En un ciclo de refrigeración de compresión de
vapor, el fluido refrigerante podría definirse como el encargado de transportar
el calor desde la evaporadora hasta la condensadora, donde es rechazado al
exterior.
En este punto podríamos plantearnos la
siguiente inquietud: ¿Cómo puedo conocer que tan buen desempeño tiene un
determinado fluido refrigerante?
Para responder esta inquietud usemos la misma analogía
del capítulo anterior: Un ciclo de refrigeración de compresión de vapor se comporta de forma
similar a un sistema de transporte público que tiene tan solo dos estaciones en
la ciudad, una al sur y otra en el norte. Nuestro bus recoge los pasajeros en
la estación sur y los lleva hasta la estación del norte, donde estos se bajan.
El bus vacío regresa nuevamente a la estación sur, y así se inicia el ciclo nuevamente,
recogiendo las personas en la estación sur y descargándolas en la estación
norte.
Analizando nuestra analogía podemos
ver que el bus realiza las mismas funciones del fluido refrigerante, es decir
es un medio de transporte. Las personas
a su vez corresponden al calor, las cuales son movilizadas de una estación a
otra, (de la evaporadora, donde se absorbe, a la condensadora donde se rechaza).
Ahora supongamos que en lugar del bus vamos a
usar un auto compacto para realizar esta misma función, transportar las
personas desde la estación sur a la estación norte. ¿Cuál de los dos, el bus o
el auto, realiza esta labor de manera más eficiente?
Figura 2. Bus vs. Auto
Con fines prácticos del ejemplo, y para simplificar
nuestro análisis, vamos a suponer que tanto el bus como el auto tienen las
mismas características de consumo de combustible, y que ambos viajan a la misma
velocidad. Con esto en mente
detengámonos a analizar la situación.
Supongamos que el bus tiene una capacidad para
100 personas, es decir que en un viaje o ciclo, moviliza 100 personas de una estación
a otra, en contraste el auto compacto solo puede llevar 5 personas por ronda.
Rápidamente podemos concluir que el bus se
convierte en la alternativa más eficiente para esta misión ya que en un solo
viaje recoge y moviliza 100 personas, 20 veces más que las movilizadas por el
auto, el cual solo puede mover 5 personas, o en otras palabras,
el auto requerirá realizar muchos más viajes, (20 trayectos), para movilizar el
mismo número de personas que lleva el bus en un solo recorrido.
En el caso de los refrigerantes sucede igual.
Existen fluidos capaces de absorber más calor, por unidad de masa, que
otros. Esta propiedad se denomina como
el calor latente de vaporización. Esta medida nos indica cuanto calor es capaz
de absorber cada kilogramo de fluido refrigerante, a unas condiciones dadas de
presión y temperatura. En nuestro
ejemplo el bus tendría un calor latente de vaporización mucho mayor que el auto
compacto, toda vez que es capaz de recoger y mover más personas.
El calor latente de vaporización se utiliza
para calcular el flujo másico de refrigerante (kg/seg) requerido por un sistema
o equipo. Entre más alto sea este valor, menor será el flujo másico.
Tomemos como ejemplo los refrigerantes R-290
(propano) y R-22. El R-290 tiene un valor de calor latente de
vaporización que duplica el del R-22, (Figura 3), consecuentemente un equipo
requeriría aproximadamente de la mitad del flujo másico con R-290, es decir el equipo se cargaría con el 50% aprox. de la carga que se emplearía
con R-22.
Figura 3. Calor Latente de Vaporización Vs.
Temperatura de Saturación.
En conclusión, uno de los atributos más deseables
del fluido refrigerante es que tenga un alto valor de calor latente. Entre más
alto sea este valor, menor será el caudal másico de refrigerante (Kg/seg), lo
que permitiría utilizar equipos más pequeños y/o con menor consumo de energía.
No hay comentarios.:
Publicar un comentario