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Conceptos de refrigeración. Segunda parte

Conceptos de refrigeración. Segunda parte
En una entrega anterior revisamos las definiciones de diferentes conceptos de refrigeración que utilizamos todos los días en nuestro ambiente laboral. Para complementar la anterior lista les traemos la segunda parte de la definición de conceptos de refrigeración.

HUMEDAD. Se conoce como humedad a la cantidad de agua que se encuentra dispersa en el ambiente (aire). Cuando el aire contiene la máxima cantidad de agua permisible, es cuando se genera el concepto de saturación de agua en el aire. Conocemos dos formas distintas de humedad en nuestro ambiente laboral, la humedad relativa y la humedad específica.

HUMEDAD ESPECÍFICA. La humedad específica se define como la cantidad de masa (peso) de vapor de agua disuelto en el aire (humedad). Se expresa en unidades de libras de vapor de agua por libra de aire seco (aire con 0% de humedad)

HUMEDAD RELATIVA. Se le conoce como el porcentaje del grado de saturación de vapor de agua en el aire. Se expresa en una escala de 0 a 100%. Por ejemplo, se dice que cuando la humedad relativa es 0%, es porque no existe nada de agua disuelta en el aire. Un valor de humedad relativa de 50% nos indica que el aire a aceptado la mitad de la cantidad máxima de agua que puede absorber. Por último decimos que la humedad relativa del 100% ocurre cuando se llega a la saturación de agua en el aire.

SATURACIÓN. Se le conoce como saturación a la concentración máxima de un compuesto disuelto en otro. Es decir, que ya no puede agregar ni un solo gramo del compuesto que se disuelve en el otro. Por ejemplo, cuando el ambiente (aire) ya no puede absorber más agua (humedad) es que el aire está saturado de agua.

PRESIÓN ATMOSFÉRICA. En la presión que ejerce el aire que existe en el ambiente a la superficie de la tierra. Mientras más cerca nos encontremos del nivel del mar, va a existir más aire sobre nosotros, lo que genera una presión mayor. Si nos encontramos a una altura muy por encima del nivel del mar, tenemos menos aire sobre nosotros generando una menor presión atmosférica.

TRANSFERENCIA DE CALOR. La transferencia de calor es el proceso físico donde la energía interna de un cuerpo (que podemos medir como la temperatura) se mueve a un cuerpo con menor energía que el anterior. Por ejemplo, si tenemos un cuerpo a 100°C y lo sumergimos en una gran cantidad de agua fría, la energía del cuerpo caliente se transferirá al agua fría generando que la temperatura del cuerpo caliente disminuya. Es importante mencionar que la energía siempre fluye del cuerpo más caliente al más frío.

PUNTO DE ROCÍO. El punto de rocío ocurre en el momento en que se enfría el aire saturado de humedad, disminuyendo su capacidad de absorción de vapor de agua. Esto genera que el agua que ya no puede estar disuelta en aire se comience a condensar, generado unas pequeñas gotas de agua. El ejemplo más común de este efecto ocurre cuando dejamos una botella fría de refresco fuera del refrigerador y después de un tiempo empezamos a notar que la botella está sudando (se llena de gotas de agua). Esto ocurre porque la temperatura del aire cerca de la botella disminuye hasta un punto donde la humedad empieza a condensarse por fuera de la botella.

REFRIGERANTE. Se le conoce como refrigerante a las sustancias con bajos puntos de ebullición (menores a los -15°C) que se utilizan como medios para robar el calor del ambiente y desplazarlo a otra zona.

Esperamos que estas definiciones les ayuden a complementar sus conocimientos en el ámbito de la refrigeración.

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Definición de conceptos en la refrigeración


Conceptos comunes en la refrigeración y su significado.

Los técnicos en el área de refrigeración y aire acondicionado estamos acostumbrados a trabajar con gran variedad de equipos y herramientas; sin embargo, muchos desconocemos las definiciones o significados de los términos que comúnmente utilizamos en el día a día de nuestro trabajo. En esta publicación nos encargaremos dar una definición a aquellas palabras que escuchamos en nuestro ámbito laboral y de las cuales en algunas ocasiones desconocemos su significado en su totalidad.

Estos son los términos y sus significados:

CALOR. Es la forma de energía generada por el movimiento de las moléculas de un cuerpo. A menor movimiento hay menor cantidad de calor, lo que se traduce en una menor temperatura. Por consiguiente, a mayor movimiento hay mayor calor en el cuerpo, provocando una mayor temperatura.

BTU (British Thermal Unit). Son una unidad inglesa que utilizamos para medir una cantidad de calor. Un BTU se define como la cantidad de calor necesaria para aumentar (o disminuir) en un grado Fahrenheit la temperatura de una libra de agua.

TONELADA DE REFRIGERACION. La tonelada de refrigeración es la capacidad de extracción de carga térmica de un equipo de refrigeración. Se define como la cantidad de calor necesaria para convertir una tonelada de hielo en agua en una hora. Una tonelada de refrigeración equivale a 12,000 BTU.

CALOR LATENTE. Es el calor necesario para producir un cambio de estado en una sustancia sin que exista un cambio de temperatura. El ejemplo por excelencia es el cambio de agua líquida a vapor de agua. Cuando el agua llega a 100°C empieza a convertirse en vapor sin aumentar su temperatura hasta que se termina de evaporar toda el agua.

CALOR SENSIBLE. Es el calor que hace que una sustancia aumente su temperatura. El calor sensible provoca un aumento o disminución de la temperatura mientras que el calor latente produce un cambio de estado (Líquido, vapor o sólido).

CONDENSACIÓN. Es un cambio de estado producido por la extracción de calor (enfriamiento) donde los gases pasan a estado líquido.

EVAPORACIÓN. Cambio de estado producido por la introducción de calor (calentamiento) a un líquido para que pase a vapor.

CONDUCCIÓN. Es la transferencia de calor a través de los sólidos. Ocurre cuando dos cuerpos con diferentes temperaturas están en contacto directo, provocando que el cuerpo con mayor temperatura entregue calor al cuerpo de menor temperatura hasta que su temperatura sea la misma.

CONVECCIÓN. Es la transferencia de calor a través de fluidos y sólidos. Por ejemplo, al usar un horno calentamos el aire que está en la cabina del horno, y el aire caliente se encarga de calentar la comida dentro del horno. La convección es la transferencia entre el aire y la comida.

CONVECCIÓN FORZADA. Es igual a la convección, pero con aceleramos la transferencia de calor con medios externos. Por ejemplo, al usar un abanico estamos forzando a que el aire fluya más rápido y absorba el calor de nuestro cuerpo a mayor velocidad.

RADIACIÓN. Es la transferencia de calor por medio de ondas electromagnéticas. Por ejemplo, los rayos solares poseen ondas electromagnéticas que calientan los objetos que se interponen en su camino. El pavimento en las carreteras es bombardeado por los rayos solares, provocando un aumento en su temperatura por la absorción del calor de las ondas de los rayos.

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El Condensador y el Evaporador.

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 El condensador y el evaporador son las ventanas por las que el calor entra y sale en una habitación. Estos componentes también son llamados intercambiadores debido a que operan bajo la tendencia natural de hacer fluir temperatura desde un espacio caliente hacia otro frío.

¿Cómo es que fluye el calor?
La mayor parte del calor fluye por un intercambio de temperatura, ya sea desde adentro o afuera de un sistema de refrigeración, o viceversa. Esto pudiera ocurrir por convención, conducción o incluso por radiación (cuando el calor es transferido por medio de la corriente del flujo).

¿Qué afecta al flujo de calor?

Los tres factores principales que pueden afectar el flujo de calor son los siguientes:

⦁ Diferencial de temperatura: Cuando la diferencia de temperatura de un cuerpo a otro sea grande, el calor fluirá con mayor rapidez entre ellos; en caso contrario, si las diferencias de temperaturas entre ambos cuerpos son pequeñas, el calor fluirá con mayor lentitud.

⦁ Área o superficie de contacto: Con grandes áreas de contacto entre un cuerpo frío y otro caliente, el calor fluirá más rápidamente que en áreas pequeñas donde el contacto se halle más concentrado. Un buen ejemplo de este fenómeno sucede en los refrigeradores domésticos los cuales no cuentan con serpentín negro en la parte trasera. En este caso el calor es diferido a las paredes de estos aparatos las cuales facilitan la labor de disipar la temperatura.

⦁ Conductividad de Materiales: Algunos materiales que sirven como conductores, permiten que el calor fluya más rápido a través de ellos, mientras que otros de menor conductividad de calor dificultan el flujo de la temperatura. Algunos materiales comúnmente utilizados en los sistemas de refrigeración por sus propiedades de conductividad son: Cobre, Aluminio, o inclusive el Níquel.

FUNCIONES DEL EVAPORADOR Y CONDENSADOR.

El Evaporador.

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Circuito de refrigeración  (con evaporador incluido)

El evaporador es donde la fase de caída de presión y de temperatura se lleva a cabo. Aquí siempre debe de mantenerse un caudal del flujo de refrigerantes en estado líquido. Una función del evaporador es permitir el mayor intercambio entre el refrigerante Genetron® con el área a enfriar, gracias al intercambio del aire o de agua. De esta manera se logra que la temperatura sea absorbida por el refrigerante y succionada por medio del compresor, el cual cambiará de líquido a vapor, lo que deja un espacio libre para que más refrigerante líquido pueda entrar.
Algunos de los requisitos principales de un evaporador funcional son:

⦁ Mantener un volumen de intercambio constante.
⦁ Permitir el flujo del refrigerante con una mínima caída de presión.
⦁ Tener un diseño apropiado (con materiales adecuados) que permita el flujo de calor al refrigerante de forma fácil y rápida.

El Condensador.

Untitled-3Condensador en sistemas de refrigeración.

En el condensador la operación es justamente contraria a la del evaporador. En él, el vapor refrigerante, al ser comprimido en el compresor y entrar al condensador en forma de vapor (gas refrigerante) en alta presión y temperatura, permite el intercambio de temperaturas con el aire, el agua o con cualquier fluido; esto logra que ceda todo el calor del refrigerante que absorbió del evaporador, que ahora será desechado. El condensador debe pasar el refrigerante de vapor a líquido saturado (líquido sub-enfriado), a fin de mantenerse siempre líquido en su camino hacia el evaporador.

Algunos de los tipos de condensadores más comunes, de acuerdo a su funcionamiento y/o sus materiales, son los siguientes:

⦁ Enfriado por aire.
⦁ Enfriado por agua.
⦁ Tubo concéntricos
⦁ Carcasa y tubos.
⦁ Agua de torre.

Tres puntos importantes con los que debe cumplir un condensador son los siguientes:
⦁ Poseer suficiente área de intercambio.
⦁ Mínima caída de presión.
⦁ Facilitar la transferencia de calor.

Para más información relacionada con la refrigeración te invitamos a que visites nuestra Página Web o déjanos tus comentarios en nuestras Redes sociales (Twitter y Facebook) y nuestro Blog Quimobásicos®.

Temperatura de la descarga del compresor

Mucho hemos escuchado sobre los daños de un compresor por alta temperatura, ya sea en un sistema de refrigeración, AC estacionario o AC automotriz, pero ¿cuáles pueden ser las causas por lo que esto sucede?

Recuerda que el calor que se encuentra en esta parte del sistema es la consecuencia de que el refrigerante ha absorbido calor del evaporador (área de confort o área refrigerada), además del calor proporcionado por el trabajo del compresor.

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La seguridad en esta temporada de calor

En las temporadas de calor, en el cual hay un incremento de los trabajos de mantenimiento, reparación o inspección de los equipos de refrigeración y aire acondicionado, debemos de tomar medidas de seguridad en el manejo de los refrigerantes.

Recuerda que el refrigerante tendrá mayor presión en una lata, cilindro o recipiente que lo contenga de acuerdo a la temperatura ambiente.

Por esta razón le dejamos algunas medidas de seguridad para el buen manejo, uso y aplicación.

Recuerda que los refrigerantes nunca se deben ventear a la atmósfera.

Seguridad-en-calor-1La temperatura ambiente nos advierte la presión que pudiera tener el refrigerante en un contenedor, por ejemplo:

Podemos tener dos cilindros con la misma cantidad de refrigerante (R 410A) pero uno se encuentra a una temperatura ambiente de 21°C, la presión estará alrededor de 200 psig.

El segundo cilindro está expuesto a la radiación del sol 40°C, e incrementará la presión en el cilindro, 339 psig aproximadamente.

 

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