GENERACIN DE FRIOProceso de eliminacin de calor...Reduccin y mantenimiento de la temperatura de un espacio o materia, por debajo de la temperatura circundante Calor

El helado estar...Mas fro?

Menos Caliente?(El fro existe?)

Aplicaciones...Para que sirve la refrigeracin?...

RefrigeracinRESIDENCIALCOMERCIAL - INDUSTRIAL

ACONDICIONAMIENTO DE AIRERESIDENCIALCOMERCIALINSTITUCIONALINDUSTRIAL

Enfriamiento de agua

TransporteAcondicionamiento de AireConservacinDe Alimentos

Principio de operacin...Como funciona la refrigeracin?

Ciclo de refrigeracinTemp.EntalpaTcalorTfroEvaporadorCondensadorCompresorZonaFraSumiderode calorCalorVlvulaEstrangulacinCalor

CalorEl calor es energa en transito, debido a diferencia de temperaturas

Medios de transferencia de calor

Tipos de calorCALOR SENSIBLEEs la energa trmica que produce un cambio en la temperatura de la sustancia.

CALOR LATENTEEs la energa trmica que produce un cambio en la fase de la sustancia

PresinEs la fuerza normal por unidad de rea que acta sobre las fronteras del sistemaPresin atmosfrica: presin que ejerce la atmsfera Presin absoluta: presin realPabs= Patm + PmanPresin manomtrica: presin que mide un instrumento de medicinPman= Pabs - PatmPmanPatmPabs

TemperaturaPotencial del flujo de calorKCRF100.0373.1671.6212.00.0273.1491.632.0-273.10.00.0-469.6

1 tonelada de refrigeracinCalor necesario para congelar una tonelada de agua en 24 horas.

1 Ton Rer.=3.5167 kW =12000 Btu/h

Zona fra o fuente de calor

Sumidero de calorAtmosferaRosLagosMarAire

Tipos de refrigerantesUn refrigerante es cualquier cuerpo o sustancia que acta como agente enfriador, absorbiendo calor de otro cuerpo o sustanciaRefrigerantes Primarios:Aquellos que absorben calor al evaporarse a baja temperatura y los ceden al condensarse a alta temperatura y presin.Refrigerantes Secundarios:Es cualquier lquido enfriado mediante un refrigerante y que circula como fluido de transferencia de calor

RefrigerantesPRIMARIOSFreonesAmonicoHidrocarburosGases especialesSECUNDARIOSAire

Agua

Aceite

Elementos que transportan el calor

Seleccin del refrigerante

RefrigeranteAplicacinCriterioTermo.Segur.Tec.Econ.R-11AlmacenarR-12CongelarR-22TodosAmoniacoTodosHidrocarburoEnfriarAguaEnfriar

Sistemas de refrigeracinCmo se caracteriza un sistema de refrigeracin?

Datos de un equipo de refrigeracinMarcaModeloTipoCapaciadPotenciaRefrigerante

La placa del equipoMarca: CopelandTipo: ReciprocanteCapacidad: 5 TonRefrigerante: R - 22Potencia: 2.5 KW (3.3 HP)Presin max.: 250 psiTemperatura max.: 150 CVoltage: 220VCorriente: 11 ARPM: 1700

ClasificacinSEGN LA APLICACINSEGN EL SISTEMA

Refrigeracin

Acondicionamientode aireResidencialIndustrialComericialInstitucionalTransporteRefrigeracin

Acondicionamientode aireConfiguracinEquipoRefrigerantePrincipio

Refrigeracin residencialEvaporadorCompresorCondensadorVlvula de expansinDNeverasCongeladoresRefrigeradores

Refrigeracin industrialCompresor de tornillo oreciprocanteCondensador Torre de EnfriamientoEvaporador(Chiller)EnfriadoresauxiliaresEconomizadorRecirculadorCAVASREACTORESTANQUESETC.INTERCAMBIADORESDE CALOR

Refrigeracin comercialEvaporadorCompresorCondensadorVlvula de expansinNeverasCongeladoresCavasMostradores

Unidad de enfriamientoVlvula de expansinCompresorIntercambiador de calorSustancia refrigerada

Cavas y refrigeradoresCompresorCondensadorEvaporadorCavaProducto a refrigerar

Refrigeracin en el transporteCONTENEDORESREFRIGERADOS

Acondicionamiento de aire residencial

Acondicionamiento de aire industrial y comercialLa industria y el comercio los emplea para controlar la humedad y la temperatura en: Industria textil Industria alimentos Centro comerciales Hospitales y laboratorios Etc.

Unidad de paredCompresorVentiladorVlvula de expansinCondensadorEvaporador

Unidad condensadoraEvaporadorCuarto Controlado en Humedad y TemperaturaUnidad Compresor - Condensador

Unidad condensadora

Unidad manejadoraUnidad manejadora ventiladorDuctos de distribucinAire exterior o recirculacinUnidada de enfriamiento - Chiller

Unidad manejadora y condensadora

Aire acondicionado centralUnidad deEnfriamietnoManejadora

Acondicionamiento de aire en transporteInterior del vehculoMotorFrente del vehiculo

Refrigeracin por compresin de vaporComponentes del sistema de generacin de fro...

CompresoresSu funcin es la de incrementar la presin del refrigerante gaseoso que regresa del sistema, dando las condiciones requeridas para la condensacin. El compresor recibe refrigerante a baja presin-alta temperatura y lo entrega a alta presin-alta temperatura. TIPOS:ReciprocantesHermticoSemihermticoAbiertoScrollTornilloCentrfugo

W

CompresoresReciprocante - HermticoReciprocante - SemihermticoTornilloCentrfugoAnimacionesHermticoScroll

CondensadoresSu funcin es la de realizar el intercambio de calor en el refrigerante, lo cual permite su cambio de estado gaseoso a liquido. El condensador libera el calor que retira del refrigerante a travs del medio condensante. El condensador recibe refrigerante a alta presin-alta temperatura y lo entrega a alta presin-baja temperatura TIPOS:AireAguaEvaporativos

Q

CondensadoresCondensador de AguaCondensador de AireCondensador Evaporativo

Torre de enfriamientoTorre de enfriamiento, funcionandocomo enfriador de agua para uncondensador de agua

EvaporadoresSu funcin es la extraer el calor del medio refrigerado por medio de la evaporacin del refrigerante. El evaporador recibe refrigerante a baja presin-baja temperatura y lo entrega a baja presin-alta temperatura TIPOS:Segn construccinTubo descubiertoSuperficie planaAleteadosSegn tipo alimentacinExpansin secaInundadoRecirculado

EvaporadoresSuperficie planaTubos aletiadosTubos descubiertos

Intercambiadores de calor

Vlvula de expansinSu funcin es la de realizar la expansin del refrigerante, disminuyendo la presin al refrigerante lo que luego le permite su cambio de estado lquido a gaseoso. El elemento de expansin recibe refrigerante a alta presin-baja temperatura y lo entrega a baja presin-baja temperatura Alta presinBajapresin

Configuracin del sistemaComo incrementar la eficiencia...

Sistema de expansin directaSe caracteriza por que el refrigerante que ingresa al evaporador se convierte 100% en vapor, no existe retorno de refrigerante lquido. Son llamados tambin sistemas de expansin seca

Sistema inundadoSe caracteriza por que el nivel de refrigerante en el evaporador es alto y continuo gracias a un tanque acumulador a la entrada. Son llamados tambin sistemas con sobrealimentacin de lquidoViene del condensadorEvaporador inundadoLquidoVapor

Sistema recirculadoSe caracteriza por que el flujo msico de refrigerante lquido que entra al evaporador supera al que sale. El retorno de refrigerante al sistema es una mezcla de lquido y vaporEvaporadorTanque recirculadorBomba

Enfriamiento intermedioConsiste en burbujear el vapor sobrecalentado en el refrigerante lquido a la presin intermedia. Se emplea principalmente para la reduccin de la temperatura de descarga en el compresor de alta.

Refrigeracin por etapasLa utilizacin de varias etapas requiere una mayor inversin en los equipos pero requerir menos potencia en la operacin en sistemas que requieran temperaturas muy bajas o diferentes escalas de temperatura con un mismo refrigerante

Refrigeracin en cascadaSe utiliza para obtener temperaturas muy bajas, criognicas para la licuefaccin de gases como el oxgeno, nitrgeno entre otros. Se usan diferentes refrigerantes.

RiesgosLucro cesantePrdidasFugasMedio AmbienteIncendioRotura maquinaria

Aire acondicionado en edificiosUn problema en el sistema de aire acondicionado representa una disminucin en la productividad de las personas que se encuentran laborando en el edificio, ya que el ambiente interior se aleja de las condiciones de confort. As mismo, existen equipos electrnicos que deben trabajar en ambientes acondicionados y si las condiciones necesarias no estn presentes se debe realizar un paro en la operacin de un equipo.

Alimentos

CrnicosEl control de calidad e higiene en la industria carnica exige la instalacin de grandes sistemas de refrigeracin. Este producto es sencible las condiciones ambientales y bajo circunstancias desfavorables es invevitable la perdida del producto por descomposicin.

EmbotelladoraUn problema en el sistema de refrigeracin representa un paro en la produccin debido que las bebidas requieren de un proceso de pasteurizacin (calor + fro) y algunas que contienen CO2 deben ser enfriadas para disolver este gas en la bebida.

CerveceraLa refrigeracin es de vital importancia para el proceso de elaboracin de la cerveza: elaboracin de la malta, en la fermentacin y la maduracin. La cerveza requiere de prolongados periodos de almacenamiento en grandes tanques que consumen importantes cantidades de fro.

TransporteLa cadena de fro exige controlar las condiciones del producto a lo largo de su trasporte hacia el destinatario final. En el transporte aereo, terrestre y maritimo se deben tomar las precauciones del caso para llevar el producto de la fuente al destino con las minimas variaciones posibles. (El transporte del banano hace parte del proceso de maduracin).

ComercioEl supermercado, las tiendas y almacenes hacen parte de la cadena de fro, la cual es la encargada de matener el producto en ptimas condiciones hasta el consumidor final. Por otra parte los supermercados invierten en instalaciones de acondicionamiento de aire para satisfacer las comodidades del cliente y enfrentar al competencia.

QumicaEl control de procesos en una industria qumica requiere de grandes instalaciones frigorificas. La generacin de calor por reaccin qumica es controlada pricipalmente con sistemas de generacin de fro.

PlsticosEn la industria del plstico se requiere de disponibilidad de agua de enfriamiento para refrigerar la maquinaria y los moldes de inyeccin. Si no se dispone de agua de enfriamiento se debe interrumpir la produccin.

TextilesMantener ambientes controlados de humedad y temperatura para evitar la rotura del hilo. El suministro de agua de enfriamiento que proviene de torres es necesario para el correcto funcionamiento de alguna maquinaria. Si la empresa posee una central de generacin termoelctrica se requieren enormes cantidades de agua para evacuar el calor de los condensadores de la central.

Riesgos por fugasManejo seguro del amonico

QUE ES EL AMONIACO?El amoniaco es un producto qumico que resulta de la combinacin del hidrogeno del gas natural y del nitrgeno.Es de color claro y blanco agua. Tiene un olor caracterstico por el cual puede ser identificado fcilmente en el ambiente.Es producida por el cuerpo humano

CARACTERSTICAS GENERALESPuede encontrarse liquido o gaseosoEs una sustancia relativamente txica cuando esta en alta concentracin , con una alta solubilidad en el agua.Universalmente utilizado como refrigerante por sus propiedades fsicas no afectar la capa de ozono.

AUTO ALARMAEl amoniaco es una sustancia perceptible a concentraciones muy bajas. Las molestias iniciales causadas por la presencia del amoniaco en concentraciones bajas no son peligrosas en periodos cortos de tiempo. Esto permite a las personas reaccionar con calma y en forma racional.Las situaciones mas delicadas son aquellas en las que se reciben concentraciones de amoniaco en espacios cerrados, ya que es difcil evitar los efectos que el gas produce.

EFECTOS FSICOSLos principales efectos, de acuerdo con el nivel de exposicin, son los siguientes: Dificultad para respirar Irritacin de los ojos, piel y garganta Mareo leve Vomito Desmayo

Riesgos medioambientalesImpacto Ambiental de los RefrigerantesResponsabilidad en el uso y seleccin de los refrigerantes...

Ozono AtmosfricoTierraEstratosfera:En esta regin el ozono es bueno aqu el nos protege de la radiacin por los rayos ultravioletas (UV) del sol.MesosferaTroposfera: En esta regin el ozono es maloy puede causar daos en el tejido pulmonar y las plantas

Ozono AtmosfricoEstratosfera20Altitud (kilmetros)Densidad de Ozone(x109 molculas/cm3)40600MesosferaTroposferaOzonoLa troposfera contiene el 10% del ozono atmosfrico. En esta parte es perjudicial para plantas y animales.La estratosfera contiene el 90% del ozono de la atmsfera. En esta parte funciona como un escudo protector contra los rayos ultravioleta

La capa de ozonoEl espesor de la capa de ozono es dependiente del incremento en el nivel de radiacin en la tierra?

Fuentes de cloratosLa mayor parte de los cloratos provienen de las actividades humanas

Cmo el cloro destruye el ozono?

Cronograma para la regulacin de refrigerantes que afectan la capa de ozonoFecha(Ene. 01)CompuestoAfectadoRestricciones1996CFC-11CFC-12Prohibicin en la produccin2003HCFC-141bProhibicin en la produccin y consumo, excepto en casosespeciales.2010HCFC-142bHCFC-22Produccin y consumo para enfriamiento en bajos nivelesProhibicin de produccin y consumo en la industria qumicaExcepto para suministros producidos antes del 1/1/20102015Todos losHCFCsProduccin y consumo para enfriamiento en bajos nivelesProhibicin de produccin y consumo en la industria qumicaExcepto para suministros producidos antes del 1/1/20202020HCFC-142bHCFC-22Prohibicin en la produccin y consumo, excepto en casosespeciales.2020HCFC-123Prohibicin en la produccin y consumo para nuevos equipos.2030Todos losHCFCsProhibicin en la produccin y consumo, excepto en casosespeciales.

Potencial de destruccin de la capa de ozono y calentamiento globalRefrigeranteODP*GWP**CFC -111.004500CFC -121.001500HCFC-220.05510HFC -134a0.0229CO201.00Amoniaco (Agua)00Agua (LiBr)00* Ozone Depletion (ODP) es relativo al CFC-11, el cual es 1.0 ** Global Warming Potential (GWP) es relativo al CO2, el cual es 1.0Fuentes: ODP (Calm 1992), GWP (AFEAS 1991)

Impacto del calentamiento global

Riesgos por incendioCombustin del refrigeranteIncendio por sobretensin

Riesgo por explosin de amoniacoLA COMBINACIN DE AIRE - AMONIACO ES EXPLOSIVA A CONCENTRACIONES DE 16 A 25 %. SE CONSIDERA UN NIVEL DE SEGURIDAD 4%

Sobretensin en motores elctricosInherente a los equipos de refrigeracin, los motores elctricos son susceptibles de presentar riesgo por incendio, debido a una sobretensin y mala instalacin o proteccin

Rotura de maquinariaSeales de problemas y causas...

Existen mltiples riesgos de dao en los equipos de un sistema de refrigeracin. Algunos son los siguientes:Dao del compresor debido a mal mantenimiento, principalmente fallas en la lubricacin.Dao de los ventiladores del condensador o del evaporador, debido a sobrecarga elctrica, introduccin de elementos extraos o mal mantenimiento.Rotura de tuberas debido a mala ubicacin de las mismas o a falta de atencin de los operarios.

Perdida de productoSe pueden presentar perdidas principalmente en aquellos productos para los cuales es importante garantizar una cadena de fro desde la produccin del mismo hasta el usuario final. Si se rompe la cadena de fro en algn sitio: en la industria alimenticia, en el transporte de la carga o en el proceso de comercializacin, el producto se deteriora y se debe eliminar.

MantenimientoPrcticas que alargan la vida de los equipos de refrigeracin

Motores elctricosDeben de ser comprobados y lubricados normalmente. Cuando se vayan a lubricar hay que tener cuidado de que no entren materias extraas en los cojinetes.

Evaporador y condensadorSon susceptibles a la acumulacin de polvo, incrustaciones (agua) o capas de hielo que afectan su funcionamiento, limitando la transferencia de calor

Equipo de refrigeracinREVISIN DIARIA DE:La lectura de la presin de aspiracin.La lectura de la presin de descarga.La temperatura del agua de refrigeracin a la entrada y a la salida del condensador.El estado del refrigerante, observando el paso del lquido por el cristal.El nivel de aceite del carter del compresor.

PurgadoCuando se carga la instalacin con fren o aceite, ocurre algunas veces que entra aire dentro de la instalacin. Este aire puede ocasionar un incremento anormal de la presion de descarga y del consumo.

Carga de refrigeranteBaja carga origina los siguientes sntomas:Anormal temperatura en las tuberas de liquido.Presin de aspiracin demasiado baja.Presin del condensador demasiado baja.Decrece la eficiencia de la mquina.

R 22

Adicin de aceiteEl aceite ser aadido cuando se vea que el nivel de aceite del compresor esta bajo.El aceite lubrica las partes mviles del compresor, un bajo nivel limitara la vida til del equipo.

DETECCION DE FUGASCuando se piense en la existencia de una fuga, se proceder al reconocimiento de la instalacin con el detector de fugas. Cuando se alcance la perdida, la llama del detector cambiara de un color azul casi invisible a un color verdoso o azulado muy brillante.

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