VALVULA DE EXPANSION
Función:
Suministrar la cantidad correcta de refrigerante al evaporador.
Cada válvula esta diseñada para un refrigerante especifico.
Es un controlador en donde el recalentamiento es mayor cuando la válvula tiene una apertura mayor.
VALVULA DE EXPANSION
TEV
VALVULA DE EXPANSION TERMOSTATICA DE DANFOSS
Disponible en todos los tamaños de capacidad.
EEV
VALVULA DE EXPANSION ELECTRONICA
Contienen un controlador electrónico que recibe señales de entrada de presión y/o temperatura.
PROCESOS IMPORTANTES
Proceso de Expansión
Proceso Evaporación
Proceso de Compresión Isoentálpico
Inicio del proceso de Enfriamiento
Proceso de Condensación
PROCESOS DE EXPANSION
En la expansión Isoentálpico, el refrigerante en estado líquido está listo para evaporarse e iniciar nuevamente el ciclo de refrigeración por compresión, todo esto es posible gracias a la válvula de expansión
PROCESOS DE EVAPORACION
Aquí el refrigerante a baja presión y baja temperatura, se calienta a presión y temperatura constante, producto del aire que un ventilador a temperatura y presión ambiente la atraviesa a través del evaporador, ocasionando que el refrigerante se evapore, el mismo al cambiar su estado a vapor absorbe energía térmica la cual es conocida también como carga térmica
PROCESOS DE COMPRESION ISOENTALPICO
El compresor aumenta la presión y temperatura en un proceso Isoentálpico, el cual consiste en la compresión reversible del vapor saturado que entra en el compresor ya que el mismo mediante el aumento de la presión condensa al vapor en busca del intercambio de calor que se da con el objetivo de hacerlo líquido.
INICIO DEL PROCESO DE ENFRIAMIENTO
Proceso de enfriamiento inicia ya sea por medio de agua o aire esto va conforme el tipo de condensador, el cual es definido en función del refrigerante
PROCESO DE CONDENSACION
Aquí se condensa el vapor saturado convirtiéndose en líquido y desplazándose hacia la válvula de expansión todo esto ocurre a presión y temperatura alta ya que esto es lo que permite el cambio de estado del fluido refrigerante
COMPONENTES DE SISTEMA DE REFRIGERACION
Sistema de Refrigeración
Refrigeración por compresión de un vapor
En el compresor se eleva la presión de la sustancia que se encuentra en su fase gaseosa en el cual se eleva su temperatura también.
Proceso Adiabático
La sustancia liquida entra a la válvula donde se disminuye la presión y la de temperatura en un estado cercano a liquido saturado.
Proceso Isobárico
La sustancia liquida entra a la válvula donde se disminuye la presión y la de temperatura en un estado cercano a liquido saturado.
Proceso Isoentálpico
La sustancia se evapora donde toma la energía necesaria realizándolo así a presión y temperatura constante.
Proceso Isobárico
REFRIGERACION POR COMPRESION DE VAPOR
Una vez la sustancia se ha evaporado totalmente, entra en el compresor para iniciar un nuevo ciclo al comprimir el gas y llevarlo a vapor sobrecalentado aumentando la presión y la temperatura.
Refrigeración por Compresión de Vapor
(Gp:) VS, ?P
(Gp:) VSC, ?P,T,H
(Gp:) VS, ?P,
(Gp:) VH, ?P,
(Gp:) VS, ?P,
Refrigeración por Absorción
El ciclo de refrigeración por absorción se basa en la necesidad que tiene el fluido adoptado como refrigerante, de obtener calor de su entorno para poder cambiar del estado líquido al de vapor cuando pasa de una presión más elevada a otra más baja.
Algunas sustancias, como el bromuro de litio, de absorber otra sustancia, tal como el agua, en fase de vapor. Otra posibilidad es emplear el agua como sustancia absorbente (disolvente) y como absorbida (soluto) amoníaco
Refrigeración por Absorción
El sistema consta de cuatro etapas que ocurren en distintos equipos:
Evaporador, concentrador/generador, absorbedor y condensador.
La refrigeración por absorción no requiere de un compresor, la energía que usa es en forma de calor, por lo que se disminuye el ruido, vibración y peso.
Éste es sustituido por un tanque de absorción en el cual se mezclan dos sustancias.
Implican la absorción de un refrigerante por un medio de transporte.
El sistema de refrigeración por absorción más utilizado es el sistema de amoniaco-agua, donde el amoniaco (NH3) sirve como el refrigerante y el agua (H2O) como el medio de transporte. Otros sistemas de refrigeración por absorción son los de agua-bromuro de litio y agua-cloruro de litio, en los que el agua sirve como transporte.
Generador: La solución de NH3-H2O se lleva a ebullición por aporte calórico externo. El fluido refrigerante NH3 se vaporiza y se separa del agua.
Condensador: el vapor de NH3 condensa por enfriamiento con aire del ambiente exterior.
REFRIGERACION POR ABSORCIÓN
REFRIGERACION POR ABSORCIÓN
Evaporador: NH3 liquido se evapora a baja presión absorbiendo calor del circuito de utilización.
Absorbedor: El vapor de NH3 es absorbido por el agua proveniente de la separación amoniaco-agua que se produjo en el generador.
COMPARANDO SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN
REFRIGERACION POR ABSORCION
Materiales de Sistema de Refrigeración
SubTuberías (materiales de pared delgada que se unen entre si roscados en la pared del tubo
La mayor parte de las tuberías se fabrican de cobre ACR.
Circuitos de Evaporador y Condensador
Se utilizan también el aluminio.
Tubería de Conexión para el refrigerante
No se utiliza el aluminio debido a que la soldadura es difícil por lo que se emplea el cobre por su facilidad.
Materiales de Sistema de Refrigeración
Material de los Condensadores
Acero inoxidable, cobre y níquel
Material de los Evaporadores
Tuberías de Cobre se utiliza en grandes evaporadores y cuando el refrigerante a utilizar sea amoníaco
Tuberías de Acero se utilizan para los más pequeños
Material de las Válvulas de Expansión
Cobre, aluminio
Aislantes Térmicos
Se identifican en base a:
Las características de conductividad térmica, densidad aparente
Permeabilidad al vapor de agua
Absorción de agua por volumen o peso
Propiedades de resistencia mecánica a compresión y flexión
Módulo de elasticidad
Envejecimiento ante la presencia de humedad
Calor y radiaciones
Coeficiente de dilatación térmica y comportamiento frente a parásitos
Agentes químicos y fuego
Aislantes Térmicos: División
MIF = Materiales Inorgánicos Fibrosos (lana de roca, fibra de vidrio, amianto), para aplicaciones desde 0 ºC hasta 650 ºC, según el material.
MlF-f flexibles, en forma de fieltros o mantas
MlF-s semirrígidos, en forma de planchas
MlF-r rígidos, en forma de planchas o coquillas
MIC = Materiales Inorgánicos Celulares (vidrio celular), para aplicaciones desde – 50 °C hasta 100 °C, en planchas rígidas.
MIG = Materiales Inorgánicos Granulares (perlita, vermiculita, silicato cálcico).
MlG-b para aplicaciones de baja temperatura, de 40 a 100 °C (perlita, vermiculita)
MlG-a para aplicaciones de alta temperatura, hasta 800 °C (silicato cálcico).
Aislantes Térmicos: División
MOC = Materiales Orgánicos Celulares para aplicaciones desde – 50 °C hasta 100 °C.
Corcho
Poliestireno
Poliuretano
Espumas elastoméricas y fenólicas
MRL = Materiales Reflectantes en Láminas enrollables
Aluminio
Acero
Cobre
Aislante Térmico
Corcho
aglomerado (k = 0´039 W/(m ºC)),
expandido ( k = 0´036 W/(m ºC) )
en tableros (k = 0´042 W/(m ºC)).
Es el material más tradicional ya que, si se instala adecuadamente, se conserva bien durante largo tiempo.
Tiene una buena resistencia mecánica, siendo adecuado para el aislamiento de suelos de cámaras frigoríficas.
Aislante Térmico
Poliestireno expandido (k = 0´03 a 0´057 W/(m ºC)).
Material sintético más moderno, más económico y de montaje más simple, es uno de los más utilizados en instalaciones frigoríficas.
No debe utilizarse en el aislamiento de suelos, debido a su baja resistencia mecánica.
Se suelen presentar en paneles de 1.20 x 0.60 m con espesores de 60, 120 o 140 mm, siendo los de 120 mm los más comunes.
Aislante Térmico
Espuma de poliuretano (k = 0´023 W/(m ºC))
Material sintético económico y de fácil manejo.
Puede obtenerse como:
Poliuretano conformado: espuma rígida
Poliuretano aplicado in situ: aplicarse en el momento
Este último método ha sido muy utilizado, ya que la expansión puede realizarse en el interior del molde que se desea aislar.
Suele aplicarse únicamente en el intervalo de temperaturas entre -30 ºC y 70 ºC, por lo que no puede utilizarse en túneles de congelación con temperaturas muy bajas ni, por ejemplo, en tuberías de vapor.
Aislante Térmico
Espuma sólida de vidrio (foamglas) o vidrio celular ( k = 0´044 W/(m ºC)).
Se presenta en bloques rígidos que permiten su utilización como elementos resistentes y de cerramiento.
Pueden ser utilizado en suelos y superficies cargadas.
Esto disminuye la obra civil de la cámara, ya que sustituye a los materiales tradicionales más su correspondiente aislamiento.
Aislante Térmico
Fibra de vidrio, lana de vidrio o lana mineral
Su aplicación se limita a temperaturas superiores a 0 ºC.
Se distinguen hasta seis tipos, dependiendo de su densidad (desde semirrígidos hasta rígidos), con conductividades entre 0.033 W/(m ºC) y 0.044 W/(m ºC)
Espuma rígida de poliestireno extrusionado
0.033 W/(m ºC).
Se comercializa en paneles de 1.25 m por 0.60 m y espesores de 30 mm, 40 mm y 50 mm
Son mecanizados a media madera para eliminar el puente térmico que se origina al unir unos con otros.
Cortinas de Aire
Son la manera más segura para ahorrar energía en los sistemas de refrigeración
Cortinas de Aire
La infiltración del aire en los sistemas de refrigeración es uno de los factores a considerar para el ahorro de energía
Reducen las pérdidas de energía entre las dos zonas. Cuanta más diferencia de temperatura entre interior y exterior mayor pérdida de energía.
Evita la transferencia de aire a través de la puerta
Mantiene los productos congelados en perfectas condiciones
Evita molestias y peligros como son la niebla, humedad y formación de hielo en la zona de la entrada.
Cortinas de Aire
Diseñadas para impedir que, a través de una puerta abierta, una zona climatizada se vea afectada por flujos de aire exterior.
Las cortinas de aire reducen los costes de energía preservando la refrigeración del interior.
Una cortina de aire eficaz ahorrará un 80% de las pérdidas y en las cavas de refrigeración hasta un 7%.
Cortinas de Aire
La función de estos equipos es disminuir la entrada de calor
Se logra que el aire frío quede adentro y el calor quede afuera del sistema de refrigeración.
Algunas de los beneficios de las cortinas de aire son:
– No son focos de infección.
– Disminuye notablemente el ingreso de aire desde el exterior.
– No interfieren en el ingreso y salida de mercancía.
– Son de fácil instalación.
– Se pueden instalar de manera horizontal y vertical.
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