INTRODUCCIÓN

La refrigeración es un proceso termodinámico, donde se extrae el calor de un cuerpo o espacio y llevarlo a otro lugar donde no es importante su efecto. Los fluidos utilizados para extraer la energía cinética promedio del espacio o cuerpo a ser enfriado, son llamados refrigerantes, los cuales tienen la propiedad de evaporarse a bajas temperaturas y presiones positivas.

En la actualidad una de las prioridades del desarrollo sustentable es la de evitar el deterioro del ambiente en general, basado en esto se implementan diversos equipos diseñados específicamente para un tipo de trabajo y así tener un mejor funcionamiento del mismo sin que este afecte demasiado al medio ambiente.

Las aplicaciones de la refrigeración se pueden  agrupar en cinco modalidades esto en base a a sus características y alcances que tienen, a continuación se muestran estos grupos:

Refrigeración doméstica: el campo de la refrigeración doméstica está limitado a refrigeradores y congeladores domésticos.

Refrigeración comercial: En este tipo de refrigeración se refiere a unidades de refrigeración del tipo que se tienen en establecimientos comerciales para poder exponer alimentos o cosas del tipo perecedero.

Refrigeración industrial: La refrigeración industrial son aplicaciones hasta –60ºC. Algunas aplicaciones industriales típicas son plantas de hielo, grandes plantas almacenadoras de alimentos

Acondicionado de aire: Las aplicaciones de acondicionamiento de aire son de dos tipos de acuerdo a sus propósitos, para producir confort o para uso industrial

Las aplicaciones de las bombas de calor se podrían dividir en residenciales/comerciales y aplicaciones industriales, siendo las primeras principalmente para calefacción de ambientes y agua.

OBJETIVOS

Dar a conocer la clasificación de las diversas aplicaciones de los equipos de acondicionamiento de aire, bombas de calor y los alcances que tienen cada uno de ellos. Así también con el fin de poder hacer el mejor uso de ellos y no causar daños a terceros.

DESARROLLO

APLICACIONES DE LA REFRIGERACIÓN

Las aplicaciones de la refrigeración son muy variadas pero se pueden  agrupar en cinco modalidades esto en base a a sus características y alcances que tienen, a continuación se muestran estos grupos:

Refrigeración doméstica Refrigeración comercial Refrigeración industrial Acondicionamiento de aire 

REFRIGERACIÓN DOMÉSTICA

El campo de la refrigeración doméstica está limitado a refrigeradores y congeladores domésticos.Debido a la gran cantidad y mercado de los mismos, ya integrados en los usos habituales del quehacer diario de la vida de las personas, la refrigeración doméstica representa una parte muy significativa de la industria de la construcción de equipos de refrigeración.

Las unidades domésticas son de tamaño pequeño, teniéndose capacidades de potencia que fluctúan entre 1/5 de CV  y 2 CV.

Los compresores  son del tipo hermético de pistones y/ o rotativos; las condensaciones por gravedad en las traseras de los equipos y los evaporadores, por gravedad con circuitos impresos y/o ventilados en los últimos modelos no frost.Los tipos de expansión por expansión directa de refrigerante por tubo capilar.

Fig. 1 Refrigeración domestica

REFRIGERACIÓN COMERCIAL

En este tipo de refrigeración se refiere al diseño, instalación y mantenimiento de unidades de refrigeración del tipo que se tienen en establecimientos comerciales para su venta al público en general, con lo que también se  dedican a almacenamiento, muestra y/o manipulación de productos perecederos, con toda la complejidad que ello conlleva.Una característica esencial es el mueble frigorífico, que expone el producto perecedero, que puede ser abierto, al aire con cortina de aire y/o cerrado con puertas correderas y tapas, con temperaturas de +7/+10ºc, para frutas por ejemplo, hasta –18/20ºC congelado con helados u otros productos.

Los Fluidos refrigerantes a usar son tipo freones y los sistemas de expansión y control pueden ser electrónicos o todo/nada ; se están planteando ya instalaciones con fluidos ecológicos de gran tradición, como amoniaco, con inconvenientes en los  locales de pública concurrencia; o el dióxido de carbono que por altas presiones se están probando en la actualidad.

Las instalaciones se suelen hacer con compresores del tipo semihermetico de tornillo o alternativo según las necesidades de refrigeración, en una central frigorífica de varios compresores, de 3 a 6 unidades por central.

Fig. 2 Refrigeración comercial

REFRIGERACIÓN INDUSTRIAL

La refrigeración industrial son aplicaciones hasta –60ºC, que como regla general son más grandes en tamaño que las aplicaciones comerciales y la característica que las distingue

es que requieren tener unos equipos de mayor potencia y con mayores seguridades que las unidades  empleadas  para los servicios de refrigeración comercial.

Algunas aplicaciones industriales típicas son plantas de hielo, grandes plantas almacenadoras de alimentos (carne, pescado, pollos, alimentos congelados, etc), cervecerías, lecherías y plantas industriales, tales como refinerías de petróleo, plantas químicas, etc.

El fluido a utilizar es en una gran medida amoniaco y los sistemas de refrigeración varios, simples y dobles etapas de compresión en los sistemas de muy baja temperatura, expansión directa de refrigerante, sistema inundado de refrigerante con bomba o gravedad y sistema indirecto cerrado con glicol como fluido secundario y amoniaco en primario. El dióxido de carbono en fluido secundario también se está empezando a utilizar con primarios de amoniaco.

Los compresores utilizados son esencialmente de tornillo, siempre con acoplamientos mecánicos de unión y en algún caso alternativo, los sistemas de condensación en las plantas de gran capacidad son a base de sistemas evaporativos y en algún caso por aire en baterías de acero inox/aluminio en aletas.

Fig. 3 Refrigeración industrial

ACONDICIONAMIENTO DE AIRE

Como lo implica su nombre, el acondicionamiento de aire concierne con la condición del aire en alguna área o espacio designado. Por lo general, esto involucra no únicamente el control de la temperatura del espacio, sino también de la humedad del mismo y el

movimiento del aire incluyéndose el filtrado y la limpieza de éste.Las aplicaciones de acondicionamiento de aire son de dos tipos de acuerdo a sus propósitos, para producir confort o para uso industrial. Cualquier acondicionamiento de aire el cual tiene como función primordial la aplicación de aire para confort humano, se le llama acondicionamiento de aire para confort. Se tienen instalaciones típicas de aire acondicionado para confort en casas, escuelas, oficinas, iglesias, hoteles, establecimientos comerciales, edificios públicos, fábricas, automóviles, autobuses, trenes, barcos, etc.Los sistemas de acondicionamiento de aire de confort hoy en día son elevados, desde bombas de calor con sistemas split de dos unidades a distancia a grandes plantas de tratamiento de aire con agua como fluido caloportador, en todas ellas los sistemas de refrigeración  y en las bombas de calor de condensación, son elementos de un sistema frigorífico de mayor o menor medida y tamaño, con fluidos frigoríficos de acuerdo a las necesidades de temperaturas de uso y las condiciones externas del lugar de instalación.De los distintos sistemas de instalación y refrigeración, los más usados en la actualidad son sistemas de VRV (Refrigerante variable) con compresores tipo scroll en baterías de etapas de capacidad fijas, así como las bombas de calor aire / aire y aire / agua con calderas de apoyo y/o aportación térmica directa de caldera.

Acondicionamiento de aire industrial para procesos

Las aplicaciones de acondicionamiento de aire industrial no tienen límite de número y variedad.En general, las funciones de los sistemas de acondicionamiento de aire industrial son enfriamientos térmicos y procesos de humidificación / deshumidificación , de diversos tipos de materiales, con variedad de formas, pesos, temperaturas y condiciones, donde los diseños son ex profeso para ésa única aplicación y control dedicado.

Entre ellos se pueden citar secaderos de productos como jamones, embutidos, pieles, pescado, enfriamiento de plásticos de inyección, enfriamiento de agua de procesos térmicos, etc.

Fig. 4 Acondicionamiento industrial y de aire

APLICACIONES DE LAS BOMBAS DE CALOR

Las aplicaciones de las bombas de calor se podrían dividir en residenciales/comerciales y aplicaciones industriales, siendo las primeras principalmente para calefacción de ambientes y agua.

Las aplicaciones industriales se basan en la utilización de calores residuales como focos fríos. Estas fuentes de calor residual son generalmente agua y aire con temperaturas entre 40ºC y 60ºC, provenientes de diferentes procesos.

Algunas aplicaciones específicas de las bombas de calor incluyen el secado de productos, el calentamiento de aguas, la destilación y obtención de concentrados, entre otros.

En el secado de productos se busca deshumidificar el aire que sale de los secaderos, utilizando esta energía para precalentar el aire que ingresa al mismo. Secado de malta, madera, productos cerámicos, papel. Por su parte, en el calentamiento de agua las bombas de calor se podrían utilizar para el calentamiento de agua necesaria para procesos de lavandería, limpieza y desinfección, siendo de gran importancia para lavanderías y el sector de alimentos. Finalmente, en la destilación y obtención de concentrados se podría utilizar el calor cedido por los vapores del proceso durante la condensación final como foco de recuperación de calor. Los procesos de destilación son frecuentes en la industria química y de alimentos.

Como puede verse, las bombas de calor son de gran utilidad en la industria, especialmente en el campo del ahorro energético, ya que éstas permiten reutilizar energía en forma de calor, que anteriormente se desechaba enviándolo al ambiente.

Durante la “Conferencia Mundial Sobre Cambios en la atmósfera”, celebrada en

Toronto en el año de 1988, se dictaminó que se debía aumentar la eficacia energética en un 10% para el año 2005, con el fin de reducir las emisiones de CO2

Las bombas de calor juegan un papel muy importante en este aspecto, debido a que su objetivo principal es la recuperación de calor, lo cual está estrechamente relacionado con la eficiencia energética. De este modo, las bombas de calor juga-Uso de las bombas de calor de alta temperatura como alternativa para el uso racional de energía en la industriarían un papel muy importante en la reducción de emisiones de CO2

.Además pueden llegar a representar grandes beneficios desde el punto de vista económico.

Potencia de mi refrigerador, de 25 pies cúbicos, 650 Watts

CONCLUSIÓN

Tolos los equipos de refrigeración deben de estar colocados en una instalación para la cual fueron diseñados, ya que si no es así, hay dos opciones que el equipo sea demasiado para el trabajo, o en dado caso el equipo no es suficiente para cumplir el trabajo; resultando en daños al equipo.

REFERENCIAS

http://www.cofrico.com

http://www.slideshare.net/lafaraonadelfrio/aplicaciones-de-refrigeracin-383234