¿Qué es el frío industrial?

Con frío industrial nos referimos a la parte de la tecnología que se ocupa de generar, transportar y aplicar bajas temperaturas o frío para utilizarse en distintas actividades industriales o comerciales. De hecho, no se genera frío, sino que se retira el calor de cierto elemento para poder bajar su temperatura. Es decir, se realiza un transporte de este calor desde un punto denominado foco a baja temperatura hasta otro que está a una más elevada. Para ello es preciso utilizar una cantidad determinada de energía.

Importancia del frío industrial

La opción de fabricar frío tiene especial relevancia en la economía mundial. Hay que tener en cuenta que sin esta capacidad, el 40% de la producción global de alimentos se perdería por falta de métodos de conservación.

¿Cómo se genera el frío industrial?

Existen varias formas disponibles a la hora de conseguir bajas temperaturas, pero la clasificación tradicional distingue entre métodos químicos y físicos:

• Los métodos químicos no se aplican en el ámbito industrial, y se basan en el carácter endotérmico de algunas disoluciones, es decir, en su capacidad de absorber calor. Uno de los ejemplos más claros es la reducción de temperatura del agua cuando en ella se disuelve nitrato amónico. Puede llegar a bajar hasta 20ºC. Este fenómenos se aprovecha en algunos tratamientos de crioterapia para lesiones de medicina deportiva.
• En los métodos físicos se distinguen diferentes procedimientos basados en la capacidad de algunos fluidos frigorígenos o refrigerantes de experimentar un enfriamiento acusado cuando se someten a distintos procesos físicos. Así, se puede generar frío industrial por tres procedimientos distintos:
  • Basados en los cambios de fase.
  • Basados en procesos de expansión de gases.
  • Basados en procesos de tipo eléctrico y magnético.

Sistemas de refrigeración por cambio de fase

El procedimiento de enfriamiento se produce sobre el fluido refrigerante cuando se extrae de él el calor latente que corresponde a los cambios de fase que experimenta. En principio pueden tener lugar procesos de sublimación, paso de estado sólido a gas de forma directa, fusión, de estado sólido a líquido, o de evaporación, cuando cambia de estado líquido a gaseoso.

Los procesos de enfriamiento por sublimación y fusión requieren la pérdida del fluido, por lo que no tienen interés desde el punto de vista técnico. Sí lo tiene el proceso de vaporización, que genera un proceso cíclico y continuo denominado vaporización indirecta. Este ciclo se compone de cuatro procesos diferenciados: presurización del vapor, condensación del vapor, expansión del líquido y enfriamiento por evaporación.

El primer paso puede realizarse mediante técnicas distintas que caracterizan los distintos equipos de generación de frío:

• Compresión mecánica: La presurización del vapor se realiza mediante un equipo de compresión mecánica. Es uno de los métodos más utilizados por los fabricantes.
• Absorción: La  presión  del  vapor  se  lleva a cabo  por  la disolución  del  vapor  en  un líquido  (absorción)   y   el    bombeo posterior  de   la   disolución   líquida.
• Eyección: Se consigue dotar de presión al vapor  por  la conversión  de  energía  cinética  en entalpía  por  medio  de  un  difusor.
• Adsorción: La presurización se consigue por calentamiento del recinto en volumen cerrado. Este es un procedimiento no cíclico que está en plena fase de innovación y desarrollo.