Refrigeración Avanzada: CO2, Presostatos y Control de Cámaras Frigoríficas

Instalaciones frigoríficas con CO2

La normativa europea F-Gas limita el uso de refrigerantes HFC, por lo que la industria ha buscado soluciones alternativas. Los dos nuevos refrigerantes naturales que han empezado a usarse son el dióxido de carbono (CO2) R-744 y el amoniaco (NH3) R-717 con PCG casi nulo. El CO2 tiene la peculiaridad de trabajar con unas presiones muy altas; por ejemplo, para evaporar a -30°C la presión del refrigerante está próxima a los 15 bar. El punto crítico está en 30°C, es decir, por encima de esa temperatura no hay condensación. Por este motivo, se suelen utilizar compresores en cascada y se emplea un refrigerante HFC para la condensación del CO2.

Presostatos

Son elementos que traducen una presión en una señal eléctrica todo-nada. Son interruptores eléctricos que actúan por presión, permitiendo establecer o interrumpir un circuito eléctrico cuando la presión alcanza uno de los límites establecidos en el aparato. Existen diversos tipos:

• Presostato de alta presión: Protege al compresor de las altas presiones (aire muy caliente, condensador sucio, problemas de ventilador, sobrecarga), desconectando el compresor cuando las presiones alcanzan valores por encima del ajuste del presostato, y volviendo a conectarlo al restablecerse las condiciones normales de funcionamiento. Además de la regulación de la marcha del compresor, estos presostatos controlan los ventiladores del condensador para mantener la presión de condensación (en invierno se pueden parar los ventiladores para que no caiga en exceso la presión de condensación). En invierno es frecuente que la temperatura de condensación baje excesivamente, lo cual hará descender la presión en el circuito de alta y esto repercutirá en que también baje la presión en el circuito de baja, con lo que el refrigerante se evaporará a una temperatura más baja de la prevista.
• Presostato de baja presión: Desconecta el compresor en el caso de que la presión de aspiración caiga por debajo de su nivel de funcionamiento y conecta el compresor cuando la presión sube al valor de ajuste. De este modo, actúa como regulador indirecto de la temperatura del compartimento refrigerado a través de la presión de vaporización.

Control del encendido de las cámaras frigoríficas

En el circuito eléctrico que controla el arranque y la parada del compresor de una cámara frigorífica tiene los siguientes elementos:

• Termostato analógico: Utilizado en los frigoríficos domésticos. Tiene un tubo capilar en cuyo interior hay un gas; cuando el gas se calienta, ejerce una presión en el otro extremo del tubo y empuja un contacto eléctrico abriéndolo o cerrándolo. Este contacto eléctrico arranca o para el compresor. Se dispone así de un sistema de arranque por temperatura. El usuario decide, mediante un mando giratorio, cuál será esa temperatura que se desea en la cámara. A esta temperatura se le llama temperatura de consigna.
• Termostato digital: Tiene la misma función que el termostato analógico, pero en vez de tubo capilar lleva una sonda formada por dos cables eléctricos. Hay dos tipos de sondas de temperatura según cómo reaccione el material utilizado para detectar los cambios de temperatura:
  • Sondas NTC: Su resistencia disminuye a medida que aumenta la temperatura.
  • Sondas PTC: Su resistencia aumenta cuando aumenta la temperatura.
  Aprovechando este fenómeno físico se abre o se cierra un contacto.
• Válvula solenoide (electroválvula de líquido): Según se ponga a tensión o no, abre o cierra la entrada de refrigerante a la válvula de expansión.