EL CICLO DE REFRIGERACIÓN La refrigeración mecánica se usa

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EL CICLO DE REFRIGERACIÓN
La refrigeración mecánica se usa para remover calor de un medio más frío y expulsarlo a un
medio más calido usando las propiedades de calor latente del refrigerante. El sistema de
refrigeración debe proporcionar una temperatura de refrigerante inferior a la temperatura del
medio que se va a enfriar y elevar la temperatura del refrigerante a un nivel superior a la
temperatura del medio que se utiliza para la expulsión. Los elementos básicos que se requieren
para la refrigeración mecánica son: el compresor, el evaporador, el condensador, y la válvula de
expansión termostática.
Un esquema del ciclo de refrigeración se ilustra en la siguiente gráfica.
Siguiendo el diagrama: si el líquido refrigerante en el punto A absorbe calor a presión constante,
comenzará a ebullir. La evaporación tiene lugar sin que haya cambios de temperatura. A medida
que se añade calor, la entalpía aumenta y entra en un estado de mezcla de vapor y líquido
(región húmeda). En el punto B , la mezcla se convierte en vapor saturado, cualquier cantidad de
calor que se le aplique a presión constante hace que el refrigerante entre en la región
sobrecalentada indicada por el punto C .
En la evaporación, el refrigerante entra en el evaporador como una mezcla de de vapor y líquido
en el punto D , entra en el evaporador dosificándose a través de la válvula de expansión
termostática, que disminuye su presión y por consiguiente su temperatura según el diagrama del
punto J al D . Al absorber calor en el evaporador el refrigerante empieza a ebullir hasta estar
completamente vapor llegando al punto E ; sin embargo, se le aplica calor adicional hasta llegar
al punto F esto es con el fin de evitar la condensación de líquido en la línea de gas para evitar
daños en el compresor. Además, la válvula de expansión requiere de este calor adicional para
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funcionar adecuadamente.
Después de que el refrigerante se encuentra como vapor sobrecalentado punto F entra en el
compresor para comprimirse y aumentar su presión, durante este proceso el refrigerante absorbe
calor hasta lograr la entalpía y presión del punto H . El gas en estas condiciones pasa por el
condensador donde se le retira el calor absorbido en la etapa de compresión y es expulsado al
medio ambiente (o agua). La condensación ocurre a temperatura constante del punto H al punto
J en donde es condensado en líquido totalmente y permanece a presión constante. Y de allí
continua el líquido a través de la tubería hasta la válvula de expansión nuevamente para iniciar el
ciclo.
Hay otros elementos adicionales que puede tener el sistema y se instalan en sistemas de aire
acondicionado y refrigeración sólo con el fin de tener mayor control como lo es el filtro secador
que es el encargado de retener la humedad que pueda contener el sistema. La mirilla o visor de
líquido nos da la indicación de presencia de humedad en el sistema y se puede ver si la cantidad
de refrigerante en el sistema es el adecuado. Otro elemento adicional es el tanque acumulador de
líquido que por lo general se instala en los sistemas de refrigeración con el fin de garantizar y
tener una cantidad de refrigerante remanente o de reserva en el sistema.
En el siguiente gráfico se ilustra el sistema mecánico típico de un ciclo de refrigeración en donde
el elemento de control que regula la temperatura deseada es el termostato y es quien también
actúa sobre el compresor para iniciar y apagar el sistema.
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