Datos técnicos
Este es un Manual Técnico de EMERSON CLIMATE que trata de incluir la información técnica mas actualizada a la fecha.
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En el siguiente enlace encontraras información de los tipos de condensadores utilizados actualmente:
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CICLO DE REFRIGERACION
Los refrigerantes son sustancias utilizadas en los equipos de refrigeración. Tienen la particularidad de evaporarse en condiciones de presión y temperaturas relativamente bajas, absorbiendo calor. Por otra parte, al condensarse a presiones superiores, ceden su calor a un medio circundante que puede ser en general agua o aire.
Los refrigerantes actualmente están instalados, mediante un equipo formando por compresor, condensador dispositivo de expansión y evaporador en el denominado CICLO DE REFRIGERACIÓN POR COMPRESIÓN DE VAPOR.
Su utilización práctica supera el 98% de las aplicaciones frigoríficas. En este sistema se incrementa la presión del vapor del refrigerante, desde la que tiene en el evaporador hasta la necesaria en condensador, mediante la incorporación energética proporcionada por el compresor.
Ciclo teórico básico de comprensión de vapor
Para estudiar un sistema de refrigeración o de producción de frío, es preciso fijarse en el comportamiento de refrigerante y mediante que elementos se produce la variación de las características físicas para llevar a cabo el proceso.
Inicialmente los elementos principales que intervienen en un ciclo de refrigeración por compresión de vapor son: A evaporador; B compresor; C condensador; D dispositivo de expansión
En el proceso tienen lugar dos fenómenos con balance de calor:
La evaporación de un refrigerante en estado líquido produce la absorción de calor o, lo que es lo mismo, baja la temperatura en el recinto o cámara donde se encuentra, produciendo sensación de frío.
La condensación del Vapor de un refrigerante se produce mediante una sesión de calor al ambiente, lo cual se traduce en una elevación de temperatura el mismo.
Este proceso es continuo y depende de las condiciones que los elementos que configuren la instalación impongan al refrigerante, de modo que pueda seguirse desde cualquier punto.
En la figura, veamos el ciclo que se producirá en un circuito frigorífico ideal sobre el diagrama Presión- entalpía de cualquier refrigerante. Sobre las abscisas se representa la entalpía del refrigerante en Kjoule/Kg y sobre las ordenadas la presión en Psi o bar.
El diagrama es conocido para cada refrigerante, y su principal elemento característico es la curva de saturación del mismo, como ya se ha explicado.
Situémonos en el punto antes del dispositivo de expansión, previa al evaporador, en que el refrigerante se encuentra en estado líquido a una cierta presión; su paso al evaporador se controla mediante un dispositivo cuya función es regular el paso de refrigerante. Dicha válvula produce una estrangulación brusca que hace que a presión descienda desde la que tenía a la salida del condensador hasta la existente a la entrada del evaporador.
La válvula es el regulador automático de los límites entre los que se denomina parte de alta presión y parte de baja presión, presiones entre las cuales la válvula se ve forzada de trabajar.
Esta bajada de presión en el evaporador hace que el refrigerante hierva y se produzca su evaporación, auxiliado por la cantidad de calor que absorbe del recinto en que se encuentra, a través del aire del mismo y transfiriéndolo al liquido, que se va transformando en vapor en el interior de los tubos de serpentín hasta que se evapora completamente.
El refrigerante, en forma de gas, entra en el compresor por la tubería denominada de aspiración o succión, a través de la válvula de aspiración (semejante a los cilindros de un automóvil). Aquí el refrigerante es comprimido aumentando por ello su presión y su temperatura hasta llegar al punto en cuyas condiciones fluye hasta la entrada del condensador.
La válvula de salida del cilindro del compresor actuará de retención, impidiendo que el gas regrese hacia el mismo.
En el condensador, mediante la acción de un fluido exterior (aire, agua o ambas a la vez), se extrae calor al gas refrigerante, lo cual produce un enfriamiento del mismo favoreciendo su condensación hasta alcanzar el estado liquido; a partir de aquí s impulsado de nuevo por la tubería hacia la válvula de expansión, punto donde se repite el ciclo explicado.
Como puede observarse, en el proceso existen varias temperaturas diferentes, lo cual hace que el estado refrigerante sea distinto en varios puntos; por ejemplo, se obtiene líquido subenfriado y saturado, vapor saturado y sobrecalentado, como se verá en el ciclo real.
No obstante, en principio solo hay dos presiones perfectamente diferenciadas, que son las que corresponden a la evaporación y a la condensación.
Es por ello que puede hablarse del LADO DE ALTA PRESIÓN y del LADO DE BAJA PRESIÓN de una planta o instalación frigorífica.
Distingamos las características de presión (p), temperatura (t) y entalpía (h) de los puntos más representativos del proceso sobre dichas figuras.
El refrigerante condensado, esta a una temperatura tc (de condensación) y a una determinada presión pc (presión de condensación) y a una entalpía h1.
Cuando el líquido pasa a través de la válvula de expansión su estado disminuye su presión y aumenta su velocidad. Esta variación permite que cambie de estado, se produce por la ebullición del líquido, provocada por la caída brusca de presión, bajando al mismo tiempo la temperatura. En este proceso el calor es constante, por lo que la entalpía no varía.
A la entrada del evaporador, coexiste una mezcla de vapor y liquido (parte interior de la curva p-h), mientras que a la salida del mismo, el vapor está saturado.
La presión y la temperatura son las mismas, pero como el evaporador ha absorbido calor del recinto donde se encuentro, la entalpía ha aumentado antes de la entrada del compresor.
Cuando el vapor pasa por el compresor, este le confiere un aumento de presión al vapor que ha llegado, hasta el punto de presión de condensación. Esta energía añadida por el compresor hace que aumente la temperatura hasta el valor necesario, como consecuencia de haber sido recalentado el vapor, y la entalpía, por tanto, a la entrada del condensador, encontramos, pues, vapor recalentado a una presión de condensación. Allí se evacua el calor al medio ambiente, hasta conseguir que su entalpía descienda de nuevo, por tener lugar el proceso de cambio de estado de gas a líquido. En la práctica, el ciclo ideal o teórico no se produce exactamente como se ha descrito, ya que debido a otras causas, suelen producirse variaciones que apartan sensiblemente el comportamiento del refrigerante de su ciclo teórico. Es el denominado ciclo real y sus diferencias principales se encuentran las características de los elementos que constituyen a la instalación (evaporadores, condensadores compresores y tubería de refrigerante) en forma de recalentamiento o subenfriamientos que varían las condiciones teóricas de los valores de presión y temperatura, fundamentalmente.
