SELECCIÓN DEL EVAPORADOR:

Para seleccionar el evaporador más adecuado para nuestra instalación, seguiremos los siguientes pasos:

Calcular la cantidad de calor que va a absorber realmente el evaporador, tal como se indica en el 6-1 (Q= S .K .AT ).

Calcular la capacidad nominal ( Qn ). Se trata de corregir ( Qc ) mediante un factor de corrección. ( Qn ) = ( Qc )

———- . (Qn) = Q NOMINAL.

( F ) . ( Qc )= Q calculada

El factor (f) tiene en cuenta las pérdidas que se producen en los desescarches de los evaporadores. El valor de (f) nos los proporciona los fabricantes de los evaporadores, mediante unas tablas que dependen de la temperatura de evaporación y de diferencial de temperaturas.

EJERCICIO 20:

.CALCULAR LA CAPACIDAD NOMINAL DE UNA CÁMARA DE PRODUCTOS CONGELADOS, SABIENDO QUE TRABAJA EN LAS SIGUIENTES CONDICIONES: – Capacidad Calculada: Qc = 5000 KCAL/H

– Tº en la cámara de congelación = -25º C

 – Tº de evaporación del refrigerante =  -30º C

• Para calcular el factor (F) utilizaremos la tabla entregada por el fabricante del evaporador.

SISTEMAS DE DESESCARCHE

El aire contiene vapor de agua que al entrar en contacto con superficies próximas a 0 grados se condensa formando escarcha. En los tubos del evaporador, como tiene temperaturas negativas, el vapor de agua próximo a dichos tubos, se condensa en forma de gotas de agua sobre los mismos, lo que acaba de un tiempo pasa a ser escarcha.

¿ QUE ES EL DESESCARCHE?

Es la eliminación de la escarcha depositada sobre los tubos del evaporador. La escarcha afecta negativamente al rendimiento del evaporador por las siguientes razones:

1:  Actúa de aislante sobre el evaporador, llegando incluso hasta dejar pasar líquido al compresor

2:  Al no enfriar el refrigerante suficientemente, hace funcionar al compresor más, para poder conseguir el mismo efecto de enfriamiento.

La acumulación de escarcha en las aletas, provoca deterioro en las mismas.

La escarcha en los evaporadores puede ser eliminada mediante los métodos de desescarche:

1. POR AGUA: Consiste en pulverizar agua sobre el evaporador. Durante este proceso la máquina debe estar parada. Este es el método menos utilizado.
2. POR RESISTENCIAS ELÉCTRICAS: Consiste en calentar el evaporador mediante resistencias eléctricas colocadas en contacto con las aletas del evaporador.
3. POR GASES CALIENTES: Consiste en descargar refrigerante en estado de vapor sobrecalentado a la entrada del evaporador, para ello se coloca una tubería de desescarche o by-pass. Hay que tener precaución con este método de no introducir líquido al compresor.
4. INVERSIÓN DE CICLO:  Consiste en invertir el ciclo de funcionamiento durante un periodo, pasando el condensador a evaporador y viceversa. Para conseguir esta inversión se coloca una válvula de cuatro vías a la salida del compresor

CONDENSADORES Y VALVULERÍA

CONDENSADORES

El condensador  es un intercambiador de calor que se encarga de ceder calor al foco caliente. Dentro de él se realiza el cambio de estado de gas a líquido pasando por mezcla. En el condensador se realiza una cesión de calor que consta de tres zonas:

Enfriamiento sensible en estado vapor.

Calor latente de condensación.

Subenfriamiento sensible en estado líquido.

La cantidad de calor que cede el condensador es Qc= S. K. AT

EJERCICIO 21:

• En un condensador de circulación natural conocemos los siguientes datos:

• COEFICIENTE DE TRANSMISIÓN DE CALOR K= 7kcal/h.m2.ºc

• Tº CONDENSACIÓN REFRIGERANTE= 36ºC

• Tº DEL MEDIO CONDENSANTE O FOCO CALIENTE= 20ºC

• SUPERFICIE DEL CONDENSADOR = 10m

• “ CALCULAR LA CAPACIDAD DEL CONDENSADOR “

.El diferencial de temperatura = 36-20= 16ºC

      Qc= S. K. AT = 10m2. 7kcal/h.m3.ºc. 16ºc =  1120kcal/ h

1-CLASIFICACIÓN DE CONDENSADORES

A: SEGÚN FLUIDO CONDENSANTE EMPLEADO PARA ENFRIAR

A-1-CONDENSADORES ENFRIADOS POR AIRE:  En estos, el refrigerante cede su calor al aire, pudiendo ser este mediante: SIN VENTILADOR (convección natural) O CON VENTILADOR ( convección forzada ). Normalmente hoy en día, los condensadores con ventilador son los que más se utilizan en las instalaciones industriales, dejando los condensadores sin ventilador a equipos frigoríficos de poca potencia. Constructivamente estos condensadores son similares a los evaporadores y al igual que ellos, los condensadores pueden ser : 1. tubos lisos, 2 tubos con aletas, 3.placas. 7-1PG

Los condensadores pueden venir incorporados con el compresor y el recipiente de líquido.

A-2-CONDENSADORES ENFRIADOS POR AGUA: Teniendo en cuenta que el calor específico del aire es = 1 kj/ kg. ºc  y el calor específico del agua = 4,186 kj/ kg. ºc , los condensadores de agua requieren una menor superficie de intercambio para eliminar la misma potencia térmica.

Estos condensadores se utilizan cuando necesitamos una eliminación de calor grande.

Dentro de los condensadores enfriados por agua, podemos distinguir 2 tipos:

de doble tubo : Están construidos por dos tubos concéntricos de diferentes diámetros envainado uno sobre otro. El agua se desplaza por el tubo más delgado, mientras que el refrigerante por el exterior, los fluidos discurren a contracorriente.multitubulares: Están formados por una carcasa que en su interior lleva una batería de tubos. El fluido refrigerante llena la envolvente por la parte central y los tubos de agua por los extremos, lo que provoca que se condense y salga por la parte inferior en estado líquido. En estos condensadores es importante tener en cuenta posibles incompatibilidades entre los materiales del condensador y el tipo de refrigerante, además requiere un trabajo de mantenimiento de limpieza para evitar incrustaciones.

A-3-CONDENSADORES EVAPORATIVOS: El principio de funcionamiento de este tipo de condensadores es mixto ya que esta basado en el enfriamiento del refrigerante que es por la acción combinada del agua y aire. El condensador evaporativo esta formado por una envolvente metálica, en cuyo interior se encuentra el serpentín del refrigerante, a través de unas rejillas situadas en la parte inferior sale el aire, que debido a un ventilador colocado en la parte superior, asciende el aire. A su vez existe una ducha de agua pulverizada que cae desde la parte superior del condensador, parte de dicha agua se pierde por evaporación.

Los condensadores de evaporación poseen un sistema de control de agua para garantizar la aportación de agua.

Este tipo de condensadores se emplean en grandes sistemas de refrigeración o en lugares donde la temperatura atmosférica es alta.

VALVULAS DE EXPANSION

El elemento expansor. Con el compresor , dividirá el circuito en dos partes: la de alta y la de baja. El dispositivo de expansión no intercambia energía ni en forma de trabajo ni de calor por lo que la entalpía permanece constante.

pag.

A: Mantener las presiones en el lado de alta y baja.

B: Controlar la entrada de refrigerante en el evaporador

C: Controla el recalentamiento evitando que entre líquido en el compresor.

1: TUBO CAPILAR: Es el más sencillo de diámetro pequeño, su característica fundamental es la longitud y el diámetro. Se emplean en equipos simples por ejemplo en neveras domésticas.

2: VALVULAS DE EXPANSÍON MANUAL: No son muy empleadas ya que el caudal que pasa se regula manualmente, lo que nos hace necesario un control manual de apertura o de cierre. Se utilizan en instalaciones donde el caudal es constante

3: VALVULA DE EXPANSÍON TERMOSTÁTICA: Es la válvula que más se utiliza en las instalaciones frigoríficas por que permite tener un control total sobre la cantidad del refrigerante en el evaporador y controlar el recalentamiento

3-1PARTES DE VALVULA EXPANSIÓN TERMOSTÁTICA:  –BULBO: Depósito que en su interior contiene en su interior el mismo refrigerante que tiene la instalación. El bulbo se coloca sobre la tubería de salida del evaporador en posición horizontal de tal forma que nos permite transmitir las condiciones del refrigerante a la salida del evaporador. Nos indica Pb

MEMBRANA AMPLIFICADORA. Es una lámina fina y metálica. Que recibe la presión de salida del evaporador (Pe) . La presión de entrada del refrigerante (  Pb). Presión del muelle (Pn). Esta membrana permite en función de estas tres presiones , el abrir o cerrar el orificio calibrado que pasa mayor o menor cantidad de refrigerante hacía el evaporador. La presión ( Pe ) se transmite a través de una abertura que hay en el interior del cuerpo de la válvula.

PUNZÓN: Con su desplazamiento vertical permite la apertura o cierre del orificio calibrado. Es el punto en el cual se produce realmente la expansión ya que al subir o bajar el punzón realiza el cierre o el paso del refrigerante. El orificio calibrado es intercambiable y los números que aparecen indican la capacidad de la válvula.

TORNILLO DE REGULACIÓN: NOS PERMITE REGULAR LA PRESIÓN DEL MUELLE Y PERMITE LA REGULACION DIRECTA DELA CANTIDAD DE REFRIGERANTE QUE LLEGA AL EVAPORADOR. SE REGULA MANUALMENTE Y ESTA PROTEGUIDA POR UN CAPUCHON

TIPOS DE VALVULAS EXPANSIÓN TERMOSTÁTICA:

1. CON IGUALADOR INTERNO:cuando sobre la membrana actúan 3 presiones. La válvula se abre si Pb es mayor que Pn+Pe.
2. CON IGUALADOR EXTERNO:  cuando las instalaciones llevan grandes evaporadores, es necesario colocar válvulas de expansión que nos permitan compensar las pérdidas de Presión que se produce debido a la gran longitud de tubería del evaporador.

Para ello se utiliza una válvula de expansión con compensador que nos permite captar la presión a la salida del evaporador sustituyendo la p a la entrada del evaporador por la p a la salida del evaporador.

1. TIPO MOT: este tipo de válvula limita la presión y protege el compresor de presiones demasiado altas en la aspiración. Evitando sobrecargas en el compresor.

VALVULERIA ANEXA A LA INSTALACIÓN:

1. PRESOSTATOS:

Son elementos de regulación y de seguridad que captando señales de presión.

TERMOSTATOS:

Son elementos de regulación y seguridad que permiten cerrar o abrir el circuito frigorífico a partir de unas señales de temperatura. Tipos de termostatos: bimetálicos.

1. VALVULA SOLENOIDE:

  Las electro válvulas son válvulas electromecánicas. Su funcionamiento se basa en una bobina solenoide que dependiendo si le llega o no corriente a la misma,corta o permite el paso del refrigerante. Generalmente no tienen nada más que dos posiciones abierto y cerrado. Se utilizan mucho en los controles de fluidos de las instalaciones. No se deben confundir las electroválvulas con válvulas motorizadas. Las cuales nos permiten otras posiciones intermedias entre todo y nada.

1. SEPARADOR DE ACEITE:  

se colocan en la salida del compresor( en la tubería de descarga ) no siempre es necesaria su colocación pero si hay que colocarlo en los siguientes casos:

A: si el refrigerante utilizado insoluble se mezcla con el aceite .

B: si las características de las tuberías o de los elementos del circuito no facilitan el retorno del aceite.

C: en las instalaciones que alcanzan bajas temperaturas.

D: si el compresor facilita la salida del aceite por el circuito.

FILTRO DESHIDRATADOR:

el aire contiene humedad en forma de vapor de agua durante las labores de mantenimiento, reparación, carga de refrigerante, carga de aceite, es posible que entre aire en nuestra instalación pudiendo provocar taponamientos y oxidaciones.

6-VISOR DE LÍQUIDOS:

Se coloca en la tubería de líquido y su función es doble:

1. comprobar que el refrigerante está en estado líquido, que no se vean burbujas.
2. Garantizar que el circuito está libre de humedad.

7-DEPÓSITO DE LÍQUIDO

Se sitúan a la salida del condensador y tienen como función el almacenar refrigerante

PARA QUÉ SIRVE?:

1. para los momentos que aumenta la demanda ya que tendremos variaciones en el caudal de refrigerante que atraviesa la válvula de expansión. Por ello la excepción del tubo capilar, el depósito de líquido es obligatorio.
2. Cuando sea necesario hay que hacer una labor de avería o mantenimiento.

Los depositos de liquidos algunas veces van integrados en unidades condensadores.

Son depositos horizontales y verticales y como son equipos suelen llevar válvula de seguridad.

8- SEPARADOR DE LIQUIDOS

Se instala entre el evaporador y el condensador. Su funcion es impedir que llegue refrigerante liquido al compresor.

9- INTERCAMBIADOR DE CALOR

Se utiliza en las instalaciones que se quieren aprovechar el vapor procedente del evaporador para poder enfriar el liquido procedente del condensador y de esta forma aumentar su rendimiento.