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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 proceso de refrigeración implica un circuito cerrado, y al refrigerante no se le deja expansionar al aire libre.
Cuando el refrigerante va hacia el evaporador,éste es alimentado por un tanque. La presión en el tanque será alta, hasta que su presión se iguale a la del evaporador. Por esto la circulación del refrigerante cesará y la temperatura tanto en el tanque como en el evaporador se elevará gradualmente hasta alcanzar la temperatura ambiente.
Para mantener una presión menor y con esto una temperatura más baja, es necesario sacar el vapor del evaporador.Esto lo realiza el compresor el cual lo aspira. En términos sencillos, el compresor se puede comparar a una bomba que transporta vapor en el circuito del refrigerante.
En un circuito cerrado a la larga prevalece una condición de equilibrio. Para ampliar más este concepto tenemos que ver si el compresor aspira vapor más rápidamente, que el que se puede formar en el evaporador, la presióndescenderá y con esto la temperatura en el evaporador. Por el contrario, si la carga en el evaporador se eleva, el refrigerante se evaporará más rápidamente lo que producirá una mayor presión y por esto una mayor temperatura en el evaporador. El refrigerante sale del evaporador, o bien como vapor saturado o ligeramente recalentado y entra en el compresor donde es comprimido.Ver figuras 2 y 3.
Figura 2Circulación de gas
Figura 3 Sistema de descarga
Ciclo frigorífico de compresión
El método de producción de frío en las máquinas de fluidos condensables está basado en los cambios de estado (líquido-gas y gas-líquido) de una sustancia (fluido refrigerante) en un circuito cerrado. Para ello se aprovecha la cualidad que presentan los fluidos, (proceso Termodinámico). La temperatura necesariapara producir el cambio de estado del fluido Refrigerante, dependerá de la presión a la que los fluidos se encuentren dentro de las condiciones de operación; es decir a baja presión la temperatura es baja, y si se eleva la presión, la temperatura aumenta.
El motivo de aprovechar los cambios de estado es porque los calores latentes (cambio de estado) son mayores que los calores sensibles (cambio detemperatura), con la consiguiente disminución de la cantidad de fluido refrigerante y la capacidad de los equipos frigoríficos.
El modo de obtención de frío con este sistema describe un ciclo teórico que podemos resumir de la siguiente manera:
• Se comprime el refrigerante en estado gaseoso mediante un compresor, de modo que se eleva la presión y temperatura del gas.
• Se hace circular elfluido (gas) por un condensador, en él se condensa el refrigerante a presión constante (líquido), cediendo calor al medio exterior, normalmente aire o agua.
• Se pasa el líquido refrigerante por una etapa de expansión donde pierde presión y temperatura evaporándose una pequeña fracción del líquido.
• El refrigerante con bajas temperaturas y presión se pasa por un evaporador en el que el refrigerantese evapora (gas), absorbiendo calor del medio exterior y logrando así el efecto frigorífico deseado.
• Finalmente se vuelve a comprimir el gas, reiniciando el ciclo.
El compresor, normalmente está accionado por un motor eléctrico, y en equipos de pequeña potencia casi en exclusiva son motocompresores herméticos accionados por motores asíncronos monofásicos.
El condensador y evaporador sonintercambiadores de calor, y pueden llevar asociado un ventilador para forzar el paso de aire a través de ellos, para lograr completar nuestro ciclo de refrigeración. Ver figura 4.
Figura 4. Sistema de compresión
La compresión se realiza igual que en un motor de explosión, esto es por el movimiento de un pistón. El compresor necesita una energía y produce un trabajo. Este trabajo es transferido...
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