1IM243-LAB1-JY,EL,AO,JG

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ 
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA 
Laboratorio de Aire Acondicionado y Ventilación 
Lab. # 1, Componentes principales del ciclo de refrigeración a base de 
compresión de un vapor (CRCV) 
Fecha de entrega: 18/09/2021 
Presentado por: 
Joel Yau, 8-927-882 
Enrique Lau, 8-950-1682 
Andrés Olarte, E-8-157021 
Joacim Gómez, 8-955-1073 
 
Introducción 
En este trabajo indagaremos en los principales componentes usados para la refrigeración 
usando compresión de vapor; los cuales son El compresor, el evaporador, el condensador y 
el dispositivo de expansión. Investigaremos acerca de los distintos tipos de compresores, 
evaporadores, condensadores y dispositivos de expansión para poder tener claro su 
funcionamiento dentro del sistema de refrigeración. 
Desarrollo de la experiencia 
El instructor mencionará y describirá los componentes del CRCV arriba listados 
apoyándose para esto en algunos de los equipos con que cuenta el laboratorio de 
refrigeración y aire acondicionado, adicionalmente se podrá apoyar en la casa de máquinas 
del sistema de aire acondicionado del edificio número 1. 
Análisis de Resultados 
• Compresores de pistón: 
El compresor de pistón es el más antiguo y común de todos los compresores industriales. 
Está disponible en variantes de acción simple o doble, lubricadas con aceite o sin aceite, 
con varios números de cilindros en diferentes configuraciones. A excepción de los 
compresores muy pequeños que tienen cilindros verticales, la configuración en V es la más 
común para los compresores pequeños. En compresores grandes de doble acción, la 
configuración en L con un cilindro vertical de baja presión y un cilindro horizontal de alta 
presión ofrece inmensos beneficios y se ha convertido en el diseño más común. 
 
Los compresores de pistón lubricados con aceite normalmente funcionan con lubricación 
por salpicadura o lubricación por presión. La mayoría de los compresores tienen válvulas 
de acción automática. Una válvula de acción automática se abre y se cierra mediante el 
efecto de las diferencias de presión en ambos lados del disco de la válvula. 
 
 
• Compresores rotativos: 
Los compresores de aire rotativos utilizan rodillos para comprimir el aire. Estos rodillos 
están colocados en el exterior del centro de un cilindro, con una cara en contacto con la 
pared. Movidos a altas velocidades logran comprimir el aire y llevar a cabo sus funciones 
sin problemas. 
 
• Compresores de espiral o Scroll: 
El scroll es un tipo de compresor de desplazamiento orbital normalmente exento de aceite, 
es decir, comprime una cantidad determinada de aire en un volumen que disminuye de 
manera continua. El elemento compresor consta de una espiral fija en una carcasa y una 
espiral móvil excéntrica accionada por un motor. 
 
Las espirales están montadas con un desfase de 180º para formar bolsas de aire con un 
volumen que varía gradualmente. Esto proporciona estabilidad radial a los elementos de 
desplazamiento. Las fugas se minimizan porque la diferencia de presión en las bolsas de 
aire es inferior a la diferencia de presión entre la entrada y la salida. La espiral móvil está 
impulsada por un cigüeñal de carrera corta y se mueve excéntricamente alrededor del 
centro de la espiral fija. La aspiración está situada en la parte superior de la carcasa del 
elemento. 
 
Cuando la espiral móvil se mueve, el aire se aspira y queda atrapado en una de las bolsas de 
aire, donde se comprime gradualmente mientras se mueve hacia el centro, donde están 
situadas la salida y una válvula antirretorno. El ciclo de compresión se lleva a cabo durante 
2,5 vueltas, lo que prácticamente proporciona un flujo de aire constante y libre de 
pulsaciones. El proceso es relativamente silencioso y sin vibraciones, ya que el elemento no 
tiene prácticamente ninguna variación del par en comparación con un compresor de pistón, 
por ejemplo. 
 
• Compresores de mono tornillo: 
El compresor de un solo tornillo o también llamado mono tornillo es un dispositivo de 
desplazamiento positivo que funciona mediante la inyección de aceite en su tornillo 
helicoidal con seis ranuras situado entre dos rotores de compuerta o estrellas que 
cumplen la función de sellar la cámara de compresión. Cuando el tornillo central gira se 
produce el ciclo de compresión y descarga en ambos rotores, es decir a ambos lados del 
dispositivo, por esta razón se considera al compresor de mono tornillo como dos 
compresores en uno. 
 
El resultado de este compresor de dos lados es que las fuerzas radiales sobre el tornillo, 
debidas a la presión del gas, se equilibran. La compresión del fluido de trabajo se lleva 
a cabo por medio del engranaje de las dos compuertas laterales con las ranuras 
helicoidales en el rotor principal. El eje de acople imparte el movimiento rotativo al 
rotor principal el cual a su vez acciona las compuertas laterales engranadas. 
 
El ciclo de compresión comienza después de que el gas de aspiración llena las ranuras 
superiores e inferiores del rotor principal en el lado de la aspiración. Como el 
compresor tiene dos estrellas laterales, el proceso de compresión ocurre 
https://www.atlascopco.com/es-mx/compressors/wiki/compressed-air-articles/piston-compressors
simultáneamente en los lados opuestos del rotor, en la parte superior e inferior. Cuando 
el rotor principal gira, ésta a su vez acciona las estrellas laterales. El engranaje de la 
estrella lateral con una de las ranuras del rotor principal atrapa el gas de aspiración y así 
comienza el proceso de compresión. Mientras el rotor principal gira, el engranaje de la 
estrella lateral continúa reduciendo el volumen inicial de la ranura y aumentado su 
presión en la ranura. Esto ocurre simultáneamente en los lados opuestos del rotor 
principal. 
 
Finalmente, mientras el rotor principal sigue rotando hacia la conclusión del ciclo de 
compresión, la ranura se alinea al puerto de carcasa en el lado de la descarga. El gas y 
cualquier líquido que se encuentre en la ranura son descargados radialmente a través del 
puerto hacia la cámara de descarga. Como hay seis ranuras en el rotor principal, el 
proceso de compresión ocurre simultáneamente seis veces en dos sitios por cada 
revolución del motor. 
 
 
• Compresores centrífugos: 
A este tipo de compresores se les conoce así por su descarga en forma radial, pueden 
comprimir grandes volúmenes a una velocidad relativamente alta, usando relaciones de 
compresión pequeñas. La compresión está basada en una fuerza centrífuga de ruedas 
giratorias, con hojas tipo turbina. 
 
El aire se aspira al centro de un rodete giratorio con hojas radiales y las fuerzas centrífugas 
lo empujan hacia el perímetro del rodete. El movimiento radial del aire produce de manera 
simultánea un aumento de presión y genera energía cinética. Antes de dirigir el aire hacia el 
centro del rodete de la siguiente etapa del compresor, pasa a través de un difusor y una 
voluta donde la energía cinética se convierte en presión. 
 
El rodete suele ser de una aleación de acero inoxidable o aluminio y las velocidades del eje 
suelen ser mayores a las de otros compresores, esto significa que el eje o el piñón del 
compresor de alta velocidad utilizan rodamientos con película de aceite comunes en lugar 
de rodamientos de rodillos. Alternativamente, se pueden utilizar rodamientos con película 
de aire o rodamientos magnéticos activos para una máquina totalmente exenta de aceite. 
Hay dos rodetes montados en cada extremo del mismo eje para contrarrestar las cargas 
axiales causadas por las diferencias de presión. Normalmente se utilizan 2 o 3 etapas con 
refrigeradores intermedios para aplicaciones estándar de aire comprimido. 
 
• Clasificación de compresores de pistón por estructura: 
Los compresores de pistón se componen de cilindros, pistones y válvulas. Los movimientos 
oscilantes del pistón en el cilindro efectúan la