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Frionline anuncia la disponibilidad de su Foro de consulta y debate, lugar desde el cual la Comunidad de Usuarios podrá interactuar para poder desarrollar de una manera mas eficaz su profesión. Este foro es de reciente creación y está formado por diferentes temas tales como Refrigeración Convencional y Automática, con sus diferentes subforos.

 

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Es importante tener una idea de la relación que el refrigerante tiene entre la presión y la temperatura. Debemos recordar que: mientras haya una mezcla de refrigerante líquido y vapor en un sistema, y se mide ya sea su temperatura o presión, podemos predecir el otro valor dentro del sistema. Si se conoce la temperatura, se conoce la presión

 

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El ciclo de refrigeración por compresión mecánica consta de 4 componentes principales: evaporador, compresor, condensador y dispositivo de expansión.

Evaporador: Intercambiador de calor ubicado dentro del recinto que se desea enfriar al cual el refrigerante entra en estado líquido o mayoritariamente líquido a baja presión y por consiguiente a una baja temperatura de ebullIción. Al entrar en contacto con las paredes del evaporador, comienza su evaporación con la consiguiente absorción de calor. Dicha absorción provoca el enfriamiento de las paredes del aparato y por consiguiente, el enfriamiento del medio que lo rodea.

A la salida del evaporador nos encontramos con vapor refrigerante a baja presión el que se encuentra "cargado" con la energía térmica absorbida a las paredes del aparato y al medio ambiente. Como todo intercambiador de calor, este aparato deberápresentar el mínimo de resistencia al paso de calor desde el recinto o producto enfriado a las paredes del aparato y enseguida desde allí al refrigerante. Se puede afirmar que este aparato es el "productor de frío".- Compresor : Succiona los vapores del refrigerante desde el evaporador y los comprime, o sea, eleva la presión a una temperatura tal que permita licuar posteriormente en el condensador. En este elemento es donde debemos entregar la fuerza motriz necesaria para el funcionamiento del sistema, es decir, aquí se realiza el gasto de energía.

- Condensador : Segundo intercambiador de calor, fundamental dentro del sistema. Tiene por finalidad condensar los vapores refrigerantes a alta presión provenientes del compresor. La condensación de estos vapores significa convertirlos en líquidos y para ello debemos extraerles calor, o sea, enfriarlos. El calor retirado a los vapores refrigerantes en este elemento, es el mismo calor que se absorbió en el evaporador más una pequeña cantidad aportada al refrigerante por el funcionamiento del compresor. El calor extraído al
refrigerante es entregado al medio ambiente, ya sea por un enfriamiento de este elemento mediante agua o aire. Debe cumplir con las mismas condiciones del evaporador desde el punto de vista del intercambio de calor.

A la salida del condensador nos encontramos con líquido refrigerante a alta presión.

- Dispositivo de expansión : Tiene como finalidad reducir la presión del líquido refrigerante proveniente del condensador y entregarlo como líquido a baja presión al evaporador. Esta reducción de presión es fundamental para poder lograr la evaporación del refrigerante en el evaporador. En algunos casos actúa como regulador de la cantidad de líquido que entra al evaporador.

Analizando el sistema desde el punto de vista de las presiones existentes en él, es usual dividirlo en dos sectores bien definidos:

a) El lado de alta presión que va desde la salida del compresor a la entrada del aparato de expansión.
b) El lado de baja presión que va desde la salida del aparato de expansión a la entrada del compresor.

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La primera de ley de la termodinámica establece que: La energía no puede ser creada ni destruida, pero puede cambiar de una forma a otra.

En muchos eventos, el estado de un sistema aislado puede cambiar en una dirección dada, donde el proceso es imposible de revertir. Por ejemplo, la reacción del oxígeno y el hidrógeno producirá agua, donde la reacción reversible (electrólisis) no puede ocurrir sin ayuda externa. Otro ejemplo es cuando se agrega leche al café caliente. Tan pronto se agrega la leche al café, la acción reversible es imposible de lograr.

Estos eventos son explicados por la segunda Ley de la Termodinámica que analiza los eventos que ocurren alrededor nuestro con respecto al tiempo. Contrario a la Primera Ley de la Termodinámica, la Segunda Ley es sensible a la dirección del proceso.

 

 

Para un mejor entendimiento acerca de la segunda ley de la termodinámica, debemos introducir la propiedad termodinámica llamada entropía. La entropía de un sistema es simplemente la medida del grado de caos o desorden molecular a un nivel microscópico dentro de un sistema. Cuanto más desorganizado es un sistema, hay menos energía disponible para realizar un trabajo útil; en otras palabras, se requiere de energía para crear orden en un sistema. Cuando un sistema realiza un proceso termodinámico, el estado natural de las cosas dicta que se produce entropía mediante este proceso. En esencia, la Segunda Ley de la Termodinámica establece que, en un sistema aislado, se produce entropía, pero nunca puede ser destruida.

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Introducción

Las leyes de la termodinámica que gobiernan el movimiento del calor son explicadas en este breve artículo. Resulta de interés particular para todo aquel estudiante o mecánico que quiera profundizar en el análisis del funcionamiento del ciclo frigorífico.

Con la lectura de este artículo podremos establecer los siguientes puntos:

* Definición de la Primera Ley de la Termodinámica

* Definición de la Segunda Ley de la Termodinámica

* Equilibrio en un sistema

* Definición de Irreversibilidad

 

Primera Ley de la Termodinámica

La ley de conservación de la energía establece que la energía no puede ser creada ni destruida, pero puede cambiar en varias formas. El calor o energía puede ser solamente movido, pero basados en la ley para cualquier sistema, abierto o cerrado; debe haber un equilibrio de energía. Los sistemas de refrigeración y de aire acondicionados son sistemas equilibrados. El calor total o energía absorbida por el evaporador y la línea de succión, mas el calor o energía que el compresor genera hacia el refrigerante, debe ser expulsado fuera del condensador en orden de mantener el equilibrio en el sistema. Si el evaporador no puede absorber calor o el condensador no puede expulsar calor, el sistema no estará equilibrado y ocurrirá una perdida de eficiencia y capacidad.

Segunda Ley de Termodinámica

La segunda ley establece que el calor fluye desde una sustancia caliente hacia una sustancia fría. La temperatura relativa de la sustancia determina la dirección del flujo del calor. La velocidad del flujo del calor está determinada por la diferencia entre esas temperaturas y el valor de aislamiento de la sustancia, provocando que el calor sea transmitido. La cantidad de calor transmitido por un material dividido por la diferencia en temperatura de las superficies del material se denomina Conductividad térmica.

Dadas las definiciones anteriores de lo que es la energía y, que se mueve en una dirección, debe considerarse la irreversibilidad. Irreversibilidad puede definirse como la diferencia en temperatura entre el condensador y el evaporador. Por ejemplo, cuanto más grande es la irreversibilidad en un ciclo de refrigeración, operando con una carga dada entre dos niveles de temperatura fijos, resultará en una gran cantidad de energía requerida para operar el ciclo de refrigeración. Para mejorar la performance del ciclo, debe ocurrir una reducción total de la irreversibilidad en el ciclo del refrigerante.

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