Las Maquinas Frigorificasy Las tcnicas de refrigeracin han
alcanzado hoy en da un desarrollo extraordinario, siendo su
aplicacin tan extensa, que cubre aparece en cualquier plano de la
vida diaria de la humanidad.As, tenemos, entre sus diversas
aplicaciones:-Conservacin de productos perecederos.-Fabricacin de
hielo.-Refrigeracin y acondicionamiento de aire.-Procesos
industriales diversos (industria qumica, textil, mecnica,
etc.).-Separacin de gases (por destilacin de los productos a baja
temperatura).-Obtencin de N2, O2, H2, etc..-Tratamiento de
materiales.-Criognica (obtencin de temperaturas extremadamente
bajas).La refrigeracin consisteen hacer que en una cmara o recinto
la temperatura descienda por debajo de la temperatura del medio
ambiente, y se mantenga luego a esta baja temperatura.Como ningn
recinto o cmara es perfectamente adiabtico, para mantener dicho
recinto a esa baja temperatura, es preciso extraer calor del
recinto continua o al menos intermitentemente.Estoimplica
normalmente el transporte de calorde un recinto a baja temperatura
al medio ambiente, que se encuentra a mayor temperatura.En general,
el transporte de calor se realiza mediante un fluido transportador
de calor que se denominarefrigerante.Como sabemos; el calor pasa
espontneamente de un cuerpo caliente a otro fro; para poder pasar
calor de un cuerpo fro a otro caliente debemos aportar o trabajo
mecnico o calor del exterior, lo que nos lleva a clasificar las
instalaciones frigorficas en dos tipos, segn que tipo de energa
toma del exterior: - Instalaciones frigorficas con compresor: Son
aquellas que toman trabajo mecnico del exterior. - Instalaciones
frigorficas sin compresin: son aquellas que toman calor del
exterior.Como sabemos estas instalaciones trabajan mediante ciclos
termodinmicos, y se mide su rendimiento mediante dos
parmetros:FUNCIONAMIENTO DE LAS INSTALACIONES-Extrae calor del foco
fro que est a Tf y lo enva al foco caliente que est a Tc.-Segn
Carnot W = Qc Qf . W es el trabajo consumido por el motor del
compresor del frigorfico, por tanto cuanto mayor sea la cantidad de
calor que se extrae del foco fro menor ser el trabajo consumido y
por tanto mejor ser la eficiencia de la cmara frigorfica. Qf Qf
Tfeficiencia = ----- = ---------------- = -----------=---------- w
Qc Qf Tc - Tf-La transferencia de calor se realiza mediante un
fluido frigorgeno o refrigerante, que en distintas partes de la
mquina sufre transformaciones de presin, temperatura y fase (lquida
o gaseosa); y que es puesto en contacto trmico con los recintos
para absorber calor de unas zonas y transferirlo a otras. Una
mquina frigorfica debe contener como mnimo los cuatro siguientes
elementos:
1) condensador,2) vlvula de expansin,3) evaporador,4)
compresor.Compresor: Es el elemento que suministra energa al
sistema. El refrigerante llega en estado gaseoso al compresor y
aumenta su presin.Condensador: El condensador es un intercambiador
de calor, en el que se disipa el calor absorbido en el evaporador
(ms adelante) y la energa del compresor. En el condensador el
refrigerante cambia de fase pasando de gas a lquido.Sistema de
expansin : El refrigerante lquido entra en el Dispositivo de
expansin donde reduce su presin. Al reducirse su presin se reduce
bruscamente su temperatura. No se coloca una turbina porque el
objetivo no es producir trabajo.Evaporador: El refrigerante a baja
temperatura y presin pasa por el evaporador, que al igual que el
condensador es un intercambiador de calor, yabsorbe el calor del
recinto donde esta situado.El refrigerante lquido que entra al
evaporador se transforma en gas al absorber el calor del
recinto.Resumiendo, el evaporador absorbe el calor del recinto que
queremos enfriar, el compresor aumenta la presin del refrigerante
para facilitar la condensacin posterior y posibilitar la circulacin
del fluido. La vlvula de expansin reduce la presin provocando el
enfriamiento del refrigerante.SISTEMA DE REFRIGERACIN DE GAS se
emplea aire como elemento refrigerante. Fueron los primeros
dispositivos empleados en obtener bajas temperaturas. En lugar de
utilizar una vlvula de expansin utiliza una turbina para realizar
la expansin adiabtica. El trabajo que genera se aprovecha para
mover un ventilador situado en el evaporador.SISTEMA DE
REFRIGERACIN DE VAPOR se utilizan fluidos criognicos, que son
sometidos a sucesivas condensaciones y evaporaciones para disminuir
la temperatura. Utiliza vlvula de expansin no produciendo
trabajo.
