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El ciclo de refrigeración.

La refrigeración industrial y sus principales componentes.

May From 2023

La refrigeración industrial es un mercado en constante crecimiento e innovación. En diversos sectores industriales, como el alimentario, médico, construcción y minería, entre otros, se requiere un proceso de refrigeración para la elaboración de productos. Es importante comprender las partes fundamentales de un sistema de refrigeración industrial para mantenerse actualizado y competitivo en el mercado.

El ciclo de refrigeración

El proceso de refrigeración se basa en un ciclo infinito que consta de cuatro etapas principales: compresión, condensación, expansión y evaporación. A través de este ciclo, se logra el objetivo de eliminar el calor de los cuerpos y expulsarlo. Esto se logra manipulando una sustancia refrigerante que cambia constantemente de estado líquido a gaseoso, absorbiendo y evaporando el calor en el proceso.

Componentes clave de UN sistema de refrigeración

Condensador:  Es el elemento en el sistema encargado de transferir hacia el exterior; en el ciclo de refrigeración, el calor absorbido en el evaporador y en la etapa de compresión. Lo hacen condensando el vapor refrigerante desde el compresor realizando el cambio de estado del refrigerante de gas a líquido. Este ciclo se puede invertir cuando en el sistema se encuentran una válvula de 4 vías.

 

Recibidor: Cilindro o contenedor conectado a la salida del condensador, para almacenar refrigerante líquido en un sistema. Básicamente es un contenedor destinado al almacenamiento del exceso de refrigerante que no está circulando en el sistema. Los equipos de aire acondicionado están expuestos a cambios de temperatura externa (bajas temperaturas) o a variaciones en la carga térmica y para ese tipo de escenarios, se utiliza el recibidor, para almacenar el exceso de refrigerante producido por estas condiciones mencionadas. La segunda función del recibidor, es la de proveer en forma constante e ininterrumpida refrigerante en estado líquido a la entrada de la válvula de expansión. La tercera y última función del recibidor, es la de almacenar toda la carga de refrigerante de la instalación, debido a tareas de mantenimiento o reparación.

Filtro deshidratador: es un dispositivo que contiene material desecante y material filtrante para remover la humedad y otros contaminantes de un sistema de refrigeración. Un filtro deshidratador está diseñado para mantener seca la mezcla de refrigerante y aceite, adsorbiendo los contaminantes líquidos disueltos, tales como humedad y ácidos; también, para retener por medio de filtración todas las partículas sólidas que estén siendo arrastradas a través del sistema por la mezcla de refrigerante aceite. El uso de los filtros deshidratadores en los sistemas de refrigeración, es la mejor manera de proteger los componentes en el muy probable caso de que estos contaminantes estuvieran presentes en el sistema, ya que la válvula de expansión, el tubo capilar y el compresor, son los componentes más afectados por los contaminantes.

Indicador de líquido y humedad: La mirilla de líquido o indicador de líquido y humedad es un dispositivo auxiliar en los sistemas de aire acondicionado y refrigeración que nos permite observar la condición del refrigerante en el lugar de su ubicación.

Válvula Solenoide: Es el componente que se utiliza más a menudo para controlar el flujo de refrigerante. Esta válvula posee una bobina magnética que, cuando tiene corriente, levanta el émbolo de su interior. Estas válvulas pueden ser del tipo normalmente abierto o normalmente cerrado. La primera no abre hasta que recibe corriente, y la de tipo normalmente abierto se halla siempre así, y no cierra hasta que llega corriente a la misma.

Válvula de expansión: Es el dispositivo de expansión que genera la caída de presión necesaria entre el condensador y evaporador, de igual manera se encarga de regular la inyección de refrigerante liquido al evaporador, esta inyección de refrigerante estará siempre regulada por un elemento termostático (bulbo) la cual es controlada en función del recalentamiento del refrigerante.

Evaporador: Es el elemento que se ubica al interior en el espacio a acondicionar, el cual con ayuda de un motor realiza la transferencia de calor recirculando el aire en el espacio atreves del serpentín del evaporador. Esto ocasiona que el aire salga a menor temperatura, el calor absorbido es llevado hacia el condensador. 

Válvula de Bola: Es un mecanismo de llave de paso que sirve para regular el paso de líquido o gas a través de los tubos del sistema tapando de forma parcial o completa. 

Acumulador de succión: Es un depósito temporal para retener el exceso de esta mezcla de aceite y refrigerante líquidos, y posteriormente enviarla en forma de gas, a una proporción que el compresor pueda manejar de manera segura, evitando daños en el mismo. Los acumuladores de succión están diseñados para retener un porcentaje de la carga total de refrigerante del sistema, evitando además el golpe de líquido y la dilución excesiva del aceite del compresor. Debe existir una cierta cantidad de turbulencia controlada, para evitar que el acumulador de succión sirva como separador de aceite, y para que el aceite no se quede atrapado dentro de éste. El retorno de refrigerante y aceite debe hacerse a una proporción suficiente, para asegurar que se mantengan tanto la eficiencia de operación del sistema, como el nivel adecuado de aceite en el cárter.

Filtro de succión: es únicamente un elemento filtrante diseñado especialmente para proteger al compresor de suciedades y contaminantes sólidos.

Presostato de baja: también conocido como interruptor de presión, es un aparato que cierra o abre un circuito eléctrico dependiendo de la lectura de presión de un fluido.

Compresor: El compresor tiene dos funciones en el ciclo de refrigeración por compresión. En primer lugar, succiona el vapor refrigerante y reduce la presión en el evaporador a un punto en el que puede ser mantenida la temperatura de evaporación deseada. En segundo lugar, el compresor eleva la presión del vapor refrigerante a un nivel lo suficientemente alto, de modo que la temperatura de saturación sea superior a la del medio de enfriamiento disponible para la condensación del vapor refrigerante.

Separador de aceite: Consiste en un tanque o cilindro con mallas a la entrada y salida, con los cuales se separa el aceite lubricante del refrigerante, evitando que entre a otros componentes del sistema, el aceite cae hacia el fondo del separador y regresa al cárter del compresor.

 

Cómo iniciar la cotización de un sistema de refrigeración

La cotización de un sistema de refrigeración adecuado para tu negocio requiere la asesoría de expertos en refrigeración y la evaluación de aspectos técnicos y financieros. Algunos aspectos a considerar son:

  • Fase de ingeniería: se realiza un costo estimado basado en proyectos similares y se evalúa la viabilidad del proyecto. El proyecto ejecutivo representa entre el 20% y 30% del costo total.
  • Nivel de cargas térmicas: se evalúan las cargas térmicas para seleccionar el aislamiento adecuado y lograr ahorro energético a largo plazo.
  • Ciclo de vida del sistema de refrigeración: se realiza un análisis financiero considerando el costo de la energía, mantenimiento y el impacto ambiental. Se comparan los gastos de inversión y los costos de mantenimiento preventivo y correctivo.

Es importante contar con la asesoría de ingenieros especializados para obtener una cotización precisa y acorde a tus necesidades.

Conclusion

La refrigeración industrial es esencial en diversos sectores y requiere el conocimiento de sus componentes y accesorios clave. Conociendo el ciclo de refrigeración y seleccionando los compresores, condensadores, sistemas de expansión, evaporadores y refrigerantes adecuados, es posible diseñar sistemas eficientes y competitivos en el mercado. La asesoría de expertos y el análisis financiero son fundamentales al cotizar un sistema de refrigeración para garantizar su viabilidad y eficiencia.

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