Instalaciones en frío

MEMORIAS PARA INSTALACIONES EN FRÍO
COMPRESORES
El compresor tiene dos funciones en el ciclo de refrigeración: en primer lugar succiona el vapor refrigerante 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 del vapor resultante sea superior a la temperatura del medio disponible para la condensación del
vapor refrigerante.
− Variedad de compresores herméticos
Compresor Hermético.
Este fue desarrollado en un esfuerzo para lograr una disminución de tamaño y costo y es ampliamente
utilizado en equipos de escasa potencia. El motor eléctrico se encuentra montado directamente en el cigüeñal
del compresor, pero el cuerpo es una carcasa metálica sellada con soldadura. En este tipo de compresores no
pueden llevarse acabo reparaciones interiores puesto que la única manera de abrirlos es cortar la carcasa del
compresor.
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−Compresor hermético. Izquierda, en su estado habitual. Derecha, seccionado.
En nuestro caso utilizaremos compresores herméticos que trabajen con R−12.
Estos irán provistos de válvulas de servicio a la entrada y salida del mismo.
Condensador
Este es el aparato que se encarga (como bien dice su nombre) de condensar el gas refrigerante que proviene
del compresor a alta presión y alta temperatura.
El condensador recibirá el refrigerante en estado gaseoso para que ceda su calor al ambiente y de esta manera
convertir todo el gas en líquido.
Para esto esta provisto de un serpentín con unas aletas transversales de un material altamente conductor de
calor (que normalmente suele ser aluminio).
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−Ejemplo de un condensador por convección forzada.
En nuestro caso utilizaremos un pequeño condensador por convección forzada.
Recipiente de líquido
Este es uno de los elementos que podemos encontrar en una instalación frigorífica simple y en una unidad
condensadora.
Esta situado justo a la salida del condensador para recibir el líquido resultante de la condensación del
refrigerante.
Su función seria la de almacenar dicho líquido en función de las necesidades del compresor. De esta manera
podemos evitar que reciba golpes de líquido y pueda gripar.
De la misma manera, dejará pasar el líquido que sea preciso cuando el equipo tenga un mayor trabajo y
demande una mayor cantidad de refrigerante.
También puede ser de utilidad a la hora de vaciar la instalación de refrigerante, puesto que podemos
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almacenarlo aquí y mantenerlo hasta su nueva utilización.
−Ejemplo de unidad condensadora. Abajo, detalle del condensador y el compresor con el recipiente de
líquido en el centro.
Intercambiador líquido−gas
Este es un elemento que encontramos en algunos equipos de frío, en el que intervienen la línea de gas y la de
líquido y se afectan la una a la otra.
Su función en la máquina, es favorecer el recalentamiento y el subenfriamiento.
Este efecto lo conseguimos si pasamos las corrientes por dos tubos concéntricos (normalmente la línea de
líquido fluye en el interior y la de gas por el exterior) de forma que sus sentidos sean contrarios, es decir, que
fluyan en direcciones opuestas.
Naturalmente la línea de líquido procederá del condensador o, en el caso, del recipiente de líquido; y la línea
de gas vendrá directamente del evaporador.
Expansor
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Es uno de los elementos fundamentales en el equipo frigorífico que influye directamente en la presión del
fluido e indirectamente en la temperatura del mismo.
Su función es crear un efecto venturi, de manera que la tubería de líquido caliente que proviene del
condensador, se estreche notablemente y salga de un orificio muy estrecho para, después, encontrarse con un
ensanchamiento.
Esto hace que su presión descienda empicada, de tal manera que parte del líquido se pulverizará y este
enfriará el fluido que se encuentra en ese punto.
Tenemos varios tipos de expansores que se rigen por diferentes causas. Nosotros estudiaremos la válvula
expasora termostática.
Expansor termostático
Su funcionamiento es el más lógico y adecuado para el funcionamiento de una pequeña máquina de frió.
Este se rige por un bulbo situado en permanente contacto con la tubería de salida del evaporador. De tal
manera que según detecte que el líquido sale más frió o más caliente, este sepa si debe crear una mayor o una
menor expansión.
Y así abrirá o cerrará el pequeño orificio por el que consigue expandir, según sus necesidades.
−Expansor termostático. Detalle del cabezal que se encuentra en su interior por el cual consigue regular su
expansión. Este contiene a su vez en su interior un pequeño filtro para posibles impurezas.
Filtro deshidratador
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Este va situado en la línea de liquido y justo antes y lo más cerca posible del expansor, para que de esta
manera evite el que le lleguen impurezas y pueda ser obstruido, lo que resultaría fatal para el funcionamiento
de la máquina.
También nos filtra las posibles pequeñas gotitas de humedad que puedan recorrer el circuito y evitar que
lleguen al compresor.
−Este es el tipo de filtro más usual en los sistemas de refrigeración. En su etiqueta muestra el sentido que
debe llevar el refrigerante y sus características.
Visor de líquido
A través de él, podemos observar el paso de la corriente del fluido refrigerante y podemos observar la
cantidad de líquido que circula por la máquina.
En algunos casos nos delata si fluye por el circuito algo de humedad cambiando el color del borde de su
interior.
−Visor de líquido.
Evaporador
Este es el aparato que todos conocemos y que nos da el fresquito.
Aquí llega la pequeña mezcla de líquido y de gas que proviene del expansor. Este viene frío y con intenciones
de evaporarse, con lo que para ello necesitará recoger calor de la fuente más cercana, que será el aire del
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habitáculo a refrigerar.
Lo podemos conseguir por medios naturales o por medios mecánicos (por convección natural o forzada).
En nuestro caso utilizaremos evaporadores de convección forzada.
Con estos elementos y aparatos podemos partir para crearnos nuestra propia máquina de frío sencilla.
Practicas del taller
Máquina 1 (panel)
Componentes:
1.−Compresor hermético. Trabaja con R−12 y tiene dos válvulas de servicio.
2.−Deposito de líquido vertical con válvula de servicio.
3.−Condensador por convección forzada.
4.−Intercambiador líquido−gas.
5.− 3 válvulas de paso manuales.
6.−Electro válvula (solenoide).
7.−Filtro deshidratador.
8.−Visor.
9.−Expansor termostático (Danfoss, 2 toneladas, orificio 0,0).
10.−Evaporador por convección forzada.
11.−Presostato combinado de alta y de baja
12.−Termostato
13.−Manómetro de baja
Esquema frigorífico
Funcionamiento de la máquina
Este equipo frigorífico tiene un funcionamiento simple.
Contiene en su circuito un depósito de líquido para regular su caudal y un intercambiador líquido−gas que
ayuda a tener un mayor recalentamiento y subenfriamiento.
Se encuentra regulado por un presostato combinado de alta y baja presión, por un manómetro de baja presión
y por una electro válvula solenoide.
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También contiene elementos de corte como válvulas de paso manuales.
Máquina 2 (panel)
Componentes:
1.−Compresor hermético. Trabaja con R−12 y tiene una válvula de servicio.
2.− Condensador por convección forzada.
3.−Intercambiador líquido−gas.
4.−Expansor termostático.
5.−Evaporador por convección forzada.
6.− 2 válvulas de servicio.
7.− 4 bucles de tubo
8.−Manómetro de baja.
9.−Separador de aceite
10.−Recipiente de líquido vertical.
11.− 3 Válvulas de paso manuales.
12.−Electro válvula solenoide
13.−Filtro deshidratador.
14.− Visor.
15.−Recipiente antigolpes de líquido.
16.−Antivibrador.
17.−Presostato combinado de alta y baja presión.
18.−Termostato.
Esquema frigorífico
Funcionamiento de la máquina
Se diferencia de la anterior instalación en varias cosas.
Este contiene cuatro bucles de tubo que dispersan algo las vibraciones pero que mayormente lo que hacen es
retener de alguna manera el aceite del compresor que recorre la máquina.
También forma parte de él un separador de aceite. Que, como su nombre indica, separa el aceite del
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refrigerante para devolverlo al compresor. Esto sucede por diferencia de densidades.
Los dos últimos elementos significativos de esta instalación son el recipiente antigolpes de líquido y el
antivibrador. Donde (como bien dicen sus nombres) el recipiente antigolpes de líquido evita que llegue líquido
al compresor y el antivibrador absorbe las vibraciones creadas por el compresor.
Máquina 3 (Zanotti)
Componentes:
1.−Compresor hermético que trabaja con R22.
2.−Condensador por convección forzada.
3.−Evaporador por convección forzada.
4.−Electro válvula solenoide.
5.−Filtro deshidratador.
6.−Desescarche por gas caliente.
7.−Expansión con tubo capilar.
8.−Intercambiador líquido−gas.
9.−Presostato combinado de alta y baja presión.
Esquema frigorífico
Funcionamiento de la máquina
En este caso la expansión se realiza por medio de un tubo capilar que desemboca en otro tubo de mucha
mayor sección que el anterior y de este modo expandir.
También cabe señalar el tipo de intercambiador líquido−gas, puesto que es el más simple ya que en este caso
es el capilar expansor el que se introduce en el interior de la línea de aspiración del compresor.
Un elemento de gran importancia y que crea una considerable diferencia respecto a las otras dos máquinas, es
su desescarche por gas caliente.
Su instalación es simple y su funcionamiento es bastante lógico.
Consiste en introducir la línea de descarga del compresor directamente a la entrada del evaporador. Esta línea
está comandada por una electro válvula solenoide que deja paso, o no, al gas caliente para que desescarche el
evaporador según sus necesidades.
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