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Lourdes Solís
La refrigeración industrial es un mercado que crece e innova constantemente, y para ser competitivo es necesario actualizarse y conocer sus partes.
Actualmente la elaboración de productos no está exenta de necesitar un proceso refrigerante, sin importar la industria: alimentaria, médica, construcción, minería, entre muchas otras.
Un sistema de refrigeración no crea frío (imposible en las leyes de la termodinámica), sino que elimina el calor en los cuerpos y lo expulsa. Para lograrlo se manipula una sustancia refrigerante, que cambia constantemente de estado líquido a gaseoso y en el proceso, absorbe y evapora el calor.
Todo proceso de refrigeración cuenta con secciones básicas que trabajan en un ciclo infinito:
Compresión > condensación > expansión > evaporación.
Para lograr cada parte del ciclo de refrigeración se utilizan diferentes componentes y accesorios que trabajan complementariamente. A continuación te explicamos cómo funciona cada uno de ellos:
1. El compresor
Mueve el refrigerante en estado gaseoso y lo comprime para elevar la presión y la temperatura.
Dependiendo el tipo de proyecto, estos son algunos de los compresores más usados en la industria:
Compresores de Pistón
Los compresores de pistón semi-herméticos y compactos son universales y aptos para muchos refrigerantes.
Compresores Helicoidales
Compresores para refrigeración industrial y aire acondicionado. Tecnología con énfasis en ahorro de energía, eficiencia energética y sustentable.Compresores de tornillo
Los compresores de tornillo están diseñados para aplicaciones comerciales e industriales, son aptos para refrigerantes HCFC/CFC y ofrecen una eficiente regulación de la potencia.
Compresores Scroll
Constan de dos scrolls por donde el refrigerante es comprimido: scroll fijo y scroll orbitante.
El scroll fijo está unido al cuerpo del compresor. El scroll orbitante está acoplado al cigüeñal y gira en órbita en lugar de rotar. El movimiento orbitante crea una serie de bolsillos de gas refrigerante que se desplazan entre ambos scrolls aumentando la presión sobre el mismo.
Compresores Herméticos
Los compresores herméticos tienen amplia aceptación y se han convertido en un clásico de la industria con su amplia variedad de aplicaciones para sistemas de aire acondicionado, bombas de calor y refrigeración.
Compresores Semi -herméticos
Los compresores semi- herméticos son para sistemas que requieren un rendimiento a alta temperatura, incluso en condiciones a bajas temperaturas de evaporación de hasta -4,5 °C (-40°F).
Marcas de compresores líderes en la industria
En Froztec contamos con expertos de amplia experiencia en equipo e innovaciones tecnológicas. Por ello recomendamos las siguientes marcas de compresores: GEA, Bitzer y Copeland- Emerson.
¿Cómo escoger el compresor adecuado para tu proyecto? Lee el siguiente blog.
>> Para no ingenieros: Puntos básicos para elegir un compresor<<
2. El condensador
Recibe el gas refrigerante a presión y disminuye su temperatura para convertirlo en líquido.Nota: cuando un condensador está acompañado de un motor ventilador y un compresor, hablamos de una unidad condensadora.
Dependiendo el proyecto, su finalidad y las condiciones de la industria, existen diferentes tipos de condensadores en la refrigeración industrial, los más usados son:
- Condensador Evaporativo.
- Condensador Remoto.
- Unidades Condensadoras (Condensador + Motor de ventilación + Compresor).
Las marcas que consideramos para nuestros proyectos por su calidad y prestigio tecnológico son: SPX Cooling Technologies y Krack.
No te olvides de leer >> Refrigeración para no ingenieros: Cómo elegir tu unidad condensadora<<
3. Sistema de expansión
Se encarga de convertir el refrigerante líquido en pequeñas partículas líquidas a baja presión (similar a como funciona un atomizador). Esas pequeñas partículas absorben el calor del ambiente y se evaporan.
El sistema de expansión está formado principalmente por válvulas, es el equipo que controla el flujo de refrigerante líquido que entra al evaporador de expansión directa, manteniendo constante el recalentamiento del vapor de refrigerante en la salida del evaporador.
Básicamente su misión, en los equipos de expansión directa (o seca), se restringe a dos funciones: la de controlar el caudal de refrigerante en estado líquido que ingresa al evaporador y la de sostener un sobrecalentamiento constante a la salida de este.
Existen diferentes tipos de válvulas:
Válvulas de expansión termostáticas
Las válvulas de expansión termostáticas controlan el flujo de refrigerante líquido que entra al evaporador de expansión directa, manteniendo constante el recalentamiento del vapor de refrigerante en la salida del evaporador.
Válvulas Solenoides
La finalidad principal de una válvula solenoide operada eléctricamente, es de controlar automáticamente el flujo de fluidos, líquido o gas.
Válvulas de Bola
Estas válvulas de bola controlan la dirección del flujo y permiten el cierre, con configuraciones de puerto que admiten una amplia gama de requisitos del sistema.
Válvulas de presión del cárter
Las válvulas reguladoras de presión del cárter están diseñadas para evitar la sobrecarga del motor del compresor, limitando la presión del cárter a un valor máximo previamente determinado, durante y después del ciclo de desescarche o de un período de apagado normal.
Válvulas reguladoras de presión evaporador
La línea de válvulas reguladoras de presión de evaporador controlan la temperatura del evaporador indirectamente controlando la presión del evaporador.
Válvulas reguladoras de presión de condensador
Las válvulas reguladoras de presión del condensador son utilizadas para el control de la presión de sistemas con condensadores enfriados por aire.
Marca líder en la industria: Sporlan
4. El evaporador
El sistema de evaporación absorbe el calor al evaporar el líquido refrigerante.
No importa si es un aire acondicionado o un equipo de 1 tonelada, todos los proyectos de refrigeración mantienen estos mismos elementos y lo que varía es el tamaño, la capacidad y forma de los mismos.
Implementados en todos los sistemas de refrigeración industrial, los evaporadores varían por tamaño y capacidad.
Depende de su aplicación para definir el modelo adecuado para el funcionamiento del sistema.
Por su tecnología, atención al cuidado del medio ambiente y eficiencia en consumo de energía, los evaporadores de la marca Krack son referentes en la industria.
5. El refrigerante
El refrigerante es una sustancia química cuyas propiedades le permiten absorber el calor de un cuerpo a otro, provocando que descienda su temperatura. Existen dos tipos:
Refrigerantes sintéticos
- Hidrofluorocarbonos (HFC).
- Hidroclorofluorocarbonos (HCFC).
- Clorofluorocarbonos (CFC).
Refrigerantes naturales
Los refrigerantes naturales son alternativas a los refrigerantes sintéticos, pues no dañan la capa de ozono y tienen un muy bajo Potencial de Calentamiento Global (PCG). Dentro de los refrigerantes considerados como naturales se encuentran:
- Dióxido de carbono.
- Amoniaco.
- Hidrocarburos.
¿Te interesa este tema? No te pierdas >> Categorías de refrigerantes naturales <<
¿Cómo empezar a cotizar un sistema de refrigeración?
No existe una sola ruta específica para empezar a cotizar un sistema adecuado a tu negocio. Todo comienza con la asesoría especializada de un experto en refrigeración que establecerá comunicación para considerar los aspectos técnicos necesarios.
Sin embargo, el proceso de ingeniería de un proyecto incluye la consideración de datos importantes como el retorno de inversión, el retorno de activos netos y costos paramétricos.
Aspectos a evaluar:
Fase de ingeniería
La fase de ingeniería es la que nos arroja los resultados de la evaluación de las necesidades y la viabilidad de todo proyecto.
En ella se realiza costo estimado basado en proyectos similares, dependiendo la empresa encargada del proyecto.
El proyecto ejecutivo se cotiza entre el 20% y el 30% por ciento del costo paramétrico total del proyecto.
Nivel de cargas térmicas
Las cargas térmicas son otro aspecto a evaluar en un sistema de refrigeración industrial.
Este estudio nos ayuda a seleccionar paredes y material aislante que repercuten en el ahorro y aunque pueda implicar una inversión inicial mayor, se estiman los beneficios a largo plazo que generen un menor gasto energético.
Ciclo de vida del sistema de refrigeración
Un análisis financiero nos permite afrontar las inversiones fuertes en sistemas de refrigeración.
Se debe tomar en cuenta el costo de la energía, mantenimiento y costo del impacto al medio ambiente.
El costo inicial se determina por la elección del equipo más eficiente, los mejores materiales y métodos de fabricación.
Debes comparar los gastos de inversión utilizando un mantenimiento preventivo y predictivo vs. el mantenimiento correctivo. Los gastos de ambos vs. el costo de parada del equipo deben ser aproximadamente iguales en una situación óptima.
¡Esto también te interesará! > Cómo cotizar tu sistema de refrigeración y no pagar de más en tus equipos<
¿Dudas? ¡No te preocupes!
En este post realizamos un recorrido muy general sobre algunos puntos básicos de los componentes y accesorios principales de la refrigeración.
En nuestros siguientes blogs abundaremos en especificaciones de cada sistema, pero es necesario recordar que sus aplicaciones son diversas y varían dependiendo de cada proyecto de refrigeración.
Recuerda que sólo un experto en refrigeración puede recomendar equipo o sistemas para tu proyecto.
Te invitamos a seguir el blog de Froztec donde juntos aprenderemos más de los sistemas de refrigeración industrial. Si tienes alguna sugerencia en la que te gustaría que profundicemos, no dudes en hacernos tus comentarios a través de nuestras redes sociales.
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