1. El
fenòmeno fisico de un circuito de refrigeraciòn.
2.
3.
RefrigeraciĂłn en sistemas de Aire Acondicionado.
Los refrigerantes, una amenaza para nuestra capa de ozono.
fenomeno fisico de un Circuito de refrigeración
º
1 Paso
El refrigerante en estado gaseoso, entra al compresor, que es movido por el motor eléctrico. El compresor tiene en su interior un piston que mantiene expulsando gas. Debido a que el gas se expulsa con mucha fuerza, gana energia cinetica por consiguiente mayor temperatura.
º
2 Paso
Condensador
El gas entra al Condensador en donde se va enfriando amedida que lo atraviesa. El calor que se produce es enviado al exterior de la nevera por medio de las barras negras perpendiculares al circuito del condensador.
Cuando el gas se termina de condensar y en estado liquido a mas baja temperatura, queda listo para ser purificado y seguir el circuito.
Compresor motor Electrico
Capsula del Refrigerante
º
3 Paso
Valvula de Expansión
El refrigerante en estado liquido entra a la valvula de expansión con el fin de reducirle la presión es decir disminuirle energia cinetica. Lo difunde a el Evaporador como liquido a baja presión.
Evaporador
4º Paso El evaporador es un tubo que recorre la nevera a traves del cual se desplaza el liquido a baja velocidad, cuando este toca las paredes del tubo, empieza su evaporación. Este refrigerante al evaporarse se encuentra a baja temperatura y es en este momento cuando el compuesto le “roba” el calor a los alimentos que se encuentren dentro de la nevera, es decir los enfria.
A medida que el gas absorve calor sigue desplasandose por el cilindro para regresar al compresor en donde se repitira el ciclo. Termostato El termostato se encarga de regular la temperatura que hay adentro de la nevera. Deacuerdo a la temperatura a la que se programó, chequea frecuentemente que dentro de la nevera siempre se mantenga a esa temperatura programada . Si la temperatura adentro esta mas baja de lo normal, el termostato da la orden de que el circuito se detenga. Si la nevera esta a unos grados mas altos del estandar el termostato da la orden de que el compresor se prenda para que vombee refrigerante al circuito.
rEFRIGERACIรณN en sistemas de aire acondicionado En este caso se enfriรกn grandes cantidades de aire del entorno(se les roba energia termica) o el area donde esta ubicado.
Aire a temperatura ambiente
sale Aire procesado con la temperatura deseada. Se extrae el aire del ambiente (cuarto, oficina, etc.) pormedio de un estractor que lo entra en el evaporador. Por consiguiente el gas a baja presion que se encuentra en el evaporador le roba la energia termica al aire del cuarto.
El nuevo aire sale en este caso frio, entre 18ยบ C y 24ยบC. Las partes del circuito de la maquina son las mismas de la nevera.
Aire enviado al exterior, con una temperatura entre 4oºC - 50ºC.
Unidad exterior En esta unidad se encuentra el condensador y el compresor, cada uno haciendo su respectiva funcion dentro del circuito de refrigeraciòn
Después de haber analizado los respectivos sistemas de refrigeración, es importante aclarar que fenómenos físicos están presentes en los circuitos expuestos anteriormente. Segunda ley de la termodinámica: el calor fluye en forma natural de un cuerpo de mayor temperatura a uno de menor temperatura, es decir que el calor le cede energía a lo de menor energia termica. Por lo tanto denominamos al frio no como una energía sino como la ausencia de calor. Expansión adiabática: un gas al expandirse se enfría en su exterior, ya que está perdiendo energía cinética. Por lo tanto un gas a baja presion significa que esta frio. Compresión adiabática: un determinado gas que se comprime por una fuerza exterior, conlleva a que se caliente ya que gana energía cinética.
Los refrigerantes Una Amenaza para nuestra capa de Ozono
Como ya sabemos la capa de ozono sirve de escudo para proteger a la Tierra contra las dañinas radiaciones ultravioletas del sol. Pero se presenta cada año una reduccion de moleculas de oxigeno en la capa, en primavera. Los agujeros de la capa de ozono se concentran mayoritariamente en la Antártida.
A pezar de que los agujeros tienen un ciclo provocado por fenomenos naturales, el ser humano ha causado la mayor parte de la ampliacion de los agujeros en la capa de ozono,con el uso de refrigerantes.
El refrigerante es cualquier cuerpo o substancia que actué como agente de enfriamiento, absorbiendo calor de otro cuerpo o substancia. Son los fluidos vitales en cualquier sistema de refrigeración. Existe un número grande de fluidos refrigerantes. conocidos como CFC y HCFC y comercialmente como R-11, R-12, R-115 y R-22 respectivamente .
Aplicaciones: Refrigeración , Aerosoles, Disolventes, Pinturas, Espumas Plásticas, Sistema de prevención de incendios.
Alcanzan la estratósfera, donde se separan por acción de la radiación ultravioleta.
Liberan el cloro y dan comienzo al proceso de destrucción del ozono.
Proceso Fotoquímico
Imagen tomada de wikipedia
En promedio un átomo de cloro es capaz de destruir hasta 100.000 moléculas de ozono.
estas particulas de cloro permanecen aproximadamente entre 50 y 100 años en la estratosfera, impidiendo que las particulas de oxigeno puedan regenerarse constantemente
foto de termovisión tomada por el real observatorio de Belgica, Gareth R. Lawrence
En la imagen los círculos de color violeta representan los agujeros que se han formado especialmente en el siglo XX. Como podemos observar desde 1990 se incrementa el agujero exponencialmente ya que para esta fecha los CFC estaban siendo utilizados masivamente en la refrigeración industrial y doméstica.
La problemática ambiental desatada por la destrucción de la capa de ozono ha llevado a que países, motivados por este fin, tomen medidas a través de convenios internacionales que permitan reducir el impacto causado por los compuestos contaminantes, involucrando tanto a países desarrollados como a países en desarrollo.
Uno de los convenios que se ha llevado a cabo a nivel mundial es
El Protocolo De Montreal. El tratado se enfoca en la eliminación de las emisiones mundiales que agotan el ozono (el agotamiento se refiere a la disminución de los niveles de ozono por la destrucción química del mismo). Las sustancias que agotan el ozono (poAO) son aquellas que contienen cloro y bromo . Cada grupo de sustancias tiene establecido un cronograma (llamado calendario en el tratado) de reducción en su producción y consumo hasta llegar a la eliminación parcial. El tratado ha sido considerado como un ejemplo excepcional de cooperación internacional gracias a que ha sido efectivo en las acciones que ha llevado a cabo . Desde 1995 ha todas las compañias frabricadoras de neveras se les puso como requisito que cada refrigerante que contenga CFC debe manejar niveles bajos de cloro. esta norma permite que no llegue tanto cloro a la atmosfera.
De igual forma gracias a los avances cientificos, en el campo de la refrigeración ya se han desarrollado nuevos refrigerantes que no contienen cloro, estos son conocidos como HFC (hidrofluorocarbonos), o comercialmente como 404A. Sin embargo este nuevo refrigerante no es usado masivamente aún, ya que su implementación en los equipos requiere una gran inversión y muchas industrias son timidas al introducir este nuevo sistema, pues prefieren seguir manejando los refrigerantes que llevan mas años en el mercado.
FIn Sistemas de Refrigeraci贸n