Frigorífico

Frigorífico

Los elementos que componen un frigorífico de compresión de vapor son cuatro: el compresor, el condensador, la válvula de expansión (y dispositivo de control asociados) y el evaporador.

Compresores

Los compresores son máquinas que elevan la presión de un fluido. Aunque siempre se pueden considerar como sistemas termodinámicos de volumen de control con una entrada de fluido a baja presión y una salida de fluido a alta presión, internamente pueden funcionar como sistemas termodinámicos de masa de control. La clasificación usual es:

Los más usados son los de émbolo, por su similitud con los motores alternativos y que se usan para instalaciones pequeñas, y los centrífugos, que se usan en las instalaciones grandes.

Embolo

Centrifugo

Debido por una parte a que los fluidos refrigerantes eran tóxicos, y aun ahora siguen siendo contaminantes y costosos, y por otra parte a que para los refrigeradores domésticos era primordial evitar la necesidad de mantenimiento, se desarrolló el compresor sellado, en el cual el motor eléctrico que hace girar al compresor está inmerso en el fluido refrigerante y la unidad es estanca de por vida. Para sistemas grandes esto no es posible porque la evacuación de calor del motor eléctrico no lo permite.

Condensadores

El condensador es el cambiador de calor en donde el fluido de trabajo evacúa calor al ambiente, desprendiéndose de la entropía que absorbió de la carga fría más toda la generada en su circuito. La solución más simple de cambiador fluido-aire es poco eficiente porque el aire tiene muy poca transmitancia térmica, y aumentarla forzando el flujo de aire es costoso y genera ruido; en cualquier caso, conviene poner aletas en el lado del aire para aumentar su transmitancia (en los frigoríficos domésticos estas 'parrillas' suele ocupar toda la parte trasera de la unidad).

Si se usa un cambiador fluido-agua la eficiencia es grande, pero surge el problema de qué hacer con el agua: tirarla es prohibitivo excepto en las proximidades de un río, y reciclarla exige otro cambiador de calor agua-aire, lo que encarece la instalación y obliga a que el condensador opere a una temperatura algo mayor para compensar el salto térmico en el cambiador agua-aire. Y en el cambiador agua-aire se presenta el mismo problema de ineficiencia térmica en el lado del aire, aunque ahora se puede recurrir a un cambiador de torre húmeda, e incluso integrar el condensador en la torre húmeda de manera que el agua sea pulverizada directamente sobre los tubos del condensador en lugar de sobre un relleno cualquiera; en cualquier caso, estas pequeñas torres húmedas necesitan siempre un ventilador para forzar el tiro del aire.

Válvulas

La válvula es simplemente un estrangulamiento en

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