Conceptos, ciclo de refrigeración y componentes del sistema
La refrigeración es el proceso de extraer calor de un espacio, una sustancia o un producto para reducir o mantener su temperatura. Su aplicación permite conservar alimentos, almacenar productos sensibles y controlar procesos comerciales e industriales.
En esta guía conocerás cómo funciona el ciclo por compresión de vapor, qué hace cada componente y qué aspectos considerar al elegir equipos para un cuarto frío.
El calor fluye de forma natural desde un cuerpo de mayor temperatura hacia otro de menor temperatura. Para transferirlo en sentido contrario, un sistema de refrigeración necesita un aporte de energía.
En el sistema por compresión de vapor, el refrigerante absorbe calor en el evaporador y lo transporta hacia el condensador, donde lo libera al aire o al agua, según el diseño del equipo.
Es el fluido de trabajo que circula por el sistema. Sus propiedades y cambios de estado permiten transportar energía térmica. La selección del refrigerante debe ser compatible con el equipo, la temperatura de operación y los requisitos de la aplicación.
Un sistema por compresión de vapor combina cuatro componentes básicos: compresor, condensador, dispositivo de expansión y evaporador. También incorpora tuberías, refrigerante, controles y accesorios, según las necesidades de la instalación.
| Componente | Función principal |
|---|---|
| Compresor | Eleva la presión del vapor de refrigerante y mantiene su circulación. |
| Condensador | Rechaza calor hacia el exterior y permite que el refrigerante se condense. |
| Dispositivo de expansión | Reduce la presión y regula la alimentación de refrigerante al evaporador. |
| Evaporador | Absorbe calor del aire, del fluido o del medio que se desea enfriar. |
En un cuarto frío o cámara de refrigeración, estos componentes trabajan en conjunto para retirar la carga térmica del recinto y mantener las condiciones previstas para el producto.
El refrigerante recorre continuamente cuatro etapas. Cada una permite mover calor desde el espacio refrigerado hacia el exterior:
El compresor recibe refrigerante en forma de vapor a baja presión y lo comprime. El vapor sale a mayor presión y temperatura hacia el condensador.
El refrigerante libera calor al medio exterior. Primero se enfría y después se condensa, pasando de vapor a líquido a alta presión.
El líquido atraviesa el dispositivo de expansión y disminuye su presión. Parte del refrigerante se vaporiza y la mezcla entra al evaporador a baja presión.
El refrigerante absorbe calor del medio que se enfría y se evapora. El vapor regresa al compresor para continuar el ciclo.
El lado de alta presión se extiende desde la descarga del compresor hasta la entrada del dispositivo de expansión. El lado de baja presión comienza a la salida de ese dispositivo y llega hasta la succión del compresor.
Las presiones de operación dependen del refrigerante, las temperaturas de evaporación y condensación y las condiciones de trabajo. Por ello, no existe una presión única aplicable a todos los sistemas.
La unidad condensadora reúne el compresor, el condensador y otros componentes, según su configuración. Recibe el vapor procedente del evaporador, lo comprime y rechaza calor para convertir el refrigerante en líquido.
En los equipos enfriados por aire, los ventiladores favorecen el intercambio de calor entre el condensador y el ambiente. La ubicación y ventilación del equipo influyen en sus condiciones de operación.
El condensador es el intercambiador que rechaza calor. La unidad condensadora es un conjunto que integra ese intercambiador y el compresor, además de los elementos que corresponden a su diseño.
Consulta las familias de unidades condensadoras BOHN para cuartos fríos y sus catálogos para conocer capacidades y condiciones de selección.
El evaporador es el intercambiador en el que el refrigerante absorbe calor y se evapora. En un cuarto frío, retira calor del aire que circula por el recinto y contribuye a mantener la temperatura requerida.
En un evaporador de aire forzado, los ventiladores hacen pasar aire sobre un serpentín. El refrigerante circula dentro de los tubos y las aletas amplían la superficie de intercambio térmico.
La selección y ubicación del evaporador deben favorecer una distribución adecuada del aire. También se consideran la temperatura de trabajo, la humedad, la separación entre aletas y el método de deshielo.
La acumulación de escarcha puede reducir el flujo de aire y la transferencia de calor. Según la aplicación, se emplean diferentes estrategias de deshielo para recuperar las condiciones de operación.
Explora los evaporadores BOHN para cuartos fríos y cámaras de refrigeración y consulta la documentación de cada modelo.
La refrigeración participa en diferentes etapas de la cadena de frío, desde el procesamiento hasta el almacenamiento y la distribución.
Conoce las soluciones de refrigeración industrial, los racks de refrigeración y la participación de BOHN en la cadena de frío.
La selección comienza con el cálculo de la carga térmica: la cantidad de calor que debe retirarse bajo condiciones de diseño. El volumen del cuarto por sí solo no determina la capacidad requerida.
La unidad condensadora y el evaporador deben seleccionarse como un conjunto compatible. Consulta los equipos de refrigeración BOHN y solicita asesoría para tu proyecto.
La refrigeración mantiene un producto a una temperatura reducida, que puede estar por encima de su punto de congelación. La congelación lleva el producto a condiciones en las que parte del agua que contiene se transforma en hielo. La temperatura y el proceso adecuados dependen del producto.
Ambos intercambian calor, pero tienen funciones distintas. El evaporador absorbe calor del medio que se enfría; el condensador rechaza calor hacia el exterior.
Para formar un sistema por compresión de vapor, debe trabajar con un evaporador y un dispositivo de expansión compatibles, además de las tuberías, controles y accesorios necesarios.
La humedad del aire puede depositarse y congelarse sobre una superficie suficientemente fría. Su acumulación puede afectar el paso del aire y el intercambio térmico, por lo que el sistema debe contar con una estrategia de deshielo adecuada a la aplicación.
La capacidad debe corresponder a la carga térmica y a las condiciones de operación. Un equipo sobredimensionado puede provocar ciclos cortos y dificultades de control; uno insuficiente puede no alcanzar las condiciones requeridas.
Profundiza en los conceptos de selección, operación y mantenimiento con nuestras opciones de capacitación en refrigeración y webinars técnicos.
Contenido técnico de referencia de la página original: Ing. Gildardo Yáñez.
Consulta productos y localiza un distribuidor autorizado.