Instalaciones frigoríficas

Funcionamiento y componentes en una instalación frigorífica

Para saber cómo funciona el ciclo de refrigeración antes tenemos que saber los componentes básicos y principales de los que está compuesto, que, a nivel general, son:

• compresor
• condensador
• válvula de expansión
• evaporador

Analizamos cada uno de los elementos el funcionamiento de los mismos, para comprender cómo funcionan, en conjunto, las instalaciones frigoríficas.
 

• Funcionamiento del compresor

La función del compresor en el ciclo de refrigeración es aspirar el vapor del evaporador, elevar su presión, y dirigirlo al condensador. Este trabajo lo consigue mediante la aportación de una energía exterior, mediante un motor accionado por electricidad. Mientras más eficiente sea un compresor, mejor será capaz de transferir la energía mecánica para elevar la presión del fluido y menor será la parte que se transforma en calor.
 

• Condensador

El condensador es un intercambiador de calor donde se extrae calor al refrigerante, para transferirlo a ambiente, produciendo la condensación del fluido. Este calor es la suma del calor absorbido por el evaporador y el producido por el trabajo de compresión. En un sistema de frío en una cámara frigorífica el condensador será la unidad exterior donde se disipa el calor extraído de la cámara.
 

• Válvula de expansión

Dentro de una instalación frigorífica, la válvula de expansión, se ocupa de disminuir la presión para proporcionar la diferencia de presión establecida entre los lados de alta y de baja presión del circuito de refrigeración. Existen muchos diseños, pero el sistema más sencillo es mediante un tubo capilar entre el condensador y el evaporador, de manera que se genera una elevada pérdida de carga en el refrigerante.

Este sistema se usa en pequeñas instalaciones frigoríficas, pero cuando se trata de regular grandes cantidades de refrigerante se usan válvulas de expansión termostáticas, que utilizan un sistema colocado a la salida del evaporador, en contacto con la tubería, y que contiene un cierto volumen de refrigerante. Si se produce un enfriamiento del vapor que sale del evaporador, se enfría el bulbo, lo que genera una disminución de la presión transmitida a la válvula, originando que se cierre y entonces llegará menos refrigerante al evaporador. Si llega menos refrigerante habrá más superficie de recalentamiento y por lo tanto aumentará la temperatura a la que se calienta el fluido frigorífico.
 

• Evaporador

Este componente es un intercambiador de calor que absorbe calor del medio en el que se encuentra, con lo cual lo enfría, transfiriendo ese calor al fluido frigorífico. Estos sistemas son normalmente de circulación forzada de aire mediante ventilador, y se utilizan tubos de aletas para aumentar la superficie de intercambio. En una cámara frigorífica será la unidad interior, que extrae calor de la cámara para que, siguiendo el ciclo frigorífico, sea evacuado al exterior, en la unidad condensadora.

Las bombas de calor

Una bomba de calor es una instalación frigorífica en la que el efecto útil buscado no es el enfriamiento de la instalación, sino la aportación de calor. En este caso, por ejemplo, para climatizar un edificio, el evaporador será la unidad exterior, que absorbe calor del aire, para posteriormente, cederlo en la unidad interior, que actuará como condensadora. Estos equipos son muy eficientes, ya que absorben calor del aire (energía gratuita) para calentar el espacio donde se instalan.