UNIDAD 03 SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN

SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN

APUNTES DE TECNOLOGÍA DEL FRÍO

UNIDAD 03
REFRIGERACIÓN
3.

3.1.

SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN

FUNDAMENTOS DE REFRIGERACIÓN

3.1.1. Principio Termodinámico de Refrigeración
Para refrigerar, se requiere que una sustancia llamada refrigerante, a menor temperatura
que el cuerpo u objeto que se desea enfriar, se ponga en contacto con éste, adquiera
parte de su calor y asíeste refrigerante eleve su temperatura.
El principio termodinámico para enfriar al refrigerante a la temperatura necesaria para
tomar el calor del producto por refrigerar, es bastante sencillo: cuando un líquido se
evapora, absorbe calor de sus alrededores, produciendo un enfriamiento. Esto puede
apreciarse al salir de una piscina y recibir una brisa suave; el cuerpo sentirá que el aire
es muchomás frío, pero en realidad es la evaporación del agua en la piel lo que nos
hace sentir así. Otro ejemplo es chupar un dulce mentolado y luego tomar agua, la
sensación será que ésta es mucho más fría.
La evaporación del refrigerante se logra al reducir la presión hasta que empieza a ebullir
a una temperatura menor a la ambiente y a la del producto. Al absorber el calor, se
calienta hasta convertirsetotalmente en vapor.
Para completar el ciclo es necesario llevar el refrigerante a su estado líquido y a una
presión alta, a fin de repetir el proceso.

3.1.2. Los refrigerantes
Refrigerante es cualquier cuerpo o substancia que actúa como agente de enfriamiento
absorbiendo calor de otro cuerpo o sustancia.
Un refrigerante ideal debe cumplir las siguientes propiedades:

Ser químicamente inertehasta el grado de no ser inflamable, ni tóxico, ni
explosivo, tanto en estado puro como cuando esté mezclado con el aire en
determinada proporción.

No reaccionar desfavorablemente con los aceites o materiales empleados en la
construcción de los equipos frigoríficos.

No reaccionar desfavorablemente con la humedad, que a pesar de las
precauciones que se toman, aparece en toda instalación.

Sunaturaleza será tal que no contamine los productos almacenados en caso de
fuga.

El refrigerante ha de poseer unas características físicas y térmicas que permitan
la máxima capacidad de refrigeración con la mínima demanda de potencia.
Ing. MSc. Alí E. Díaz Cama

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SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN

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APUNTES DE TECNOLOGÍA DEL FRÍO

La temperatura de descarga de cualquier refrigerantesiempre disminuye a
medida que baja la relación de compresión. Por lo tanto deseamos que la
temperatura de descarga sea la más baja posible para alargar la vida del
compresor.
El coeficiente de conductancia conviene que sea lo más elevado posible para
reducir el tamaño y costo del equipo de transferencia de calor.
La relación presión-temperatura debe ser tal que la presión en el evaporador para
latemperatura de trabajo sea superior a la atmosférica, para evitar la entrada de
aire y de humedad en el sistema en caso de fuga.
Temperatura y presión crítica, lógicamente el punto de congelación deberá ser
inferior a la temperatura mínima de trabajo.
Finalmente ha de ser de bajo precio y fácil disponibilidad.

Los refrigerantes son nombrados por un R y tres cifras:

A la primera cifra se le suma 1para obtener el número de átomos de carbono
que contiene la molécula.

A la segunda se le resta 1 para obtener el número de átomos de Hidrógeno.

La tercera se refiere al número de átomos de flúor.

El resto de valencias, salvo que se indique lo contrario, quedan cubiertas con
cloro.
Por ejemplo la fórmula del R-245 sería:
Carbono: 2+1=3 átomos
Hidrógeno: 4-1=3 átomos
Fluor: 5 átomos
El restode valencias cubiertas con cloro no existen.
Cuando sólo aparezcan dos cifras se entiende que la primera no escrita será cero. Así
tendríamos:
R-11
Carbono: 0+1= 1 átomo Cl
Hidrógeno: 1-1= 0 átomo Cl C F
Flúor: 1 átomo Cl
Resto: Cloro
Existen en la actualidad tres tipos de refrigerantes de la familia de los hidrocarburos
halogenados:
CFC: (Flúor, Carbono, Cloro), Clorofluorocarbono totalmente...