¿Qué es el grafico de mollier?
El diagrama de Mollier es un gráfico donde se representan en un punto las condiciones de un refrigerante en cualquier estado termodinámico y en cualquier parte del ciclo de refrigeración por compresión de vapor. En ocasiones, esta herramienta se conoce también como diagrama p-h o diagrama presión-entalpía.
Un refrigerante sufre transformaciones durante todo el ciclo termodinámico de refrigeración por compresión de vapor y es el diagrama de Mollier la herramienta utilizada para representar estas transformaciones. Como se mencionó anteriormente, cada refrigerante tiene su propio diagrama p-h.
El diagrama de Mollier se representa mediante dos ejes, uno vertical y otro horizontal. En el eje vertical se representa la presión absoluta a escala logarítmica. Por otro lado, en el eje vertical se representa la entalpía específica, siendo esta última, la energía o cantidad de calor que posee el refrigerante en un estado determinado. En el diagrama p-h se distinguen tres zonas que corresponden con diferentes estados físicos del refrigerante y quedan delimitadas por la curva de Andrews.
- Zona de vapor, situada a la derecha de la curva de Andrews.
- Zona de líquido y vapor (mezcla), situada en el interior de la curva de Andrews.
- Zona de líquido, situada a la izquierda de la curva de Andrews
Línea de saturación en el diagrama de Mollier
En el diagrama la línea de saturación (borde de la campana de cambio de fase) es una línea de importancia. Separa la zona de líquido saturado de la zona de vapor sobrecalentado. Dentro de la campana de cambio de fase las isóbaras se confunden con las isotermas. Es decir si la condensación es a presión constante, también será a temperatura constante. Una propiedad importante de estas líneas de condensación es que son rectas.
El punto de origen del diagrama de Mollier (coordenadas 0) es a 1 atm. de presión y 0ºC de temperatura. Allí se fija a la entropía y entalpía con valor 0.
Los diagramas de Mollier habituales solo representan una porción del espacio completo H-S. Esta representación se limita a las temperaturas y presiones más comunes y en general se excluye la zona de líquido saturado o subsaturado.
Subenfriamiento y recalentamiento
Tanto el subenfriamiento como el recalentamiento son procesos de suma importancia en el ciclo de refrigeración por compresión de vapor, ya que éstos afianzan el óptimo funcionamiento del sistema. Por un lado, el subenfriamiento garantiza que no habrá escarcha en la línea de alta presión o que no existirá expansión prematura, así como también ayudará a que el efecto refrigerante (diferencia de entalpía entre la entrada y la salida del evaporador) sea más amplio.
Por otro lado, el sobrecalentamiento tiene mucha relevancia ya que asegurará que no regrese líquido al compresor. Un golpe de líquido es capaz de romper, en algunos casos, los componentes mecánicos del compresor y/o provocar que el motor de “amarre” y/o desprender partículas metálicas hacia el interior del circuito y/o contaminar el refrigerante y/o bloquear los dispositivos de expansión.
En el diagrama de Mollier, además de los procesos que se pueden representar como se acaba de revisar en el tema anterior, se deben identificar los principios por los cuales está formada esta herramienta, lo anterior para saber el nivel de refrigeración que se encuentra en el sistema, y de esta manera estimar la cantidad de refrigerante que existe.
Para la manipulación del diagrama, es necesario saber que existen seis variables más que se deben tomar en cuenta para poder realizar el diagrama, dichas variables son las siguientes:
- Líneas Isóbaras
- Líneas isoentálpicas
- Líneas Isotermas
- Líneas isócoras
- Líneas isoentrópicas
- Nueve curvas de calidad o título de vapor que indican el porcentaje de masa de vapor contenido en la mezcla líquido-vapor
Es importante conocer estas seis variables, ya que sin ellas, no es posible saber cómo está estructurado el diagrama de Mollier y así poder evaluar la condición en la cual se encuentran los equipos y saber que se puede hacer con ellos.
En la Diagrama se muestra un diagrama de Mollier típico para el R134a donde se pueden observar estas seis variables, así como la distribución de las mismas en todo el diagrama.
Conclusión
A lo largo de este objeto de aprendizaje hemos visto qué forma tiene un diagrama de Mollier presión-entalpía, también hemos analizado los fundamentos termodinámicos de dicho diagrama. Asimismo, hemos analizado su utilización en el diseño de un circuito de refrigeración simple, de tal manera que hemos podido situar el fluido refrigerante en el diagrama, analizando el consumo o disipación de energía, así como la expansión o compresión que sufre a lo largo del ciclo de refrigeración.
