Operación Y Motores

INTRODUCCIÓN

Los sistemas termodinámicos para producir frío, son necesarios para la conservación de alimentos, medicamentos, acondicionamiento de ambientes y para el control de la temperatura de procesos exotérmicos. Las necesidades de refrigeración a escala mundial se ven afectadas por diversos factores tales como el agotamiento de las energías convencionales (combustibles fósiles) y la deficiencia en el suministro de la energía eléctrica debido en gran medida a la falta de infraestructura, como consecuencia de los altos costos de inversión y de la dificultad para el acceso a ciertas zonas de topografía especial, principalmente para regiones habitadas pero alejadas de las grandes metrópolis.

En Colombia, gran parte de la población requiere de un sistema de refrigeración para lograr los niveles de confort adecuados, la conservación de los alimentos y el desarrollo económico de ciertas regiones que tienen necesidades de conservación en frío de sus productos. Los estratos uno, dos y tres de las zonas urbanas y las zonas rurales de topografía especial son los menos favorecidos porque no tienen acceso a la tecnología.

El uso de sistemas de refrigeración demanda altos consumos de energía, sobre todo de energía eléctrica. Por lo tanto, es relevante buscar estrategias conducentes al ahorro energético y al uso eficiente de la energía para garantizar la sustentabilidad y la competitividad en la empresa.

1.1 SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN

Los sistemas de refrigeración consisten en ciclos termodinámicos mediante los cuales es posible tomar un flujo de calor de una fuente de baja temperatura y trabajo u otra fuente de energía para transmitir calor a un sumidero de mayor temperatura. El ciclo termodinámico se realiza utilizando una sustancia de trabajo que se denomina refrigerante, la cual cambia de estado durante el ciclo, permitiendo la transferencia de calor mencionada.

1.2 ACONDICIONAMIENTO DE AIRE

El acondicionamiento del aire es el proceso de tratamiento necesario para mantener las condiciones ambientales de temperatura, humedad relativa, movimiento y limpieza del aire de un lugar en los valores deseados para garantizar el confort o el grado de higiene requerido (Ver ejemplo de un equipo de acondicionamiento de aire en la figura).

1.3 CARGA TÉRMICA

La carga térmica es la cantidad de calor que un sistema debe retirar de un producto o de un recinto que se desea refrigerar (Ver figura). La carga corresponde al calor sensible procedente del exterior o los alrededores, a la aportada por el producto a enfriar, a la carga sensible interna debida a equipos como los motores, infiltraciones de aire caliente en el sistema, etc.

1.4 TONELADA DE REFRIGERACIÓN

La tonelada de refrigeración se define como la cantidad de calor absorbida por

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