Practica Unidad De Enfriamiento

Introducción.

En 1902 Willis Carrier sentó las bases de la maquinaria de refrigeración moderna y al intentar aplicarla a los espacios habitados, se encontró con el problema del aumento de la humedad relativa del aire enfriado, y al estudiar cómo evitarlo, desarrolló el concepto de climatización de verano.

Por aquella época un impresor neoyorquino tenía serias dificultades durante el proceso de impresión, que impedían el comportamiento normal del papel, obteniendo una calidad muy pobre debido a las variaciones de temperatura, calor y humedad. Carrier se puso a investigar con tenacidad para resolver el problema: diseñó una máquina específica que controlaba la humedad por medio de tubos enfriados, dando lugar a la primera unidad de refrigeración de la historia.

Durante aquellos años, el objetivo principal de Carrier era mejorar el desarrollo del proceso industrial con máquinas que permitieran el control de la temperatura y la humedad. Los primeros en usar el sistema de aire acondicionado Carrier fueron las industrias textiles del sur de Estados Unidos. Un claro ejemplo, fue la fábrica de algodón Chronicle en Belmont. Esta fábrica tenía un gran problema. Debido a la ausencia de humedad, se creaba un exceso de electricidad estática haciendo que las fibras de algodón se convirtiesen en pelusa. Gracias a Carrier, el nivel de humedad se estabilizó y la pelusilla quedó eliminada.

Debido a la calidad de sus productos, un gran número de industrias, tanto nacionales como internacionales, se decantaron por la marca Carrier. La primera venta que se realizó al extranjero fue a la industria de la seda de Yokohama en Japón en 1907.

En 1922 Carrier lleva a cabo uno de los logros de mayor impacto en la historia de la industria: “la enfriadora centrífuga”. Este nuevo sistema de refrigeración se estrenó en 1924 en los grandes almacenes Hudson de Detroit, en los cuales se instalaron tres enfriadoras centrífugas para enfriar el sótano y posteriormente el resto de tienda. Tal fue el éxito, que inmediatamente se instalaron este tipo de máquinas en hospitales, oficinas, aeropuertos, fábricas, hoteles y grandes almacenes. La prueba de fuego llegó en 1925, cuando a la compañía Carrier se le encarga la climatización de un cine de Nueva York.

En 1930, alrededor de 300 cines tenían instalado ya el sistema de aire acondicionado. A finales de 1920 propietarios de pequeñas empresas quisieron competir con las grandes distribuidoras, por lo que Carrier empezó a desarrollar máquinas pequeñas. En 1928 se fabricó un equipo de climatización doméstico que enfriaba, calentaba, limpiaba y hacía circular el aire y cuya principal aplicación era la doméstica, pero la Gran Depresión en los Estados Unidos puso punto final al aire acondicionado en los hogares.

Figura 1

Marco teórico.

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.

Figura 2

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.

Figura 3

El Aire Acondicionado.

En lugares con temperatura ambiente de 35°C (95°F), consumen entre el 40% y el 65% del consumo total de energía eléctrica. (Hospitales, Hoteles, Centros Comerciales, Almacenes de cadena).

Figura 4

Distribución del aire

 DUCTOS (1) : Se encargan de transportar y de distribuir el aire frío que sale del evaporador de la unidad de refrigeración por todo el lugar o zona a acondicionar.

 REJILLAS DE SUMINISTRO (2): Elementos que se encargan de dar salida y dirección al flujo de aire que viene de los ductos.

 REJILLAS DE RETORNO (3): Estas se encargan de dar entrada al aire que se desea enfriar en el evaporador.

 DAMPERS: Dispositivos que se encargan de graduar el flujo de aire que pasa por los ductos de acuerdo a las necesidades del lugar

Tipos de Equipos de aire acondicionado.

• Ventana:

Este es un equipo compacto de aire acondicionado, el cual posee un solo cuerpo en donde se encuentran el compresor, el condensador, capilares de expansión, y el evaporador, y un motor que mueve los ventiladores del condensador y el evaporador.

Este generalmente se utiliza en viviendas y oficinas pequeñas.

Figura 5

• Minisplit de una, dos o tres salidas (evaporadores):

Este equipo se encuentra conformado de una unidad condensadora y una o varias unidades evaporadoras, interconectadas por medio tuberías de cobre por donde transita el fluido refrigerante.

El compresor se encuentra ubicado dentro de la unidad condensadora. Este equipo actualmente sustituye los de tipo ventana.

Figura 6

• Central

Unidad de enfriamiento que consta de una unidad manejadora (1), y una unidad condensadora (2) que se encuentran interconectadas por medio tuberías de cobre por donde transita el

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