05 Mar ¿Qué es un enfriador para cámaras frigoríficas?
Un enfriador para cámaras frigoríficas es simplemente un dispositivo que se utiliza para eliminar el calor de un proceso o sustancia.
Para fines industriales, los enfriadores pueden considerarse como un componente dentro de un sistema mecánico complejo que se utiliza para eliminar el calor de un proceso o sustancia. Para entender realmente qué es un enfriador, se requiere un conocimiento fundamental de los principios de la refrigeración básica. Antes de entrar en los fundamentos de la refrigeración, se deben considerar algunas definiciones básicas:
El calor es una forma de energía transferida en virtud de una diferencia de temperatura. El calor existe en todas partes en mayor o menor grado. Como forma de energía, no puede ser creada ni destruida, aunque otras formas de energía pueden convertirse en calor, y viceversa. Es importante recordar que la energía térmica viaja en una sola dirección; de un objeto, sustancia o área más cálida a una más fría.
Frío es un término relativo que se refiere a la falta de calor en un objeto, sustancia o área. Otra definición lo describe como la ausencia de calor, aún no se ha ideado ningún proceso para alcanzar el «cero absoluto», el estado en el que se ha eliminado todo el calor de cualquier objeto, sustancia o área. Teóricamente, este punto cero sería de 459.69 grados bajo cero en la escala del termómetro Fahrenheit, o 273.16 grados bajo cero en la escala del termómetro Celsius.
La refrigeración, o proceso de enfriamiento, es la eliminación de calor no deseado de un objeto, sustancia o espacio seleccionado y su transferencia a otro objeto, sustancia o espacio. La eliminación del calor disminuye la temperatura y puede lograrse mediante el uso de hielo, nieve, agua fría o refrigeración mecánica.
La refrigeración mecánica es la utilización de componentes mecánicos dispuestos en un «sistema de refrigeración»con el fin de transferir calor.
Los refrigerantes son compuestos químicos que se comprimen y condensan alternativamente en un líquido y luego se les permite expandirse en un vapor o gas a medida que se bombean a través del sistema de refrigeración mecánico para realizar un ciclo.
El ciclo de refrigeración se basa en el largo principio físico conocido de que un líquido que se expande en un gas extrae calor de la sustancia o área circundante. (Puede probar este principio simplemente humedeciendo su dedo y sosteniéndolo hacia arriba. Inmediatamente comienza a sentirse más fresco que los demás, especialmente si está expuesto a algún movimiento de aire. Esto se debe a que el líquido en el que se sumergió se está evaporando, y al hacerlo , extrae calor de la piel del dedo y aire a su alrededor).
Los refrigerantes se evaporan o «hierven» a temperaturas mucho más bajas que el agua, lo que les permite extraer calor a una velocidad más rápida que el agua en su dedo.
Componentes fundamentales del sistema de refrigeración.
El trabajo del ciclo de refrigeración es eliminar el calor no deseado de un lugar y descargarlo en otro. Para lograr esto, el refrigerante se bombea a través de un sistema de refrigeración cerrado. Si el sistema no estuviera cerrado, estaría agotando el refrigerante al disiparlo en el medio circundante; Debido a que está cerrado, el mismo refrigerante se usa una y otra vez, a medida que pasa por el ciclo eliminando algo de calor y descargándolo. El ciclo cerrado sirve también para otros propósitos; evita que el refrigerante se contamine y controla su flujo, ya que es un líquido en algunas partes del ciclo y un gas o vapor en otras fases.
Veamos lo que sucede en un ciclo de refrigeración simple y los componentes principales involucrados. Existen dos presiones diferentes en el ciclo: la evaporación o baja presión en el «lado bajo» y la condensación, o alta presión, en el «lado alto». Estas áreas de presión están separadas por dos puntos de división: uno es el dispositivo de medición donde se controla el flujo de refrigerante y el otro está en el compresor, donde se comprime el vapor.
El dispositivo de medición es un punto donde comenzaremos el viaje a través del ciclo. Esta puede ser una válvula de expansión térmica, un tubo capilar o cualquier otro dispositivo para controlar el flujo de refrigerante al evaporador, o bobina de enfriamiento, como refrigerante de baja presión y baja temperatura. El refrigerante en expansión se evapora (cambia de estado) a medida que pasa por el evaporador, donde elimina el calor de la sustancia o el espacio en el que se encuentra el evaporador.
El calor viajará desde la sustancia más caliente al evaporador enfriado por la evaporación del refrigerante dentro del sistema, lo que hace que el refrigerante «hierva» y se evapore, cambiándolo a vapor. Esto es similar al cambio que se produce cuando se hierve una cubeta de agua en la estufa y el agua se transforma en vapor, excepto que el refrigerante hierve a una temperatura mucho más baja.
Ahora, este vapor de baja presión y baja temperatura se dirige al compresor, donde se comprime en un vapor de alta temperatura y alta presión. El compresor lo descarga al condensador, de modo que puede renunciar al calor que recogió en el evaporador. El vapor del refrigerante está a una temperatura más alta que el aire que pasa a través del condensador (tipo enfriado por aire); o el agua que pasa a través del condensador (tipo enfriado por agua); por lo tanto, eso se transfiere del vapor de refrigerante más caliente al aire o agua más fría.
En este proceso, a medida que se elimina el calor del vapor, se produce un cambio de estado y el vapor se condensa nuevamente en un líquido, a alta presión y alta temperatura.
El refrigerante líquido viaja ahora al dispositivo de medición donde pasa a través de una pequeña abertura u orificio donde ocurre una caída en la presión y la temperatura, y luego ingresa al evaporador o al serpentín de enfriamiento. A medida que el refrigerante se abre camino hacia la gran abertura del tubo o la bobina del evaporador, se evapora, listo para comenzar otro ciclo a través del sistema.
El sistema de refrigeración requiere algunos medios para conectar los componentes principales básicos: evaporador, compresor, condensador y dispositivo de medición, al igual que las carreteras conectan a las comunidades. Los tubos o «líneas» completan el sistema para que el refrigerante no se escape a la atmósfera. La línea de succión conecta el evaporador o la bobina de enfriamiento al compresor, la línea de gas caliente o de descarga conecta el compresor al condensador, y la línea de líquido es el tubo de conexión entre el condensador y el dispositivo de medición (válvula de expansión térmica). Algunos sistemas tendrán un receptor inmediatamente después del condensador y antes del dispositivo de medición, donde se almacena el refrigerante hasta que sea necesario para la eliminación de calor en el evaporador.
Hay muchos tipos y variaciones diferentes de los componentes del ciclo de refrigeración. Por ejemplo, hay al menos media docena de diferentes tipos de compresores, desde el diseño alternativo del pistón hasta el tornillo, la espiral y el impulsor centrífugo, pero la función es la misma en todos los casos: la de comprimir el vapor cargado de calor a un nivel alto. – Temperatura del vapor.
Lo mismo se puede decir de las superficies del condensador y del evaporador. Pueden ser tubos vacíos, o pueden ser condensadores con aletas y evaporadores con ventiladores eléctricos para hacer pasar el aire a través de este, o con una bomba de condensador para bombear el agua a través de un condensador enfriado por agua.
Existen varios tipos diferentes de dispositivos de medición para regular el refrigerante líquido en el evaporador, según el tamaño del equipo, el refrigerante utilizado y su aplicación.
El sistema de refrigeración mecánico descrito anteriormente es esencialmente el mismo ya sea que el sistema sea un refrigerador doméstico, un congelador de baja temperatura, un sistema de aire acondicionado de confort, un enfriador industrial o un equipo de enfriamiento comercial. Los refrigerantes serán diferentes y el tamaño del equipo variará considerablemente, pero el principio de funcionamiento y el ciclo de refrigeración siguen siendo los mismos. Por lo tanto, una vez que entienda las acciones simples que tienen lugar dentro del ciclo mecánico de refrigeración, debe tener una buena comprensión de cómo funciona un sistema de refrigeración.