Conocer la teoría que está por detrás del trabajo diario es
fundamental.
Muchas personas trabajan hace años en el sector sin nunca
haberse preocupado en tener una definición exacta del concepto de
refrigeración. Pero es importante conocer la teoría que está por detrás de la
actividad de los refrigeristas.
Al fin de cuentas, a veces se necesita más que experiencia
para lograr hacer una tarea, haciéndose necesario que se tenga una base más
sólida de conocimiento.
COMPONENTES PRINCIPALES DEL SISTEMA DE REFRIGERACIÓN
Compresor: es el corazón del sistema, pues le cabe a él la succión
y compresión del fluido refrigerante, posibilitando su circulación por toda la
unidad.
Fluido refrigerante: absorbe el calor en el ambiente interno
(evaporador) y lo libera en el ambiente externo por el condensador.
Condensador: transfiere el calor del fluido refrigerante
para el ambiente externo.
Evaporador: transfiere el calor del ambiente interno para el
fluido refrigerante.
Elemento de control: es el tubo capilar o válvula de
expansión, que crea una resistencia a la circulación del fluido refrigerante,
causando un diferencial de presión entre el condensador, a alta presión, y el
evaporador, a baja presión.
Filtro secador: retiene impurezas y/o humedad cuando están
presentes en el sistema.
Para empezar a analizar este concepto, se debe destacar que
refrigeración es todo proceso de reducción de temperatura de una sustancia
dentro de un espacio cerrado.
Se debe entender también que la refrigeración está ligada a
la remoción del calor de un cuerpo, trasladándolo para otro. En ese proceso, el
calor siempre fluye del objeto o sustancia con temperatura más alta para aquel
que tenga temperatura más baja.
En el libro “Introdução à Tecnologia da Refrigeração e da
Climatização”, el profesor Jesué Graciliano da Silva explica de manera similar
este concepto: “La refrigeración es el nombre dado al proceso de remoción del
calor de un medio, disminuyendo su temperatura y manteniendo esa condición por
medios mecánicos o naturales”.
El autor resalta que ese proceso ha sido perfeccionado a lo
largo del tiempo, con el objetivo de ser utilizado en diversas aplicaciones,
entre las cuales la conservación de alimentos y la climatización o acondicionamiento
del aire.
Los procesos básicos para que ocurra el traslado de calor
son tres: irradiación, conducción y convección. La refrigeración los utiliza o
está influenciada por ellos, por eso es importante entenderlos.
El cuadro a la izquierda de esta página trae algo más de
información sobre este tema, pero usted también puede encontrar más
investigando en libros y en internet.
Ciclo de refrigeración
Los refrigeradores comunes operan con base en el ciclo de
compresión mecánica de vapor.
El ciclo de refrigeración se vale del proceso de mudanza del
estado físico del fluido refrigerante (líquido y gaseoso).
Los fluidos refrigerantes son caracterizados por licuarse
(condensar) a altas presiones y por evaporarse a bajas presiones.
La generación de frío en los sistemas de refrigeración se da
justamente por la mudanza de estado de ese fluido refrigerante de líquido para
gaseoso.
Ese proceso es similar a humedecerse las manos con alcohol y
soplarlas. Al evaporarse, el alcohol le saca calor a las manos, así como el
fluido refrigerante, al evaporarse, le saca calor a los alimentos que están
dentro del cajón.
El proceso de refrigeración comienza por el compresor, que
comprime el fluido refrigerante venido del evaporador en la fase gaseosa.
Con eso, el fluido refrigerante tiene su presión y
temperatura aumentadas. Al entrar en el condensador, éste transfiere parte del
calor para el medio ambiente, haciendo con que su temperatura disminuya y
ocurra el proceso de mudanza de la fase de gaseoso para líquido, que es la
condensación.
En seguida, el fluido refrigerante pasa por el elemento de
control – tubo capilar o válvula de expansión, que restringe su pasaje para el
evaporador, haciendo con que la presión disminuya.
Evaporando a lo largo del evaporador, el fluido refrigerante
absorbe el calor de los alimentos, hasta que regrese al compresor, reiniciándose
el ciclo de refrigeración.
CÓMO OCURRE LA TRANSFERENCIA DE CALOR
Convección: es la forma de transmisión de calor que ocurre
principalmente en los fluidos (líquidos y gases). Es consecuencia de la
circulación del fluido, generada naturalmente por la diferencia de densidad,
resultante de un diferencial de temperatura en partes del fluido o forzada, por
un ventilador.
Ese importante proceso es responsable por los intercambios que
ocurren en el evaporador y condensador, siendo necesario mantenerlos limpios y desbloqueados
para el pasaje del aire y para asegurar la eficiencia del sistema de
refrigeración.
Conducción: ocurre entre dos cuerpos a diferentes
temperaturas, o en un mismo cuerpo, siempre del punto más caliente para el más
frío. Está relacionada a la conductividad térmica de cada material. Es
importante recordar que lo que define un aislante térmico es su baja
conductividad térmica, que es fundamental para un sistema de refrigeración
eficiente. Es el caso, por ejemplo, del poliuretano.
Irradiación: ocurre a través de ondas electromagnéticas,
especialmente las radiaciones infrarrojas. No se necesita el contacto directo
entre los cuerpos o sustancias. El mejor ejemplo es el del calentamiento de la
Tierra por el Sol.
En el caso de la refrigeración, se debe destacar la
importancia de mantener los equipos lejos de la radiación solar, pues su
desempeño será comprometido por el calentamiento provocado por el sol.
