El ciclo de compresión de vapor y las pérdidas de carga

El ciclo de compresión de vapor

El ciclo de compresión de vapor es el proceso que consiste en producir frío. Esto se consigue mediante la extracción del calor de un lugar y trasladándolo a otro por medio de sustancias que tienen propiedades adecuadas para conseguirlo. El sistema más utilizado es el sistema de refrigeración por compresión de vapor.

Elementos fundamentales del ciclo de compresión de vapor

1. Compresor: aspira el refrigerante en forma de vapor saturado a baja presión y baja temperatura y lo expulsa hacia el condensador como vapor sobrecalentado a alta presión y alta temperatura.
2. Condensador: el vapor que llega del compresor cede el calor al medio exterior, a la salida del condensador, tenemos refrigerante en estado líquido.
3. Expansor: el líquido procedente del condensador a alta presión y alta temperatura pasa rápidamente a ser mezcla de líquido-vapor a baja presión y baja temperatura.
4. Evaporador: el refrigerante en estado mezcla líquido-vapor procedente del expansor va absorbiendo el calor del medio a refrigerar (aire o agua) de tal forma que se completa el cambio de estado, y a la salida del mismo, tenemos vapor saturado o ligeramente sobrecalentado, que será aspirado por el compresor y así se cerrará el ciclo térmico de compresión de vapor.

Pérdidas de carga

Llamamos disminución de presión de refrigerante a lo largo del circuito a pérdidas de carga. Si las pérdidas de carga son elevadas, se disminuye el rendimiento de la instalación.

Pérdidas a lo largo de los conductos

1. La longitud de los conductos (cuanto menor sea menor será la pérdida de carga).
2. El diámetro de los conductos (cuanto mayor sea menor pérdida de carga tendremos).
3. La superficie interior de los conductos (que sean lo menos rugosas posibles).
4. La velocidad de fluido (cuanto mayor sea la velocidad será más turbulento y se tendrá más pérdidas de carga, debe de buscarse una velocidad adecuada).
5. La viscosidad del fluido (cuanto menor sea, menor será la pérdida de carga).
6. La posición de los conductos (la posición de los conductos favorece la circulación por la gravedad, si la circulación del fluido es descendente, las pérdidas de carga serán menores).

Pérdidas en puntos concretos

1. Cambios en la sección de los conductos (cuanto más se aproxime a una sección circular, menores pérdidas de carga).
2. Cambios de dirección de los conductos (los cambios de dirección perderán pérdidas de carga).
3. Accesorios (codos, tes, válvulas, etc., cuanto más alto sea el número de accesorios en los conductos del circuito, mayor será su pérdida de carga).