Refrigerante

I. Introducción
En un sistema de refrigeración se necesita controles sobre el nivel de líquido del refrigerante y sobre la temperatura del espacio de refrigerado. El control de líquido regula el flujo del refrigerante hacia el evaporador y también sirve como barrera de presión entre la alta presión de operación del condensador y la presión más baja de operación del evaporador. En este punto, eltubo capilar y la válvula de expansión, entre otros dispositivos de expansión, adquieren importancia llegándose a considerar estrictamente necesarios en toda instalación automática de refrigeración. Además, controlan la velocidad de flujo del refrigerante desde el lado de alta presión hacia el de baja. Dada la importancia que revisten, este trabajo será objeto de la descripción y conocimiento delprincipio de funcionamiento de los dispositivos de expansión más ampliamente usados como lo son el tubo capilar y la valvula de expansión.
Se pretende además entender como se ve afectado el comportamiento de un ciclo de refrigeración cuando se modifica la carga del sistema hace como cuando existe exceso o falta de refrigerante en el mismo, de manera que se destaque la importancia que tiene elcontrol de estos parámetro, entre otros, para el normal y óptimo funcionamiento del ciclo en cuestión.

II. Marco teórico
La Refrigeración De La Licuefacción O Licuación De Los Gases
El proceso ocurre por la acción de la temperatura y el aumento de la presión, lo que diferencia a la licuación de la condensación, la cual acontece cuando una sustancia cambio de estado pasando del vapor al líquido,únicamente por la disminución de la temperatura. La licuación de los gases, fue descubierta por el físico y químico británico Michel Faraday en 1818.

Antiguamente se creía en la existencia de gases permanentes, porque era imposible licuarlos, no obstante que eran sometidos a presiones de hasta 3000 atmósferas (oxígeno, nitrógeno, hidrógeno, etc). Ahora se sabe que todos los gases se puedenlicuar.
A temperaturas superiores a la temperatura crítica una sustancia pura no puede existir en fase líquida. Por ejemplo, la temperatura crítica del hidrógeno es de -240°C por lo que no puede existir como un líquido a temperatura ambiente. Para que el hidrógeno cambie a fase líquida es necesario enfriarlo por debajo de su temperatura crítica. Para lograr este enfriamiento el método más práctico,y que en la actualidad se usa, es el de Linde.

Método Linde

El sistema está compuesto por un compresor en etapas múltiples, un intercambiador de calor, una válvula de expansión y un depósito para el gas licuado. El proceso es como sigue:


1. El gas entra al sistema a través del compresor, donde se le aplica trabajo. Tras el compresor el gas se encuentra comprimido y a temperaturaambiente.

2. A continuación el gas pasa por un intercambiador de calor donde se enfría.

3. Después, el gas frío y comprimido se expande a través de una válvula hasta la presión ambiente, en esta expansión el gas se enfría aún más debido al efecto Joule-Thomsom (al disminuir la presión, disminuye la temperatura) y,

4. pasa a la cámara de licuación, en esta cámara parte del gas entra en estadode líquido saturado y se extrae.

5. El gas frío que no ha sido licuado se manda otra vez al intercambiador de calor situado antes de la válvula. El gas que sale del separador sale como vapor saturado, por lo que éste puede estar mucho más frío que el gas que sale del compresor, por lo que se puede utilizar para enfriar la corriente gaseosa que pasa del compresor hacia la válvula deestrangulamiento.

6. El gas que se utiliza en el intercambiador después se añade a la corriente que entra al compresor y el ciclo se repite.
EL PRINCIPIO DE NERNST
En todo principio termodinámico en la historia, no estaría completo si en alguna forma, por elemental que sea, no se toca uno de los temas aparentemente más complejos, atractivos y controvertidos, como es la llamada "búsqueda del cero...