Componentes Esenciales en Sistemas de Refrigeración: Compresores, Condensadores, Evaporadores y Expansión

Compresores

El compresor es una máquina capaz de comprimir el refrigerante, transformándolo de vapor a baja presión en vapor a alta presión y temperatura.

Tipos de Compresores

• Volumétricos o de desplazamiento positivo: Son aquellos que comprimen el refrigerante mediante un elemento mecánico. Pueden ser alternativos y rotativos.
• Dinámicos o de desplazamiento cinético: Son aquellos que comprimen el refrigerante mediante la fuerza centrífuga de rotación de un rodete de álabes que gira. Se clasifican en centrífugos o axiales.

Compresores Alternativos

Comprimen mediante un pistón. Se componen de un cilindro, biela y pistón, que es el elemento encargado de comprimir el vapor.

Compresores Rotativos

• De tornillo: Su principio de funcionamiento está basado en el giro de dos rotores (macho y hembra), uno motriz y el otro arrastrado, dentro de una carcasa o cuerpo en forma de ocho.
• De paletas o rodillos: La compresión se produce por la reducción de volumen que se genera entre la carcasa y el elemento excéntrico que rota, comprimiendo el refrigerante.
• De espiral: La compresión se produce por la reducción del volumen entre las dos espirales, una fija y la otra móvil excéntrica, de manera que se va reduciendo el volumen y comprimiendo el refrigerante.

Regulación de Potencia de los Compresores

Si no se regula la potencia del compresor, podrían presentarse los siguientes casos:

• Temperatura de evaporación muy baja.
• Relación de compresión alta.

La regulación de potencia se logra variando el caudal másico de refrigerante que bombea el compresor, a menudo mediante un variador de velocidad.

Condensadores

Su misión es transformar el vapor caliente del refrigerante a alta presión en líquido, que, tras sufrir un proceso de expansión, será utilizado de nuevo en el evaporador.

Tipos de Condensadores

Condensadores Refrigerados por Agua

• De haz multitubular: El agua fría circula por el interior de los tubos y el gas refrigerante entra por la parte superior, condensándose sobre la superficie exterior de los tubos.
• De contracorriente: Están formados por una envolvente exterior enrollada en espiral y uno o varios tubos interiores a la misma. Generalmente, el refrigerante circula por el interior de los tubos y el agua por el espacio anular existente entre los tubos y la envolvente.

Condensadores Evaporativos

El refrigerante, que proviene del compresor, se dirige a un serpentín donde es rociado por agua recirculada que es pulverizada, cuya evaporación es favorecida por los ventiladores.

Condensadores Refrigerados por Aire

El refrigerante es enfriado y condensado en un serpentín, provisto de aletas, que está situado en el flujo de aire de un ventilador.

Evaporadores

Evaporadores Enfriadores de Agua

• De tipo seco: Consta de un haz de tubos por cuyo interior es conducido el refrigerante, y el agua circula entre la carcasa y los tubos, siendo forzada a recorrer un circuito para optimizar el intercambio térmico.
• De tipo inundado: Constan de un haz multitubular, generalmente de cobre, por el interior del cual circula el agua, mientras que el refrigerante, cuyo nivel se mantiene constante mediante una válvula de flotador, ocupa el espacio entre el exterior de los tubos y la carcasa.

Elementos de Expansión

Objetivos

• Reducir la presión y temperatura del líquido.
• Regular la cantidad de fluido que se transfiere al evaporador.

Tipos de Elementos de Expansión

• Tubos capilares: Son tubos muy finos que, al aumentar la velocidad del refrigerante, provocan una reducción de su presión.
• Válvulas de expansión de presión constante: Miden la presión en el evaporador y la mantienen, abriendo el paso de refrigerante cuando desciende.
• Válvulas de expansión termostática: Son los dispositivos más usados y su funcionamiento tiende a asegurar que no existirá líquido en la tubería de aspiración del compresor, asegurando un recalentamiento prefijado.