Máquina frigorífica

Una máquina frigorífica (en inglés: Chiller) es un dispositivo cíclico que transfiere energía térmica desde una región de baja temperatura hasta otra de alta temperatura, gracias al trabajo aportado desde el exterior,[1]​ generalmente por un Compresor (máquina) movido por un motor eléctrico, aunque pueden existir compresores arrastrados por un motor térmico, como ocurre en muchos vehículos.El ciclo de Carnot es totalmente reversible, por consiguiente todos los procesos que comprende pueden invertirse.Los principios enunciados por Carnot[2]​ se pueden expresar aquí del modo siguiente: La eficiencia[3]​ para esta máquina teniendo en cuenta que el beneficio obtenido es la cantidad de calorPor eso la línea 1-2 representa la evolución del fluido al pasar por la válvula de laminación.La evolución del refrigerante en el compresor se considera a entropía constante y queda representada en la línea 3-4.Como en el caso del evaporador, la línea representativa es horizontal, ya que se producirá a temperatura y presión constantes.Si se llevan al diagrama los valores de la presión y temperatura del refrigerante tal como evolucionan en el funcionamiento de una máquina real, el ciclo teórico queda distorsionado.[6]​ Por una parte, las presiones o temperaturas al paso por evaporador y condensador no se mantienen constantes, sino que sufren una caída correspondiente a las pérdidas de presión por fricción en los serpentines de ambos intercambiadores.La presión alcanzada por el compresor, debe ser superior a la teórica para compensar estas pérdidas de carga.Tampoco la adiabática real de compresión es exactamente isentrópica, sino que corresponde a una transformación politrópica con exponente inferior a la adiabática y lo mismo ocurre con la expansión adiabática en la válvula, que se desvía de la vertical dependiendo del estado del vapor que queda en el espacio nocivo del compresor al finalizar la carrera de descarga.El funcionamiento del ciclo en régimen húmedo o seco, tiene una gran influencia en la desviación de estas líneas respecto a las teóricas.Con todas estas circunstancias, el CoP que se puede esperar de una máquina real, es bastante inferior a los obtenidos anteriormente.Usando técnicas de optimización del ciclo se puede alcanzar hasta un 20 %.El CoP real de una máquina real funcionando en unas condiciones determinadas, se puede obtener por la relación entre la energía térmica realmente extraída[7]​ en un tiempo determinado (Potencia frigorífica), y la energía consumida en el mismo tiempo (Potencia consumida), es decir, la medida por un contador (watímetro).