Sistemas de Refrigeración

Compresores de Descarga

A medida que baja la temperatura de evaporación:

• Baja la presión de aspiración.
• Se incrementa la temperatura de descarga.
• Disminuye la producción frigorífica específica del refrigerante y aumenta el consumo específico, por tanto, disminuye el COP.

Objetivos

• Disminuir la temperatura de descarga.
• Aumentar la producción frigorífica.
• Disminuir la relación de presiones de compresión.
• Mejorar el COP.

Compresión Múltiple

Con este sistema hemos conseguido:

• Disminuir la temperatura de descarga.
• Disminuir la relación de presiones de compresión.

No hemos conseguido:

• Aumentar la producción frigorífica.

Absorción

1. Basados en la capacidad que tienen algunas sustancias (agua), tales como el agua, para absorber, en fase líquida, vapores de otras sustancias tales como el amoniaco.
2. Esta mezcla de refrigerante + solución está en estado líquido, con lo que es energéticamente más fácil comprimirla.
3. Son equipos donde el vacío interior de los mismos permite el efecto frigorífico buscado.

Fluidos Refrigerantes

Puros

Se componen de un único tipo de molécula. Para una presión dada, la temperatura permanece constante durante un cambio de estado.

Mezclas

Aquellos con más de un componente y/o tipo de molécula. Se seleccionan para crear un producto final con unas características específicas como capacidad frigorífica, eficiencia, temperatura de descarga, presión de vapor, etc., que variarán dependiendo del porcentaje de sus componentes.

Mezclas Zeotrópicas

Aquellas mezclas (2 o más componentes) que, a una presión dada, presentan un deslizamiento de temperatura durante un cambio de estado (evaporación y condensación), debido a cambios de composición durante el cambio de estado provocados por las diferentes volatilidades relativas de sus componentes.

Mezclas Azeotrópicas

Formadas por varios componentes, cuyas fases de evaporación y condensación a presión dada se producen a temperatura constante.

ODP (Ozone Depletion Potential/Potencial de Agotamiento de Ozono)

Parámetro que cuantifica el potencial efecto de destrucción de la capa de ozono de un refrigerante en relación con el R11 (CFC), cuyo potencial se toma como referencia (ODP=1).

GWP (Global Warming Potential/Potencial de Calentamiento Atmosférico)

Cuantifica la capacidad de una sustancia para contribuir al calentamiento global mediante efecto invernadero, tomando como referencia la capacidad del CO2, al que se asigna por convenio un valor GWP de 1 (GWP_CO2=1).

TEWI (Total Equivalent Warming Impact)

Cuantifica la contribución total de una instalación al calentamiento global, incluyendo tanto el efecto directo por fuga de refrigerante como el indirecto motivado por el consumo energético de la instalación.

Sistemas de Combustión

Quemadores

Aire Primario

Es el aire necesario para la combustión, que pasa a través del combustible depositado sobre parrillas, o que entra directamente con el combustible en el caso de carbón pulverizado, combustible líquido o gaseoso.

Aire Secundario

Es el que entra o se inyecta por los laterales de la cámara de combustión y que se utiliza para quemar la materia volátil que se desprende del carbón u otro combustible.

Aire Terciario

Se utiliza para asegurar que las colas no se escapen sin quemar.

Carbón Pulverizado

Su combustión se asemeja a la del gas o la del fuel-oil.

Ventajas

• Elevada temperatura debida al rápido proceso de combustión de las partículas.
• Necesidad de un menor exceso de aire, entre 20-25%.
• Facilidad de regulación de las cantidades de aire y de combustible.

Lecho Fluido

Ventajas

• Tecnología limpia (retención del SO2).
• Tecnología eficiente (elevados rendimientos).
• Buena mezcla gas-sólido combustible.

Cabezal de Combustión

Es donde se realiza la mezcla combustible/aire, asegurando una llama estable y una combustión completa. Suele estar formado por un deflector de aire y el cañón del quemador. Permite ajustar la sección de suministro del aire para corregir su velocidad, de acuerdo con el proceso de combustión.

Bomba de Engranajes

Sirve por un lado para aspirar el combustible y por otro para el envío de éste a presión hacia la boquilla para la pulverización. Suelen ser bombas rotativas volumétricas de caudal constante.

Motor

Su eje está acoplado a la bomba.

Ventilador

Su eje está acoplado al conjunto motor-bomba. Su misión es aportar el caudal de aire necesario para una perfecta combustión, en función de la cantidad de combustible a quemar. Son de tipo centrífugo, aspirando el aire por el centro y expulsándolo por la periferia.

Electroválvula

Es la válvula que gobierna el paso de combustible hacia la boquilla. Su número está en función del número de llamas del quemador.

Quemadores de Gases

Quemadores con Llama de Difusión

El gas y el aire entran en la cámara de combustión de forma independiente, produciéndose la mezcla por difusión turbulenta en el propio hogar.

Quemadores de Premezclado Parcial

En éstos se produce una premezcla previa a la entrada del combustible en la cámara, completándose luego el total de aire necesario.

Quemadores de Premezclado Total

En los que se mezcla previamente el gas con el aire necesario para la combustión, antes de que tenga lugar.

Compresores Alternativos

Volumen Perjudicial

• Si aumenta el espacio perjudicial, disminuye el rendimiento volumétrico y el caudal disminuye, por tanto, la potencia se reduce.
• La potencia de accionamiento del compresor por unidad de caudal es independiente del espacio perjudicial.
• Si aumenta el % de espacio perjudicial, para mantener el caudal, es necesario aumentar la cilindrada.

Relación de Compresión

• Si aumenta la relación de compresión, disminuye el rendimiento volumétrico y el caudal disminuye, supuesta la cilindrada fija.
• La potencia de accionamiento del compresor aumenta con la relación de compresión.
• Si aumenta la relación de compresión, los esfuerzos mecánicos a los que se someten las piezas del compresor aumentan.
• Si el caudal es fijo, al aumentar la relación de compresión, es necesario aumentar la cilindrada.

Influencia de la Refrigeración

• El trabajo por unidad de caudal disminuye.
• El rendimiento volumétrico disminuye, el caudal impulsado es menor.
• La potencia demandada por el compresor disminuye al aumentar la refrigeración.
• Las condiciones térmicas de la válvula de descarga son menos exigentes.
• Las condiciones de trabajo de los aceites son más favorables.