SISTEMA DE REFRIGERACIÓN POR COMPRESIÓN
La refrigeración
por compresión consiste en forzar mecánicamente la
circulación de un fluido en un circuito cerrado creando zonas de alta y baja
presión con el propósito de que el fluido absorba calor en un lugar y lo disipe
en el otro.
El sistema convencional de refrigeración y el más utilizado en el
aire acondicionado, es el sistema de refrigeración por compresión.
Mediante energía mecánica se comprime un gas refrigerante. Al condensar, este
gas emite el calor latente que antes, al evaporarse, había absorbido el mismo refrigerante a un nivel de temperatura
inferior. Para mantener este ciclo se emplea energía mecánica, generalmente
mediante energía eléctrica. Dependiendo de los costos de la electricidad, este
proceso de refrigeración es muy costoso. Por otro lado, tomando en cuenta la
eficiencia de las plantas termoeléctricas, solamente una tercera parte de la
energía primaria es utilizada en el proceso. Además, los refrigerantes
empleados hoy en día pertenecen al grupo de los fluoroclorocarbonos, que por un
lado dañan la capa de ozono y por otro lado contribuyen al efecto invernadero.
Un ciclo simple frigorífico comprende cuatro procesos fundamentales:
1. La
regulación
2. La evaporación
3. La compresión
4. La condensación
La regulación
El ciclo de regulación ocurre entre el
condensador y el evaporador, en efecto, el refrigerante líquido entra en el
condensador a alta presión y a alta temperatura, y se dirige al evaporador a
través del regulador.
La presión del líquido se reduce a la
presión de evaporación cuando el líquido cruza el regulador, entonces la temperatura
de saturación del refrigerante entra en el evaporador y será en este lugar
donde se enfría.
Una parte del líquido se evapora cuando
cruza el regulador con el objetivo de bajar la temperatura del refrigerante a
la temperatura de evaporación.
La evaporación
En el evaporador, el líquido se vaporiza a
presión y temperatura constantes gracias al calor latente suministrado por el
refrigerante que cruza el espacio del evaporador. Todo el refrigerante se
vaporizada completamente en el evaporador, y se recalienta al final del
evaporador.
Aunque la temperatura del vapor aumenta un poco al final del evaporador debido al sobrecalentamiento, la presión se mantiene constante.
Aunque el vapor absorbe el calor del aire
alrededor de la línea de aspiración, aumentando su temperatura y disminuyendo
ligeramente su presión debido a las pérdidas de cargas a consecuencia de la
fricción en la línea de aspiración, estos detalles no se tiene en cuenta cuando
uno explica el funcionamiento de un ciclo de refrigeración normal.
La compresión
Por la acción del compresor, el vapor
resultante de la evaporación es aspirado por el evaporador por la línea de
aspiración hasta la entrada del compresor. En el compresor, la presión y la
temperatura del vapor aumenta considerablemente gracias a la compresión,
entonces al vapor a alta temperatura y a alta presión es devuelto por la línea
de expulsión.
La condensación
El vapor atraviesa la línea de expulsión
hacia el condensador donde libera el calor hacia el aire exterior. Una vez que
el vapor ha prescindido de su calor adicional, su temperatura se reduce a su
nueva temperatura de saturación que corresponde a su nueva presión. En la
liberación de su calor, el vapor se condensa completamente y entonces es enfriado.
El líquido enfriado llega al regulador y
está listo para un nuevo ciclo.
No hay comentarios:
Publicar un comentario