El ciclo de refrigeracin

1.Introduccin

La refrigeracin es el proceso de extraer calor de un lugar donde no se desea que exista y transferir dicho calor a un lugar donde su existencia no tiene importancia, considerando que realmente el fro no existe y que debe hablarse de mayor o menor cantidad de calor o de mayor o menor nivel trmico (nivel que se mide con la temperatura).

La refrigeracin suele asociarse a la conservacin de los alimentos y al acondicionamiento de aire de edificios. Los dispositivos que producen la refrigeracin se llaman refrigeradores, y el ciclo en el que operan se denomina ciclo de refrigeracin.

Cualquier sistema de refrigeracin mecnica sea pequeo, mediano o grande, est conformado por los mismos componentes bsicos y cada uno de ellos efecta un proceso especfico con el fin de conformar dicho ciclo. 2. Objetivos y Alcance

2.1 Objetivo General

Entender el funcionamiento y las aplicaciones del ciclo bsico de refrigeracin.

2.2 Objetivos Especficos

Conocer los elementos bsicos del ciclo de refrigeracin.

Identificar conceptos de refrigeracin como compresor, evaporador, condensador, refrigerante. Ver usos de la refrigeracin en el hogar y la industria.

2.3 Alcance

Este trabajo abarcar el ciclo bsico de refrigeracin y sus componentes.

Est dirigido a la asignatura de Ventilacin Industrial, 2 ao de la carrera TNS Prevencin de Riesgos y M.A.3. Normativa Legal vigente

Norma Chilena 3241/ 2011, Buenas prcticas en sistemas de refrigeracin y climatizacin, creado por la CONAMA (Corporacin Nacional del Medio Ambiente). RITCH: Reglamento de Instalaciones Trmicas en los Edificios en Chile, publicado por la Cmara Chilena de Refrigeracin.

Manual de Instalaciones Trmicas de la Cmara Chilena de la Construccin, creado para entregar informacin de empresas constructoras, inmobiliarias, etc.4. Refrigeracin

Refrigerar es un proceso termodinmico en el que se extrae calor del objeto considerado (reduciendo su nivel trmico), y se lleva a otro lugar capaz de admitir esa energa trmica sin problemas o con muy pocos problemas.Podemos dividir el uso de la refrigeracin en dos grandes reas:

a) Como medio de conservacin:

El proceso de la refrigeracin basado en el hielo natural es muy antiguo y se practic mucho antes de construirse cualquier mquina trmica. Hay escritos chinos, anteriores al primer milenio a. J.C. que describen ceremonias religiosas para llenar en invierno y vaciar en verano stanos de hielo. Tambin se aplic desde muy temprano el mtodo de refrigeracin por agua sin cambio de estado, en procesos fabriles o incluso para enfriar bebidas, poniendo los envases en un pozo o en el agua del ro. (Figura 1)El uso de estos mtodos estuvo muy extendido hasta poco antes de la I Guerra Mundial cuando naci la refrigeracin mecnica, producida consumiendo trabajo con una mquina funcionando continuamente. La primera mquina realmente operativa fue de expansin de aire. Por este motivo se denomina mquina frigorfica de compresin. En la refrigeracin mecnica se obtiene un enfriamiento constante mediante la circulacin de un refrigerante en un circuito cerrado, donde se evapora y se vuelve a condensar en un ciclo continuo. Si no existen prdidas, el refrigerante sirve para toda la vida til del sistema. Todo lo que se necesita para mantener el enfriamiento es un suministro continuo de energa y un mtodo para disipar el calor.b) Para mantener ambientes confortables

Junto con el uso de la refrigeracin industrial para la preservacin de alimentos, la produccin qumica, las aplicaciones metalrgicas, en medicina, entre otras, apareci otra faceta del proceso de refrigeracin: el control de la temperatura y la humedad del ambiente, que se denomina comnmente acondicionamiento de aire.Desde la poca de los egipcios ya se practicaba el acondicionamiento de aire, principalmente en el palacio del Faran, donde miles de esclavos se dedicaban cada noche a mover las piedras con las que estaba construido el edificio hasta el desierto para enfriarlas aprovechando las bajas temperaturas. Fueron muchos los avances que se produjeron con los aos en esta materia, entre estos se cuentan:

En 1842, Lord Kelvin invent el principio del aire acondicionado. Con el objetivo de conseguir un ambiente agradable y sano, el cientfico cre un circuito frigorfico hermtico basado en la absorcin del calor a travs de un gas refrigerante. Para ello, se bas en 3 principios:

El calor se transmite de la temperatura ms alta a la ms baja, como cuando enfriamos un caf introduciendo una cuchara de metal a la taza y sta absorbe el calor.

El cambio de estado del lquido a gas absorbe calor. Por ejemplo, si humedecemos la mano en alcohol, sentimos fro en el momento en que ste se evapora, puesto que absorbe el calor de nuestra mano.

La presin y la temperatura estn directamente relacionadas. En un recipiente cerrado, como una olla, necesitamos proporcionar menor cantidad de calor para llegar a la misma temperatura que en uno abierto.En 1902, el estadounidense Willis Haviland Carrier sent las bases de la refrigeracin moderna y, al encontrarse con los problemas de la excesiva humidificacin del aire enfriado, las del aire acondicionado, desarrollando el concepto de climatizacin de verano, en 1928 desarroll el primer equipo que enfriaba, calentaba, limpiaba y haca circular el aire para casas y departamentos, pero su venta masificada para uso residencial no empez hasta despus de la Segunda Guerra Mundial. A partir de entonces, el confort del aire acondicionado se extendi a todo el mundo. (Figura 2) Los dos tipos principales de sistemas mecnicos de refrigeracin son el sistema de compresin, empleado en los refrigeradores domsticos grandes y en la mayora de los aparatos de aire acondicionado, y el sistema de absorcin, que en la actualidad se usa sobre todo en los acondicionadores de aire por calor, aunque en el pasado tambin se empleaba en refrigeradores domsticos por calor.4.1 Modos de refrigeracin

Dependiendo de los fines, la refrigeracin puede hacerse de varios modos:

Mediante un fluido que lleva el calor sin cambio de fase (por ejemplo, en un motor trmico, en el que emplean como refrigerantes aire o agua)

Aprovechando el calor de cambio de fase (calor latente) de un fluido, y esto mediante dos sistemas distintos:

Evaporando un fluido (normalmente agua) y disipando el vapor en el ambiente exterior (en la refrigeracin de procesos fabriles, como la produccin de electricidad). Mediante la evaporacin de un fluido en un circuito cerrado y posterior condensacin, por medio de una energa externa, para repetir el ciclo (sistemas de refrigeracin de espacios). Otros mtodos: mediante una sustancia fra, antiguamente el hielo y hoy en da la criogenia, con nitrgeno lquido o mezcla de sustancias, como sal comn y hielo; mediante un par termoelctrico que genera una diferencia de temperatura.

La eficacia del hielo como refrigerante es debida a que tiene una temperatura de fusin de 0 C y para fundirse tiene que absorber una cantidad de calor equivalente a 333,1 kJ/kg. El dixido de carbono slido, conocido como hielo seco o nieve carbnica, tambin se usa como refrigerante. A la presin atmosfrica normal no tiene fase lquida, y sublima directamente de la fase slida a la gaseosa a una temperatura de -78,5 C. La nieve carbnica es eficaz para conservar productos a bajas temperaturas mientras dura su sublimacin.4.2 Principios bsicos de refrigeracin

Termodinmica: es la rama de la ciencia que estudia la accin mecnica del calor. Hay ciertos principios fundamentales de la naturaleza, muy a menudo denominados leyes de la termodinmica, las cuales gobiernan nuestra existencia en la Tierra, algunas de ellas son principios bsicos para el estudio de la refrigeracin, como ejemplo la segunda ley que dice que el calor pasa de un lugar de mayor a uno de menor temperatura, como lo postulo Lord Kelvin. Calor: es una forma de energa, creada principalmente por la transformacin de otros tipos de energa calrica. Por ejemplo, la energa mecnica que hace girar una rueda provoca la friccin lo cual crea el calor. El calor existe en cualquier temperatura por sobre el cero absoluto, incluso puede existir en muy pequeas cantidades. Temperatura: es la escala que se usa para medir la intensidad del calor, es el indicador que determina en cual direccin se mover el calor. Existen varias escalas para medir el calor, entre las cuales podemos mencionar: escala Fahrenheit (F), usada en algunos pases (EEUU, Inglaterra) y la escala en grados Centgrados (Celsius, C) muy usada en otros pases del mundo. Ambas escalas tienen dos puntos bsicos en comn, el punto de congelacin del agua, y el punto de ebullicin del agua a nivel del mar. El agua se congela a 32 F y 0 C y hierve a nivel del mar a 212 F y 100 C. En la escala Fahrenheit, la diferencia de temperatura entres estos dos puntos se divide en 180 partes iguales, mientras que en la escala de grados Centgrados la diferencia entre estos puntos se divide en 100 partes o unidades iguales.5. Sistemas de refrigeracin

Los mtodos de refrigeracin que se utilizan generalmente son de compresin mecnica que consiste en la realizacin de un proceso cclico de transferencia de calor interior de un edificio al exterior, mediante la evaporacin de sustancias denominadas refrigerantes como el fren, las que actualmente estn siendo reemplazados por refrigerantes alternativos que no afectan el medio ambiente y la capa de ozono, ya que por mucho tiempo se dio uso a mezclas especiales de gases para los sistemas de refrigeracin que anunciaban la proteccin de la capa de ozono pero afectaban fuertemente el calentamiento global, un ejemplo es el refrigerante R134a, hoy da se busca utilizar derivados de los hidrocarburos al ser fluidos con cero Potencial de Calentamiento Global (PCG) y afectacin a la capa de ozono.6. Ciclo bsico de refrigeracin

El proceso bsicamente se realiza en cuatro pasos:

Durante el primero el refrigerante que se encuentra en estado lquido a baja presin y temperatura, debe evaporarse en un serpentn denominado evaporador as se logra un primer intercambio trmico entre el aire del interior del local ms caliente y el refrigerante.

Una vez en estado de vapor se succiona y comprime mediante un compresor aumentando su presin y consecuentemente su temperatura, condensndose en un serpentn denominado condensador mediante una segunda cesin de calor, esta vez al aire exterior que se encuentra a menor temperatura.

De esa manera en el tercer paso, el refrigerante en estado lquido a alta presin y temperatura vuelve al evaporador mediante una vlvula de expansin el cual a consecuencia de su propiedad de capilaridad origina una significativa reduccin de presin, provocando una cierta vaporizacin del lquido que reduce su temperatura.

Por ltimo retorna a las condiciones iniciales del ciclo.

Se puede emplear agua como medio de enfriamiento para provocar la condensacin en vez del aire exterior, la que es enfriada mediante una torre de enfriamiento.

El elemento bsico es el compresor del tipo alternativo o a pistn que se utiliza en la mayora de los casos. Tambin se utilizan compresores rotativos para sistemas pequeos o tipo espiral llamado scroll. En grandes instalaciones se suelen emplear compresores axohelicoidales llamados de tornillo o del tipo centrfugo.

En la actualidad se estn desarrollando varios sistemas que mejoran el consumo de energa del aire acondicionado, son el aire acondicionado solar y el aire acondicionado vegetal. El aire acondicionado solar utiliza placas solares trmicas o elctricas para proveer de energa a sistemas de aire acondicionado convencionales. El aire acondicionado vegetal utiliza la evapotranspiracin producida por la vegetacin de un jardn vertical para refrigerar una estancia.

7. Clasificacin de los equipamientosLos equipamientos de refrigeracin se utilizan para enfriar y deshumidificar el aire que se requiere tratar o para enfriar el agua que se enva a unidades de tratamiento de aire que circula por la instalacin, por ello, se pueden clasificar en dos grandes grupos:

Expansin Directa

Expansin Indirecta (agua fra)

7.1 Expansin Directa

Se caracterizan por que dentro del serpentn de los equipos, se expande el refrigerante enfriando el aire que circula en contacto directo con l. Dependiendo de su diseo, se distinguen varios tipos de aparatos:7.1.1 Compactos autocontenidos

Son aquellos que renen en un solo mueble o carcasa todas las funciones requeridas para el funcionamiento del aire acondicionado, como los individuales de ventana o, en caso de mayores capacidades, los del tipo roof-top que permiten la distribucin del aire mediante conductos. (Figura 3)7.1.2. Sistemas separados o split system

Se diferencian de los autocontenidos porque estn repartidos o divididos en dos muebles, uno exterior y otro interior, con la idea de separar en el circuito de refrigeracin la zona de evaporacin en el interior de la zona de condensacin en el exterior. Ambas unidades van unidas por medio de tuberas de cobre para la conduccin del gas refrigerante. (Figura 4)7.1.3. Sistemas multi Split

Consisten en una unidad condensadora exterior, que se puede vincular con dos o ms unidades interiores. Se han desarrollado equipamientos que permiten colocar gran cantidad de secciones evaporadoras con solo una unidad condensadora exterior mediante la regulacin del flujo refrigerante, denominado VRV. Todas estas unidades son enfriadas por aire mediante un condensador y aire exterior circulando mediante un ventilador. Tambin existen sistemas enfriados por agua que se diferencian de aquellos, en que la condensacin del refrigerante es producida por medio de agua circulada mediante caeras y bomba, empleando una torre de enfriamiento. (Figura 5)7.1.4. Unidades porttiles

Dotadas de ruedas, pueden ser fcilmente incorporadas al interior de una vivienda o una oficina. Pueden incorporar una segunda unidad que se coloca en el exterior, o simplemente expulsar el aire caliente al exterior a travs de un tubo. (Figura 6)7.1.5 Bombas de calor

Su caracterstica principal es que su ciclo de refrigeracin es reversible, lo que le dota de una doble funcionalidad que le permite tanto aportar calor como fro a la estancia. Es destacable tambin su mayor eficiencia energtica en comparacin con una resistencia elctrica. Su principio de funcionamiento hace a las bombas de calor principalmente apropiadas en regiones con climas templados, dado que con temperaturas exteriores extremas su eficiencia se reduce de manera notable. (Figura 7)7.2 Expansin indirecta

Utilizan una unidad enfriadora de agua, la cual es distribuida a equipos de tratamiento de aire donde el serpentn trabaja con agua fra, denominados fan-coil; (ventilador-serpentn), que puede ser del tipo central constituido por un gabinete que distribuye el aire ambiente por medio de conductos o individuales verticales que se ubican sobre pared o bajo ventana u horizontales para colgar bajo el cielorraso.8. Elementos de ciclo de refrigeracinLos elementos de un circuito de refrigeracin en un sistema frigorfico corresponden a un cmulo de diferentes dispositivos tanto mecnicos como trmicos los cuales operan en conjunto e interconectados entre s a fin de generar el fenmeno de la refrigeracin.8.1 Evaporador Un evaporador es un dispositivo utilizado para enfriar el aire. Esta parte de un sistema de refrigeracin se encuentra en congeladores, refrigeradores y acondicionadores de aire. Son responsables del aire fro que sale de los orificios de ventilacin. En los sistemas frigorficos el evaporador opera como intercambiador de calor, por cuyo interior fluye el refrigerante el cual cambia su estado de lquido a vapor. Este cambio de estado permite absorber el calor sensible contenido alrededor del evaporador y de esta manera el gas, al abandonar el evaporador lo hace con una energa interna notablemente superior debido al aumento de su entalpa, cumplindose as el fenmeno de refrigeracin.( Figura 8)8.1.1 Tipos de evaporador

a) Segn alimentacin del refrigerante

De Expansin Directa o Expansin Seca (DX)En los evaporadores de expansin directa la evaporacin del refrigerante se lleva a cabo a travs de su recorrido por el evaporador, encontrndose este en estado de mezcla en un punto intermedio de este. De esta manera, el fluido que abandona el evaporador es puramente vapor sobrecalentado. Estos evaporadores son los ms comunes y son ampliamente utilizados en sistemas de aire acondicionado. No obstante son muy utilizados en la refrigeracin de media y baja temperatura, no son los ms apropiados para instalaciones de gran volumen. InundadosLos evaporadores inundados trabajan con refrigerante lquido con lo cual se llenan por completo a fin de tener humedecida toda la superficie interior del intercambiador y, en consecuencia, la mayor razn posible de transferencia de calor.

SobrealimentadoEs aquel en el cual la cantidad de refrigerante lquido en circulacin a travs del evaporador ocurre con considerable exceso y que adems puede ser vaporizado. El exceso del lquido es separado del vapor en un receptor de baja presin o acumulador y es recirculado hacia el evaporador, mientras que el vapor es extrado por la succin del compresor.b) Segn tipo de construccin

Tubo descubierto

Los evaporadores de tubo descubierto se construyen por lo general en tuberas de cobre o bien en tubera de acero. De superficie de PlacaConsta de dos placas acanaladas y asimtricas las cuales son soldadas hermticamente una contra la otra de manera tal que el gas refrigerante pueda fluir por entre ellas.

Evaporadores aleteados

Son serpentines de tubo descubierto sobre los cuales se colocan placas metlicas o aletas y son los ms ampliamente utilizados en la refrigeracin industrial como en los equipos de aire acondicionado. Las aletas sirven como superficie secundaria absorbedora de calor y tiene por efecto aumentar el rea superficial externa del intercambiador de calor, mejorndose por tanto la eficiencia para enfriar aire u otros gases. 8.2 Compresor Un compresor frigorfico es el centro del ciclo de refrigeracin. Funciona como una bomba para controlar la circulacin del gas refrigerante, y agrega presin al mismo, calentndolo. El compresor tambin seala el rea del vapor del evaporador para mantener una presin y temperatura ms baja antes de enviarlo al condensador. (Figura 9) 8.3 CondensadorLa funcin principal del condensador en una central trmica es ser el foco fro o sumidero de calor dentro del ciclo termodinmico del grupo trmico. Por tanto, su misin principal es condensar el vapor que proviene del escape de la turbina de vapor en condiciones prximas a la saturacin y evacuar el calor de condensacin (calor latente) al exterior mediante un fluido de intercambio (aire o agua). (Figura 10)En el caso de una mquina frigorfica, el condensador tiene por objetivo la disipacin del calor absorbido en el evaporador y de la energa del compresor.

Adems, el condensador recibe los siguientes flujos:

Las purgas de los calentadores y otros elementos, que una vez enfriadas son incorporadas al circuito de condensado.

El aire que procede de entradas furtivas en los diversos elementos del ciclo agua-vapor, a travs de los cierres de la turbina de vapor o con el agua de reposicin al ciclo. ste debe ser extrado y enviado al exterior mediante eyectores o bombas de vaco.

El vapor procedente del escape de la turbo-bomba de agua de alimentacin si la hay en la instalacin.

El vapor de los by-passes de turbina de vapor, que en determinados modos de operacin transitorios (arranques, paradas, disparos, cambios bruscos de carga) conducen directamente al condensador todo el vapor generador en la caldera una vez atemperado.

El agua de aportacin al ciclo para reponer las purgas, fundamentalmente la purga contina. Esta agua es desmineralizada y proviene del tanque de reserva de condensado.Las condiciones en el interior del condensador son de saturacin, es decir, est a la presin de saturacin correspondiente a la temperatura de condensacin del vapor. Esta presin es siempre inferior a la atmosfrica, es decir, se puede hablar de vaco. 8.4 Vlvula de expansin

Un dispositivo de expansin es un elemento que disminuye la presin de un fluido pasando de un estado de ms alta presin y temperatura a uno de menor presin y temperatura. Al producirse la expansin del lquido en un ambiente de menor presin, se evapora parcialmente reducindose la temperatura al absorber calor latente de l mismo. A su salida se pretende tener un aerosol, pequeas gotas de refrigerante en suspensin, que facilite la posterior evaporacin. (Figura 11)8.4.1 Tipo de vlvulaSon ampliamente empleados en sistemas de refrigeracin y aire acondicionado, siendo los ms comunes:

El tubo capilar: Es el tipo ms sencillo de dispositivo de expansin, pues consiste nicamente en un tubo (generalmente de cobre), que acta por tener una gran prdida de carga, debido a su pequeo dimetro, de modo que el lquido refrigerante pierde la mayor parte de la presin con la que viene del compresor, presin que mantena su volumen reducido; al perder presin, se expande en la salida hacia el evaporador.

La vlvula de expansin manual: Son vlvulas de aguja que constan de una varilla metlica que acaba en una punta cnica. La varilla se regula con un tornillo pudiendo aproximarse ms o menos el conducto de circulacin del fluido frigorfico.

Vlvula termosttica (VET): en la cual es la temperatura de calentamiento del lquido (medida por el bulbo) la que regula la expansin.

Termosttica con compensacin de presin: para equipos medianos o grandes o que trabajen a altas presiones.

Electrnica o electromecnica: son las nicas que permiten, el funcionamiento ideal del evaporador, mantenindolo lleno de lquido y gas refrigerante y permitiendo que slo salga del mismo gas sobrecalentado para no daar el compresor.Este dispositivo adems, y segn su tipo, regula el caudal de refrigerante en circulacin, adecundolo a la carga trmica a la que se ve sometido el sistema frigorfico, as como a las temperaturas del medio de trabajo.El fenmeno conocido como "flash-gas" altera su funcionamiento. Al dispositivo de expansin debe llegar nicamente lquido para que regule adecuadamente el caudal de refrigerante.9. Aplicaciones de la refrigeracin

Las aplicaciones de la refrigeracin se pueden agrupar en cinco modalidades: Refrigeracin domstica

Refrigeracin comercial

Refrigeracin industrial

Aire acondicionado para producir confort

Acondicionamiento de aire Industrial para procesos.

9.1 Refrigeracin domsticaEl campo de la refrigeracin domstica est limitado a refrigeradores y congeladores domsticos.

Debido a la gran cantidad y mercado de los mismos, ya integrados en los usos habituales del quehacer diario de la vida de las personas, la refrigeracin domstica representa una parte muy significativa de la industria de la construccin de equipos de refrigeracin.

Las unidades domsticas son de tamao pequeo, tenindose capacidades de potencia que fluctan entre 1/5 de CV y 2 CV.Los compresores son del tipo hermtico de pistones y/ o rotativos; las condensaciones por gravedad en las traseras de los equipos y los evaporadores, por gravedad con circuitos impresos y/o ventilados en los ltimos modelos no frost.

Los tipos de expansin por expansin directa de refrigerante por tubo capilar. (Figura 12-13)9.2 Refrigeracin comercial ( food retail)La refrigeracin comercial se refiere al diseo, instalacin y mantenimiento de unidades de refrigeracin del tipo que se tienen en establecimientos comerciales para su venta al pblico en general, con lo que tambin se dedican a almacenamiento, muestra y/o manipulacin de productos perecederos, con toda la complejidad que ello conlleva.

Una caracterstica esencial es el mueble frigorfico, que expone el producto perecedero, que puede ser abierto, al aire con cortina de aire y/o cerrado con puertas correderas y tapas, con temperaturas de +7/+10c, para frutas por ejemplo, hasta 18/20C congelado con helados u otros productos.

Las instalaciones que se pueden dar en este tipo de servicios es muy diverso y estn entre medias entre la refrigeracin comercial e industrial, pueden ser con expansin directa de refrigerante o bien con sistema indirecto de refrigeracin de glicol.

Los Fluidos refrigerantes a usar son tipo freones y los sistemas de expansin y control pueden ser electrnicos o todo/nada; se estn planteando ya instalaciones con fluidos ecolgicos de gran tradicin, como amoniaco, con inconvenientes en los locales de pblica concurrencia; o el dixido de carbono que por altas presiones se est probando en la actualidad.

Las instalaciones se suelen hacer con compresores del tipo semihermtico de tornillo o alternativo segn las necesidades de refrigeracin, en una central frigorfica de varios compresores, de 3 a 6 unidades por central. (Figura 14)9.3 Refrigeracin Industrial

La refrigeracin industrial son aplicaciones de refrigeracin de alta, media, baja y muy baja temperatura, en compresin mecnica hasta 60C, que como regla general son ms grandes en tamao que las aplicaciones comerciales y la caracterstica que las distingue es que requieren tener unos equipos de mayor potencia y con mayores seguridades que las unidades empleadas para los servicios de refrigeracin comercial. (Fig.15-16)Algunas aplicaciones industriales tpicas son plantas de hielo, grandes plantas almacenadoras de alimentos (carne, pescado, pollos, alimentos congelados, etc), cerveceras, lecheras y plantas industriales, tales como refineras de petrleo, plantas qumicas, etc.

El fluido a utilizar es en una gran medida amoniaco y los sistemas de refrigeracin varios, simples y dobles etapas de compresin en los sistemas de muy baja temperatura, expansin directa de refrigerante, sistema inundado de refrigerante con bomba o gravedad y sistema indirecto cerrado con glicol como fluido secundario y amoniaco en primario. El dixido de carbono en fluido secundario tambin se est empezando a utilizar con primarios de amoniaco.

Los compresores utilizados son esencialmente de tornillo, siempre con acoplamientos mecnicos de unin y en algn caso alternativo, los sistemas de condensacin en las plantas de gran capacidad son a base de sistemas evaporativos y en algn caso por aire en bateras de acero inox/aluminio en aletas.Tambin podemos ver los procesos industriales que requieren reducir la temperatura de maquinarias o materiales para su correcto desarrollo. Algunos ejemplos son el mecanizado la fabricacin de plsticos, la produccin de energa nuclear. Motores de combustin interna: en la zona de las paredes de los cilindros y en las culatas de los motores se producen temperaturas muy altas que es necesario refrigerar mediante un circuito cerrado donde una bomba enva el lquido refrigerante a las galeras que hay en el bloque motor y la culata y de all pasa un radiador de enfriamiento y un depsito de compensacin. El lquido refrigerante que se utiliza es agua destilada con unos aditivos que rebajan sensiblemente el punto de congelacin para preservar al motor de sufrir averas cuando se producen temperaturas bajo cero. Por otro lado tenemos Mquinas-herramientas que tambin llevan incorporado un circuito de refrigeracin y lubricacin para bombear el lquido refrigerante que utilizan que se llama taladrina o aceite de corte sobre el filo de la herramienta para evitar un calentamiento excesivo que la pudiese deteriorar rpidamente.

Aparatos electrnicos: la mayora de los aparatos electrnicos requieren refrigeracin, que generalmente consiguen mediante un ventilador, que hace circular el aire del local donde se sitan, y otras veces sencillamente haciendo circular el aire por conveccin

Refrigeracin marina y de transporte

Marina: se refiere a la refrigeracin que se tiene en barcos de tipo pesquero, y barcos de transporte de alimentos.

Transporte: se refiere al equipo de refrigeracin utilizados en camiones, utilizados para la distribucin de productos congelados, alimentos. 9.4 Acondicionamiento de aire

Como lo implica su nombre, el acondicionamiento de aire concierne con la condicin del aire en alguna rea o espacio designado. Por lo general, esto involucra no nicamente el control de la temperatura del espacio, sino tambin de la humedad del mismo y el movimiento del aire incluyndose el filtrado y la limpieza de ste.

Las aplicaciones de acondicionamiento de aire son de dos tipos de acuerdo a sus propsitos, para producir confort o para uso industrial. Cualquier acondicionamiento de aire el cual tiene como funcin primordial la aplicacin de aire para confort humano, se le llama acondicionamiento de aire para confort. Se tienen instalaciones tpicas de aire acondicionado para confort en casas, escuelas, oficinas, iglesias, hoteles, establecimientos comerciales, edificios pblicos, fbricas, automviles, autobuses, trenes, barcos, etc.

Los sistemas de acondicionamiento de aire de confort hoy en da son elevados, desde bombas de calor con sistemas Split de dos unidades a distancia a grandes plantas de tratamiento de aire con agua como fluido caloportador, en todas ellas los sistemas de refrigeracin y en las bombas de calor de condensacin, son elementos de un sistema frigorfico de mayor o menor medida y tamao, con fluidos frigorficos de acuerdo a las necesidades de temperaturas de uso y las condiciones externas del lugar de instalacin.

De los distintos sistemas de instalacin y refrigeracin, los ms usados en la actualidad son sistemas de VRV (Refrigerante variable) con compresores tipo scroll en bateras de etapas de capacidad fijas, as como las bombas de calor aire / aire y aire / agua con calderas de apoyo y/o aportacin trmica directa de caldera.

9.5 Acondicionamiento industrialLas aplicaciones de acondicionamiento de aire industrial no tienen lmite de nmero y variedad.

En general, las funciones de los sistemas de acondicionamiento de aire industrial son enfriamientos trmicos y procesos de humidificacin / deshumidificacin, de diversos tipos de materiales, con variedad de formas, pesos, temperaturas y condiciones, donde los diseos son ex profeso para sa nica aplicacin y control dedicado.

Entre ellos se pueden citar secaderos de productos como jamones, embutidos, pieles, pescado, enfriamiento de plsticos de inyeccin, enfriamiento de agua de procesos trmicos, etc.

10. Funciones que deben cumplir los equipamientos de climatizacinLas funciones que deben cumplir los equipos de acondicionamiento de aire consisten en:

En verano: enfriamiento y deshumidificacin.

En invierno: calentamiento y humidificacin.

Comunes en invierno y verano: ventilacin, filtrado y circulacin.10.1. Estos procesos deben realizarse:

Automticamente.

Sin ruidos molestos.

Con el menor consumo energtico.11. Conclusiones

Podemos concluir entonces que la refrigeracin es muy importante, no solo en el rea de la conservacin de alimentos, tambin para mantener el confort de los ambientes ya sea en el hogar o a nivel industrial, manteniendo en este caso, ambientes de trabajo libres de contaminacin y en condiciones saludables.

Tambin podemos decir que para que el proceso de la refrigeracin se produzca, es de suma importancia el ciclo de refrigeracin, que hemos visto en este trabajo, as como cada uno de los elementos que lo componen.

Hemos podido ver que el ciclo de refrigeracin no solo est aplicado a la refrigeracin domstica, tambin tiene usos en el aire acondicionado para hogar, en el tratamiento de ambientes industriales, para mantener la temperatura de maquinarias y un sinfn de utilidades.12. Bibliografas

Cmara Chilena de Refrigeracin y Climatizacin A.G. www.frioycalor.cl www.refrigeracionyaireacond.blogspot.com www.wikipedia.org Tecnologa de la Refrigeracin y Aire Acondicionado, tomo I, William C. Whitman William M. Johnson.

13. Anexos

Fig. 1: cava para guardar Nieve. Fig.2: Willis Haviland Carrier y su Mquina de refrigeracin Centrfuga. Fig. 3: autocontenidoFig.4: Split System

Fig.5: Multi Split

Fig. 6: Porttiles

Fig. 7: Bomba de calor

Fig. 8: Evaporador

Fig. 9: Compresor

Fig. 10: Condensacin

Fig. 11: Elemento expansor o vlvula de expansin

Fig. 12

Fig.13

Fig. 14: Refrigeracin comercial

Fig. 15: Refrigeracin industrial

Fig. 16

El ciclo de refrigeracin