Datos Identificativos 2019/20
Asignatura (*) Refrigeración y Climatización Código 631G02312
Titulación
Grao en Tecnoloxías Mariñas
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Grado 1º cuatrimestre
Tercero Obligatoria 6
Idioma
Castellano
Gallego
Modalidad docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Ciencias da Navegación e Enxeñaría Mariña
Coordinador/a
Correo electrónico
Profesorado
Correo electrónico
Web http://www.udc.es
Descripción general Aportar los conceptos tecnológicos del frío a partir de los fundamentos físicos sobre termodinámica aplicada a la refrigeración y las transformaciones implicadas.
Proporcionar conocimientos sobre la estructura y el funcionamiento de los equipos que constituyen las instalaciones frigoríficas industriales y comerciales, de forma que permitan optimizar su funcionamiento y mantenimiento. Al mismo tiempo aportar conocimientos teórico- práctico necesarios para el cálculo y diseño de las instalaciones frigoríficas y de sus equipos.

Competencias del título
Código Competencias del título
A1 CE1 - Capacidad para la realización de inspecciones, mediciones, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planos de labores y certificaciones en las instalaciones del ámbito de su especialidad.
A2 CE2 - Capacidad para la dirección, organización y operación de las actividades objeto de las instalaciones marítimas en el ámbito de su especialidad.
A3 CE3 - Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento.
A4 CE4 - Capacidad de analizar y valorar el impacto social y ambiental de las soluciones técnicas, así como la prevención de riesgos laborales en el ámbito de su especialidad.
A7 CE7 - Capacidad para la operación y puesta en marcha de nuevas instalaciones o que tengan por objeto la construcción, reforma, reparación, conservación, instalación, montaje o explotación, realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, y otros trabajos análogos de instalaciones energéticas e industriales marinas, en sus respectivos casos, tanto con carácter principal como accesorio, siempre que quede comprendido por su naturaleza y característica en la técnica propia de la titulación, dentro del ámbito de su especialidad, es decir, operación y explotación.
A8 CE8 - Capacidad para realizar actividades inspectoras de acuerdo con lo establecido en la normativa europea referente al control por el estado del puerto.
A49 Capacidad para la realización de las actividades inspectoras de mantenimiento relacionadas con el cumplimiento de la legislación correspondiente.
A53 Realizar operaciones de mantenimiento y explotación óptima de instalaciones marítimo - industriales.
A54 Operar, reparar, mantener y optimizar a nivel operacional las instalaciones industriales relacionadas con la ingeniería marina, como motores alternativos de combustión interna y subsistemas; turbinas de vapor y de gas, calderas y subsistemas asociados; ciclos combinados; equipos eléctricos, electrónicos, y de regulación y control; las instalaciones auxiliares, tales como instalaciones frigoríficas, instalaciones de aire acondicionado, plantas potabilizadoras, grupos electrógenos, etc.
A56 Saber especificar los parámetros de operación de los sistemas de seguridad y los relacionados con la protección ambiental.
A57 Utilizar las herramientas manuales y los equipos de medida para la detección de averías y las operaciones de montaje y mantenimiento.
A58 Observar el cumplimiento de la legislación vigente en este ámbito.
B1 CT1 - Capacidad para gestionar los propios conocimientos y utilizar de forma eficiente técnicas de trabajo intelectual
B2 CT2 - Resolver problemas de forma efectiva.
B3 CT3 - Comunicarse de manera efectiva en un entorno de trabajo.
B4 CT4 - Trabajar de forma autónoma con iniciativa.
B5 CT5 - Trabajar de forma colaborativa.
B8 CT8 - Versatilidad.
B9 CT9 - Capacidad para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, que le doten de una gran versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
B10 CT10 - Comunicar por escrito y oralmente los conocimientos procedentes del lenguaje científico.
B11 CT11 - Capacidad para resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos habilidades y destrezas.
C6 C6 - Valorar críticamente el conocimiento, la tecnología y la información disponible para resolver los problemas con los que deben enfrentarse.

Resultados de aprendizaje
Resultados de aprendizaje Competencias del título
Escribir y transmitir los conocimientos científicos Realizar eficazmente la operación y el mantenimiento de las instalaciones de climatización y refrigeración. Será capaz de analizar y optimizar los parámetros de funcionamiento de las instalaciones. Usar e identificar los subsistemas de las instalaciones frigoríficas y de A. Acondicionado. Realizar el balance térmico de la instalación. Seleccionar los equipos necesarios para el diseño de instalaciones de climatización y refrigeración. Manejar las herramientas informáticas para el cálculo de instalaciones. Conocer las técnicas que permitan aumentar el rendimiento de las instalaciones frigoríficas y de climatización. Conocer los distintos fluidos frigoríficos y seleccionar el más conveniente según el tipo de instalación, teniendo en cuenta el impacto ambiental. Evaluar el impacto ambiental producido por las instalaciones frigoríficas y de aire acondicionado. Aplicar técnicas que contribuyan al ahorro energético. Elaborar informes técnicos relativos a las instalaciones de refrigeración y climatización. A1
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B11
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Contenidos
Tema Subtema
INTRODUCCIÓN Aplicación de las tecnologías del frío
DISTINTAS FORMAS DE PRODUCCIÓN DE FRIO. MÁQUINAS FRIGORÍFICAS MAS UTILIZADAS EN LA ACTUALIDAD.
Por medios físicos
Por medios químicos
Por compresión de vapor.
Ciclos frigoríficos de eyección de vapor
Ciclos frigoríficos de absorción
SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN DE COMPRESIÓN CON VAPOR.
Introducción: Conceptos básicos
Ciclo de refrigeración de Carnot.
Desviaciones respecto al ciclo de Carnot
Ciclo Rankine
Zonas del diagrama de Mollier
Escalas del diagrama.
Tablas de fluidos frigoríficos
Principales irreversibilidades de los ciclos reales
SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN CON GAS Ciclo Brayton inverso
INSTALACIONES FRIGORÍFICAS DE ABSORCIÓN.
Instalación de agua y Bromuro de Litio.
Instalación de Amoniaco y agua .
Representación en los diagramas de equilibrio. Descripción de los elementos que componen una instalación de absorción.
Parámetros de funcionamiento.
Cristalización
Causas de la cristalización. Seguridades pasivas. Descristalización. Ventajas de las instalaciones de absorción. Cogeneración y absorción. Instalaciones con energía solar.
CALCULO DE UNA INSTALACIÓN DE COMPRESIÓN SIMPLE.
Ciclo teorico:
-Cálculo de la carga de enfriamiento.
-Potencia frigorífica nominal y efectiva.
-Producción frigorífica específica.
-Caudal de refrigerante.
-Producción frigorífica volumétrica.
-Caudal volumétrico.
-Trabajo de compresión teórico.
-Coeficiente de efecto frigorífico.
-Potencia frigorífica especifica.
-Potencia teórica.
Calor cedido en el condensador.
-Rendimiento económico.
Ciclo real:
-Perdidas.
-Rendimiento volumétrico.
-Rendimiento indicado.
-Rendimiento mecánico.
-Rendimiento neto o efectivo.
-Producción frigorífica volumétrica real.
-Potencia efectiva.
Influencia de la variación de las condiciones térmicas de la máquina
CALCULO DE LAS INSTALACIONES FRIGORÍFICAS DE
COMPRESIÓN MÚLTIPLE, TIPOS, DISCUSIÓN Y ELECCIÓN.
Mejoras del COP del ciclo de Refrigeraión
Compresión múltiple directa con inyección parcial.
-Ciclo de funcionamiento.
-Balance energético.
Compresión múltiple directa con inyección total.
- Ciclo de funcionamiento.
- Balance energético.
Compresión múltiple en cascada.
- Ciclo de funcionamiento.
- Balance energético.
Existencia de varios evaporadores
Sistemas de refrigeración directos e indirectos
Elección de la instalación frigorífica.
FLUIDOS FRIGORÍFICOS, PROPIEDADES, COMPARACIÓN Y ELECCIÓN.
Definición y propiedades
Identificación de los refrigerantes
Tipos de refrigerantes; Refrigerantes orgánicos puros
Mezcla de refrigerantes orgánicos; Mezclas geotrópicas
Mezcla de refrigerantes orgánicos; Mezclas Azeotrópicas
Ventajas de los Azeótropos como Refrigerantes
Fluidos frigoríferos: Salmueras
Propiedades Deseables en las Salmueras
Tipos de salmueras
Los inconvenientes del uso de las salmueras

COMPRESORES
Compresores, clasificación y reseña de funcionamiento
Compresores Alternativos. Control de capacidad.
Compresores Rotativos
Compresores de rodillo o pistón rodante
Compresores de paletas
Compresores Scroll
Compresores de Tornillo. Control de capacidad
Turbocompresores
CÁLCULO, FUNCIÓN Y ESTUDIO DEL CONDENSADOR.
Cálculo del condensador
Zonas de funcionamiento.
Transmisión térmica.
Clasificación de los condensadores.
Caudal de fluido de condensación.
Diferencia media logarítmica de temperaturas.
Condensadores de aire.
Cálculo de un condensador multitubular horizontal
CÁLCULO FUNCIÓN Y ESTUDIO DEL EVAPORADOR.
Cálculo de los evaporadores.
Clasificación
Desescarche en los evaporadores.
Diferentes sistemas de desescarches
DISPOSITIVOS DE EXPANSIÓN
Clasificación y funcionamiento
Tubos capilares. Válvulas de expansión
Termostáticas. Válvulas automáticas de presión constante.
Reguladores de flotador.
Reguladores colocados en el lado de alta
Presión y colocados en el lado de baja presión.
Sistemas de inyección pilotados.
Válvulas solenoides.
Dispositivos de expansión electronicos
ACCESORIOS DE UNA INSTALACIÓN FRIGORÍFICA.

Separador de líquido.
Intercambiador de calor
Separador de aceite.
Recipiente de líquido.
Filtro deshidratador.
Filtros de partículas.
Desaireadotes.
Válvulas de retención.
Bombas de líquido.
INSTRUMENTOS DE CONTROL E INSTRUMENTACIÓN
Presostatos.
Termostatos.
Válvulas electromagnéticas
Regulación de la presión de condensación
CONDUCCIÓN DE INSTALACIONES.
Mantenimiento.
Lubricación.
Carga de refrigerante.
Detección de fugas.
Secado de la planta.
Diagnosis y corrección de defectos de
funcionamiento más corrientes.
AIRE ACONDICIONADO. PROPIEDADES TERMODINÁMICAS
DEL AIRE HÚMEDO.

El aire atmosférico y el aire húmedo. El aire
húmedo saturado. Grado de saturación y
humedad relativa. Volumen específico del
aire húmedo. Entalpía especifica del aire
húmedo. Saturación adiabática.
Temperatura de bulbo húmedo. Diagrama
de Mollier. Diagrama de Ashrae.
PROCESOS PSCROMÉTRICOS.
Mezcla adiabática de dos corrientes de aire
húmedo. Calentamiento y enfriamiento sensible.
Deshumidificación por enfriamiento.
Calentamiento con humidificación.
Recta de maniobra del local. Recta de
maniobra del climatizador. Régimen de
verano. Régimen de invierno.
CALCULO DE CARGAS.
Radiación solar
Aire exterior
Aportaciones de origen eléctrico.
Fuentes caloríficas diversas.
SISTEMAS DE ACONDICIONAMIENTO DE AIRE.
Sistemas todo aire.
Sistema todo agua.
Fa-coils con aire primario.
Inductores.

ELECTRICIDAD APLICADA EN INSTALACIONES FRIGORÍFICAS Esquemas de fuerza y maniobra de arranque y protección de motores trifásicos
-Simbología básica
-Arranque directo
-Inversión de giro
-Arranque YD
-Arranque en doble YY
Esquemas de maniobra de instalaciones frigoríficas
PROGRAMA DE PRACTICAS
Conocer e identificar todos los componentes de
una instalación frigorífica de compresión. Estudio y
reconocimiento de compresores frigoríficos. Practicas con
los distintos sistemas de regulación de las instalaciones.
Carga y descarga de fluido frigorífico de las instalaciones.
Carga y descarga de aceite de lubricación. Conducción y
regulación de una instalación. Balances energéticos.
Practicas de psicometría en la instalación de aire
acondicionado.

Planificación
Metodologías / pruebas Competéncias Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Prácticas de laboratorio A1 A2 A3 A4 A7 A8 A49 A53 A54 A56 A57 A58 B1 B2 B3 B4 B5 B8 B9 B10 B11 C6 8 14 22
Estudio de casos A1 A2 A3 A4 A7 A8 A49 A53 A54 A56 A57 A58 B1 B2 B3 B4 B5 B8 B9 B10 B11 C6 5 10 15
Solución de problemas A1 A2 A3 A4 A7 A8 A49 A53 A54 A56 A57 A58 B1 B2 B3 B4 B5 B8 B9 B10 B11 C6 5 10 15
Sesión magistral A1 A2 A3 A4 A7 A8 A49 A53 A54 A56 A57 A58 B1 B2 B3 B4 B5 B8 B9 B10 B11 C6 30 66 96
 
Atención personalizada 2 0 2
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías Descripción
Prácticas de laboratorio Detección de fugas .
Solución de problemas .
Carga de fluido.
Balances térmicos.
Regulación de la instalación
Interpretación de planos eléctricos
Estudio de casos Propuesta de casos y posibles situaciones técnicas para su análisis y estudio
Propuesta de problemas de cálculo
Resolución de dudas
Solución de problemas Resolución de problemas propuestos y dudas
Sesión magistral Exposición de contenidos con presentaciones.
Interpretación de material audiovisual: Debates, Foros
Propuesta y solución de problemas de cálculo
Resolución de dudas


Atención personalizada
Metodologías
Prácticas de laboratorio
Estudio de casos
Descripción
Los alumnos deberan presentarse en el despacho del profesor, con el fin de concretar los aspectos esenciales de las materias para ayudar a su estudio en las fechas que se indiquen.
Los alumnos deberan efectuar todas las prácticas que figuran en el programa en el laboratorio.

Evaluación
Metodologías Competéncias Descripción Calificación
Prácticas de laboratorio A1 A2 A3 A4 A7 A8 A49 A53 A54 A56 A57 A58 B1 B2 B3 B4 B5 B8 B9 B10 B11 C6 Realizar y superar satisfactoriamente todas las prácticas propuestas 30
Sesión magistral A1 A2 A3 A4 A7 A8 A49 A53 A54 A56 A57 A58 B1 B2 B3 B4 B5 B8 B9 B10 B11 C6 Prueba escrita de cuestiones teoricas y resolución de problemas propuestos 70
 
Observaciones evaluación

LOS CRITERIOS DE EVALUACIÓN CONTEMPLADOS EN LOS CUADROS A-III/1 Y
A-III/2 DEL CÓDIGO STCW Y SUS ENMIENDAS RELACIONADAS CON ESTA MATERIA SE
TENDRÁN EN CUENTA A LA HORA DE DISEÑAR Y REALIZAR SU EVALUACIÓN.


Fuentes de información
Básica Javier Romero (2008). Análisis de la relicuación del boil off en buques de GNL. Ingeniería Química.Nº 462.Editores:Alción
Javier Romero (2007). Análisis de los ciclos de compresión en doble etapa y cascada aplicado a la producción de frío industrial. Montajes e instalaciones.Nº 416 Editores:Alción
Javier Romero (2012). Relicuación del boil off en buques LNG. Principios tecnológicos. Ingeniería Química.Nº 504.Editores:Alción
Javier Romero (2010). Tipos de tanques para gases licuados. Ingeniería de Mantenimiento Marítimo
  • BIBLIOGRAFÍA BÁSICA DE LA ASIGNATURA:
  • Instalaciones frigoríficas. Tomo 1: Física aplicada. Autor: Rapin. 1998
  • Instalaciones frigoríficas. Tomo 2: Tecnología. Autor: rapin. 1998 (2ª edición)
  • Prácticas de las máquinas frigoríficas. Sistemas y aplicaciones. (Tomo II). Samir saydaoui 2010
  • Refrigeración: principios, prácticas y funcionamiento. Autor Chris Langley. 2009
  • Los refrigerantes en las instalaciones frigoríficas. Autor: Ernesto Rodríguez. 2005
  • Manual de instalaciones frigoríficas. Autor: Joan Balboa Batlle. 2008
  • Frío industrial (volumen 1). Mantenimiento y servicios a la producción. Autor: Richard Jiménez
  • Prontuario del frío. Autor: P. Rapin. 2002
  • Tratado práctico de refrigeración automática. Autor: José Alarcón Creus
  • Principios de refrigeración por Roy J. y Dossat de C.E.C.S.A.
  • Refrigeración por Juan Antonio Ramírez de CEAC
  • Principios y Sistemas de refrigeración por Edward G. Pita de LIMUSA
  • Tecnología de los alimentos congelados por C.P. Mallet de A. Madrid Vicente
  • “Análisis de los ciclos de compresión en doble etapa y cascada aplicado a la producción de frío industrial” Revista: Montajes  e instalaciones, ISSN: 0210-184X, Nº 416 Mayo 2007. Autor: Javier Romero
  • “Análisis de la relicuación del boil off en buques de GNL” Revista: Ingeniería Química, ISSN: 0210-2064, Nº 462 Septiembre 2008. Autor: Javier romero
  • “Relicuación del boil off en buques LNG. Principios tecnológicos” Revista: Ingeniería Química, ISSN: 0210-2064, Nº 504. Abril 2012. Autor: Javier Romero
  •  “Tipos de tanques para gases licuados”. Revista: Ingeniería de Mantenimiento Marítimo, ISSN: 1135-1950, segundo semestre 2010 Nº 12. Autor: Javier Romero

 

Complementária

Direcciones Web Relacionadas

http://www.ramonvizcaino.es/
http://www.frimetal.es/
http://www.hitsa.es/
http://www.fripanel.com/
http://www.carrier.es/
http://www.pecomark.com


Recomendaciones
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
Termodinámica/631111209
Termotecnia y Mecánica de Fluídos/631111203

Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente

Asignaturas que continúan el temario
Termodinámica/631111209
Física/631111105
Termotecnia y Mecánica de Fluídos/631111203

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