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La Refrigeración Mecánica

Las aplicaciones de la refrigeración mecánica son muy variadas, con diferentes detalles en cada uno de los tipos. Afortunadamente, esto no es tan necesario ni deseable dado que los métodos para diseño de sistemas y selección de equipo son prácticamente los mismos para todos los tipos de aplicaciones. Hoy vamos a hablar de la refrigeración comercial porque esta área abarca un gran rango de aplicaciones y los problemas encontrados en esta área son representativos de muchas otras áreas.

 

  1. Refrigeradores comerciales

El término “refrigerador comercial” se aplica por lo general a unidades pequeñas fácilmente disponibles, del tipo empleado en tiendas de menudeo y mercados, hoteles, restaurantes e instituciones de procesamiento, almacenamiento, exhibición y distribución de artículos de consumo de fácil descomposición. También se usa para unidades de refrigeración más grandes como es el caso de cuartos que se usan para dicho propósito. Aun cuando se tiene un gran número de unidades de refrigeración para fines muy especiales, los cuales dificultan hacer una clasificación, en general las unidades comerciales pueden ser agrupadas en tres categorías principales, refrigeradores tipo casero, enfriadores con pasillo interno y 3 unidades del tipo para exhibición.

Ilustración 1. Refrigerador comercial

2. Refrigeradores tipo casero

Los refrigeradores tipo casero son probablemente los más versátiles y son los más ampliamente usados en todas las unidades comerciales. Los clientes típicos de estas unidades son tiendas de abarrotes, carnicerías, panaderías, boticas, cafeterías, restaurantes, florerías, hoteles e instituciones de todas especies. Mientras que algunos de estos refrigeradores se usan sólo para almacenar, otros se usan tanto para almacenar como para exhibir (figura 1). Los que solo se emplean para almacenamiento por lo general tienen puertas sólidas mientras que los utilizados para exhibición tienen puertas de vidrio.

Ilustración 2. Refrigerador tipo casero

 

3. Enfriadores con pasillo interno

Los enfriadores con pasillo interno son unidades que principalmente se les usa para almacenar y están disponibles en una gran variedad de tamaños para ajustarse a cada necesidad. Casi todas las tiendas de menudeo, mercados, hoteles, restaurantes, instituciones, etc., tienen uno o más de estas unidades para almacenamiento de todo tipo de alimentos de fácil descomposición, Algunas de estas unidades son especialmente para almacenaje exhibición y distribución de alimentos tales como productos lácteos, huevos y bebidas. Estas unidades igual que las anteriores son ampliamente usadas en tiendas de comestibles, particularmente en puestos de refrescos, cines al aire libre, etc.

Ilustración 3. Enfriadores con pasillo interno

 

4. Unidades del tipo de exhibición

La principal función de cualquier unidad de exhibición es la de exhibir el producto o artículo de consumo en la forma más atractiva posible con el fin de estimular las ventas. Por lo tanto, en el diseño de estas unidades la principal consideración es la referente a la exhibición del producto. En muchos casos esto no es necesariamente compatible con proporcionar las condiciones óptimas de almacenaje para el producto que está siendo exhibido. Por lo mismo, el tiempo de almacenamiento del producto exhibido frecuentemente está muy limitado pudiendo ser desde unas pocas horas en algunos casos hasta una semana o más dependiendo del producto y del tipo de unidad.

Las unidades de exhibición son de dos tipos generales:

    1. las de autoservicio en las que directamente el cliente se sirve a sí mismo.
    2. 2 las de servicio, en las que el cliente es atendido por un empleado. La primera de estas es muy popular en supermercados y en tiendas de menudeo en establecimientos de autoservicio. Mientras que las de servicio se usan en tiendas pequeñas de comestibles, mercados, panaderías etc.

Las unidades de autoservicio son de dos tipos, abiertas y cerradas, Las de tipo abierto han adquirido mucha popularidad. Con el advenimiento de los supermercados, se han incrementado notablemente las unidades de tipo abierto, volviéndose obsoletas las de autoservicio de tipo cerrado.

En esta publicación se muestran algunas unidades de autoservicio del tipo abierto que son muy populares. Estas se usan para exhibir carnes, vegetales, frutas, alimentos congelados, helados, productos lácteos. El diseño de estas unidades varía algo, según el tipo particular de producto a exhibir. Además, se tienen unidades disponibles para instalarse junto a una pared o bien en partes aisladas. También en algunas se proporcionan con espacio para almacenaje, en otras no.

Ilustración 4. Unidades de tipo exhibición

 

5. Unidades para propósitos especiales

Aun cuando todas las unidades de refrigeración discutidas en las secciones anteriores están disponibles en una gran variedad de diseños a fin de satisfacer las necesidades especiales de los diferentes productos y aplicaciones, se manufacturan un número de unidades para propósitos especiales las que podrán caer o en las tres categorías generales ya mencionadas. Algunas de las unidades para propósitos especiales más comunes son enfriadores de bebida, enfriadores de leche (granjas lecheras), distribuidores de leche y bebidas, fuentes de refrescos, para fabricación de hielo, refrigeradores para cantinas, cajas para flores, retardadores de pastas para dulces y refrigeradores mortuorios.

Ilustración 5. Unidades para usos especiales


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Dispositivos de control de flujo, 3a Entrega

A lo largo de esta y anteriores publicaciones hemos visto distintos conceptos que nos ayudan a entender de mejor manera el ámbito de la refrigeración. Con el fin de completar la información obtenida y aprendida, les hemos traído esta tercera parte de los conceptos de refrigeración. Hoy nos enfocaremos en definir los diferentes tipos de dispositivos de control de flujo.
Para empezar debemos hacernos primero esta pregunta ¿qué son los dispositivos de control de flujo? Se conocen con este nombre a aquellos componentes del sistema de refrigeración encargados de regular el refrigerante líquido en los evaporadores. Son conocidos por dividir el sistema de refrigeración, de igual manera que lo hace el compresor, en alta y baja presión.

Funcionamiento de dispositivo de control de flujo

Diferentes tipos de dispositivos de control de flujo:

• Tubo capilar: este dispositivo de control es el más básico de todos, se encuentra formado por un pequeño tubo perforado a lo largo de su interior, pero esta perforación es muy pequeña. Dispositivos como este solo se encuentran en equipos que poseen gabinete y en sistemas inundados (un 75% del volumen del equipo es refrigerante). A este dispositivo no se le considera una válvula debido a que no cuenta con un mecanismo de ajuste y por tal motivo no es controlable de otra manera, excepto por la perforación de su interior. Por lo tanto, el tamaño del tuvo debe estar adecuado al sistema específico.

Tubo Capilar

• Válvula termostática de expansión (VTE): este dispositivo es el más usado en los sistemas de refrigeración. Funciona con ayuda de la temperatura y la presión, y tiene una abertura que controla el flujo del refrigerante; mientras una aguja se encarga de controlar la velocidad del flujo mediante un bulbo que siempre contiene líquido. Para esto se mide y compara la temperatura del compresor con la del bulbo, y la aguja abrirá la válvula dependiendo de las necesidades del evaporador. A mayor temperatura del evaporador, mayor será la abertura de la válvula.

Válvula termoeléctrica de expansión

 

Resultado de imagen para Válvula automática de expansión

• Válvula automática de expansión (VAE): se encarga de controlar el flujo del refrigerante de la línea del líquido manteniendo la presión constante en el evaporador. El sistema funciona de forma semejante al del VTE, pero en lugar de controlar la temperatura controla la presión del evaporador. Esta válvula no permitirá que el líquido vaya al compresor a menos que se reduzca la presión del mismo.

Válvula automática de expansión (VAE)

• Válvula termoeléctrica de expansión (VTEE). Este dispositivo consta de dos partes, la válvula que controla el flujo y un sensor eléctrico que mide el calor por medio de termistores. El termistor se define como un conductor eléctrico que cambia su conductividad (capacidad para conducir electricidad) cuando existe un cambio en la temperatura. A mayor temperatura, los termistores conducen mayor electricidad. Cuando el evaporador tiene una temperatura elevada los termistores aumentan el voltaje provocando que el sensor interprete el incremento en el voltaje como un aumento en la temperatura, incitando a que la válvula se abra y permita un mayor flujo de refrigerante.

De esta manera, se podría decir que los dispositivos de control de flujo cargan con la responsabilidad de evitar que el líquido llegue al compresor, evitando así daños en el mismo.

Válvula termoeléctrica de expansión (VTEE)

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Conceptos sobre el calor y energía, 2a Entrega

Como técnico en el área de refrigeración y aire acondicionado quizás te encuentres acostumbrado a trabajar con algunos términos desconocidos para ti. Es por eso que hoy en este artículo hablaremos sobre algunos de estos conceptos para explicarte más a detalle lo que son y cómo son empleados en el trabajo.

Estos son los términos y sus significados:

Calor

Es la forma de energía generada por el movimiento de las moléculas de un cuerpo. Si el movimiento es menor, la cantidad de calor será igual que la del movimiento, es decir, menor; en cambio si ocurre lo contrario, la carga mayor de movimiento provocará que la temperatura se eleve.

El calor puede ser medido en Celsius o Faranheit

BTU (British Thermal Unit)

Unidad de medida inglesa que se utiliza 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 refrigeración

Se refiere a la capacidad de extracción de la carga térmica de un equipo de refrigeración. Es definida además como la cantidad de calor requerida para convertir una tonelada de hielo en agua en una hora. Una tonelada de refrigeración equivale a 12,000 BTU.

Conversión de unidades útiles para el cálculo en aire acondicionado

 

Calor latente

Se le llama así al calor necesario para producir un cambio de estado en una sustancia sin que exista un cambio de temperatura. Un ejemplo muy claro de esto es cuando ocurre el cambio de estado líquido a vapor del agua. Cuando el agua llega a los 100° C, mantiene su temperatura en esa misma cantidad hasta que se evapora por completo.

Calor sensible

Es el calor causante de que una sustancia aumente su temperatura. Provoca un aumento o disminución de la temperatura, mientras que el calor latente solo produce un cambio de estado (líquido, vapor o sólido).

Condensación

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

Evaporación

Es lo contrario a la condensación. Este cambio es producido por la introducción de calor (calentamiento) a un líquido para que pase al estado gaseoso.

Conducción

Se trata de la transferencia de calor a través de los sólidos. Esta transferencia ocurre cuando dos cuerpos con diferentes temperaturas entran en contacto directo provocando que el cuerpo con mayor temperatura seda parte de ella al cuerpo de menor temperatura, esto hasta que ambos posean la misma temperatura.

Convección

Es la transferencia de calor por medio de cuerpos en estado líquido o sólido. Un ejemplo de convección es cuando usamos el horno. Primero se calienta el aire de la cabina del horno para después encargarse de calentar la comida dentro del horno. La convección es la transferencia entre el aire y la comida.

Ejemplo de convección en la vida diaria

Convección forzada

Es igual a la convección normal, pero con la diferencia de que en ésta aceleramos la transferencia de calor con medios externos. Por ejemplo, cuando usamos un abanico estamos forzando al aire a que fluya más rápido y absorba el exceso de temperatura corporal a mayor velocidad.

Radiación

Se le conoce así a la transferencia de calor por medio de ondas electromagnéticas. El ejemplo más claro de la radiación son los rayos solares, éstos poseen ondas electromagnéticas que calienten los objetos que se interponen en su camino. De esta forma es como los pavimentos de las calles, donde los rayos del sol dan directamente, se calientan de manera exorbitante por la absorción del calor de las ondas electromagnéticas.

Esperamos que los conceptos dados en este artículo hayan sido de ayuda para ampliar la comprensión de nuestro trabajo; si crees conveniente que otros deban aprender sobre ellos no dudes en compartir.

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La importancia de conocer el deslizamiento de Temperatura (GLIDE)

Deslizamiento de temperatura (Glide) ¿Por qué es sumamente importante conocerla?

La mayoría de los técnicos en refrigeración y aire acondicionado somos conscientes de la utilidad que tiene una tabla de presión contra la temperatura a la hora de hacer nuestro trabajo, sin embargo, no todos logramos entender la forma correcta de leerlas. Es por eso que hoy nos hemos dado un tiempo para explicar los conceptos: punto de rocío y punto de burbuja, además de las principales diferencias entre los refrigerantes puros y las mezclas.

En los refrigerantes más comunes, la temperatura del serpentín puede ser leída a partir de la escala de temperatura que se muestra en el indicador y calibrador, facilitando de esta forma su medición, sin embargo no todos los refrigerantes tienen esta función: existen algunos donde la tarea se vuelve más complicada a causa del deslizamiento de temperatura.

Este deslizamiento de temperatura es la que ayudará a determinar la forma que tomará la tabla de presión contra la temperatura. Por esto es necesario revisar de manera inmediata los principales conceptos de este tema:

  • El desplazamiento ocurre a partir de que los distintos gases que componen la mezcla del refrigerante poseen una amalgama de temperaturas de ebullición lo cual genera una diferencia entre las composiciones de la fase líquida y la de vapor dentro de un sistema cerrado.
  • A causa de esta diferencia en la temperatura, los gases más volubles suelen evaporarse primero haciendo que la temperatura de ebullición de la fase líquida vaya en aumento cada vez que se evapora más el producto.
  • La temperatura de evaporación promedio se encuentra entre la temperatura en la que el refrigerante empieza a hervir, hacia la entrada del dispositivo de expansión, y en la que deja de hervir en la parte final del evaporador.
  • Un dato más sobre el deslizamiento de temperatura es que es usado para comparar los puntos de ebullición de cada refrigerante obteniendo de esta manera la misma temperatura promedio para el serpentín.
  • Otro dato sobre el deslizamiento es que en el condensador sucede lo mismo que en el evaporador, aunque el proceso es revestido a medida que los componentes se condensan a distintas escalas tanto en las entradas como en las salidas.
  • Por otro lado, el punto burbuja trata sobre la temperatura donde aparece la primera burbuja de ebullición, mientras que en el punto de rocío ocurre lo contrario: el vapor se empieza a condensar.

Para entender de manera gráfica los conceptos, se muestran a continuación dos diagramas que representan la evaporación/Condensación de un compuesto puro y una mezcla.

 

 

Para un componente puro, se puede observar un punto donde su vapor empieza a cambiar a estado líquido, o cuando ese líquido cambia a vapor. En lo que sucede este cambio, la temperatura se mantiene constante. Lo anterior es debido a que la energía requerida para realizar el cambio de una fase a otra se gasta en su totalidad evitando de esta forma los cambios en la energía interna del compuesto.

Como se puede observar en la gráfica para una mezcla zeotrópica, al ser primero el cambio de estado de los compuestos altamente volátiles, la temperatura durante el proceso va en aumento hasta llegar a la evaporación o condensación en su totalidad.

Si tienes aún dudas al respecto de lo visto en está publicación, puedes dejarnos tus preguntas en la caja de comentarios u opiniones al respecto. Te agradeceremos mucho si le das a compartir a este Blog y no olvides consultar también a nuestros expertos a través del correo electrónico: asesor.quimobasicos@cydsa.com. Búscanos en nuestras redes sociales oficiales de FacebookTwitter, o Google+ y por medio de la nuestra página web.

 

La relevancia de conocer las especificaciones de los Gases Refrigerantes.

Especificaciones de los Gases Refrigerantes

Cuando hablamos de tipos de refrigerante tenemos que hablar también de la enorme variedad de equipos según su función, ya sea de conservación, confort, refrigeración, congelación e inclusive criogénicos. El tipo de refrigerante depende en gran medida de su aplicación final.

Los refrigerantes deben cumplir estrictos estándares de calidad los cuales se hallan establecidos en la norma ‘AHRI 700-2012’ que se refiere de manera precisa a las especificaciones con que deben cumplir los Refrigerantes Fluorocarbonados (Specification for Fluorocarbon Refrigerants).

Para conocer las especificaciones de los gases refrigerantes estos se someten a pruebas mediante un equipo llamado cromatógrafo, que nos indica las condiciones generales del gas refrigerante previo a ser envasado para su comercialización.

Las siguientes cinco características son las más comúnmente verificadas en laboratorios de acuerdo al programa de certificación de Refrigerantes:

  1. Humedad (ppm en peso).
  2. Acidez (ppm en peso).
  3. Residuo de alto punto de ebullición (% en volumen).
  4. No condensables (% en volumen).
  5. Impurezas volátiles, incluyendo otros refrigerantes (% en volumen).

Esto datos pudiesen ser más extensos y exhaustivos pero, como ya lo mencionábamos anteriormente, los análisis enlistados previamente son los más significativos al momento de reconocer las condiciones de calidad otorgadas por el fabricante de gases refrigerantes.

En el caso de las mezclas de gases refrigerantes, estas también deben ser sometidas a las pruebas anteriores y cumplir con el Lee el resto de esta entrada

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