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El Ciclo de Refrigeración – Cómo Funciona

El ciclo de refrigeración es un proceso fundamental tanto para el funcionamiento del aire acondicionado como para el de una nevera. En ambos casos, el ciclo de refrigeración es el responsable de mantener una temperatura adecuada en el ambiente o en el interior del refrigerador.

En el caso del aire acondicionado, el ciclo de refrigeración aire acondicionado es esencial para enfriar y deshumidificar el aire en un espacio cerrado. Este ciclo utiliza un refrigerante que se evapora y condensa a diferentes temperaturas, absorbiendo el calor del aire y liberándolo al exterior. De esta manera, se logra mantener una temperatura agradable en el ambiente.

Por otro lado, el ciclo de refrigeración de una nevera es similar al del aire acondicionado, pero adaptado para enfriar y conservar los alimentos. En este caso, el ciclo de enfriamiento de un refrigerador también utiliza un refrigerante que se evapora y condensa, pero en un espacio más reducido. El objetivo es extraer el calor del interior de la nevera y liberarlo al exterior, manteniendo los alimentos frescos y en buen estado.

Además, es importante mencionar el ciclo de aire acondicionado automotriz, el cual se encuentra presente en los sistemas de climatización de los vehículos. Este ciclo de refrigeración es similar al del aire acondicionado convencional, pero adaptado para funcionar en un espacio más reducido como el habitáculo de un automóvil. Utiliza un compresor, un condensador, una válvula de expansión y un evaporador para enfriar el aire y mantener una temperatura confortable dentro del vehículo.

En resumen, el ciclo de refrigeración es esencial tanto para el funcionamiento del aire acondicionado como para el de una nevera. Tanto el ciclo de refrigeración aire acondicionado como el ciclo de refrigeración de una nevera utilizan un refrigerante para enfriar el aire o el interior de la nevera, extrayendo el calor y liberándolo al exterior. Además, el ciclo de aire acondicionado automotriz se adapta especialmente para funcionar en el habitáculo de un vehículo. Estos ciclos de refrigeración son fundamentales para mantener una temperatura adecuada en diferentes contextos y mejorar nuestra comodidad y calidad de vida.

Elementos básicos del ciclo de refrigeración

Para saber cómo funciona el ciclo de refrigeración antes tenemos que saber los componentes básicos y principales de los que está compuesto, y son los siguientes:

  • El Compresor
  • El Condensador
  • La válvula de expansión
  • El evaporador

Estos son los cuatro elementos o componentes principales que componen el ciclo de refrigeración, sin alguno de ellos el ciclo es imposible que se lleve a cabo. A continuación veremos cuál es la misión de cada uno de ellos dentro del circuito frigorífico y su principio de funcionamiento.

El compresor

La función del compresor en el ciclo de refrigeración es aspirar el vapor del evaporador y ayudarlo a entrar en el condensador. Este trabajo lo consigue mediante la aportación de una energía exterior, como es la electricidad.

El condensador

La misión del condensador es extraerle el calor al refrigerante. Este calor, en principio, es la suma del calor absorbido por el evaporador y el producido por el trabajo de compresión.

La válvula de expansión

La misión fundamental de la válvula de expansión en el ciclo de refrigeración es la de proporcionar la diferencia de presión establecida entre los lados de alta y de baja presión del circuito de refrigeración.

La forma más simple para lograrlo es mediante un tubo capilar entre el condensador y el evaporador, de manera que este le produzca una pérdida de carga al refrigerante. Esta solución, del tubo capilar, es válida para pequeñas instalaciones, pero cuando se trata de regular grandes cantidades de refrigerante es conveniente el uso de la válvula de expansión.

En tal caso se utilizan válvulas de expansión termostáticas, que utilizan un bulbo palpador que se coloca a la salida del evaporador, en contacto con la tubería, y que tiene en su interior una cantidad del mismo refrigerante que utiliza el circuito. Si se produce un enfriamiento del vapor que sale del evaporador, se enfría el bulbo y disminuye la presión que se transmite a la válvula, y ésta se cierra, por lo que llegará menos refrigerante al evaporador. Si llega menos refrigerante habrá más superficie de recalentamiento y aumentara la temperatura de recalentamiento.

El evaporador

Este elemento es un intercambiador de calor que, por sus necesidades caloríficas, absorbe calor del medio en el que se encuentra, con lo cual lo enfría.

Normalmente es de circulación forzada de aire mediante ventilador, y se utilizan tubos de aletas para aumentar la superficie de intercambio.

Llegados a este punto y sabiendo cuales son los principales elementos que forman el ciclo de refrigeración, ahora solo nos queda saber cuál es el comportamiento del refrigerante en dichos elementos.

Si quieres puedes ver los diferentes tipos de evaporadores.

Comportamiento del refrigerante en el Ciclo básico de Refrigeración

cómo funciona el ciclo de refrigeracion

Situémonos en el punto 1 antes de la válvula de expansión en el que el refrigerante se encuentra en estado líquido a una cierta presión; su paso al evaporador lo controla la válvula de expansión termostática, cuyo funcionamiento está regulado por la temperatura y por la presión.

Esta válvula le produce una pérdida de carga al refrigerante mediante una estrangulación brusca que hace que la presión descienda desde la que tenía en el punto 1 (salida del condensador), hasta la existente a la entrada del evaporador, entre el punto 2 y 3.

La válvula es la que regula las dos partes del ciclo frigorífico, la zona de alta presión y la zona de baja presión.

Esta bajada de presión en el evaporador hace que el refrigerante hierva y se produzca su evaporación, absorbiendo calor del recinto en que se encuentra a través del aire del mismo, y transfiriéndolo al líquido, que se va transformando en vapor en el interior de los tubos del evaporador, hasta que se evapora totalmente (final del punto 3)

El refrigerante entra en el compresor a baja presión y temperatura, en forma de gas, es comprimido, aumentando su presión y su temperatura, donde comienza el punto 4. Ahora entra en el condensador y mediante la acción de un fluido exterior (agua o aire), se le extrae calor al refrigerante, lo cual produce un enfriamiento del mismo favoreciendo su condensación hasta alcanzar el estado líquido; a partir de aquí es impulsado de nuevo hacia la válvula de expansión donde se repite el ciclo frigorífico.

Cual es la mision principal del liquido refrigerante

El líquido refrigerante tiene como misión principal absorber y eliminar el calor generado por el sistema de refrigeración. Este líquido circula a través del sistema, absorbiendo el calor del ambiente o del equipo que se desea enfriar.

Además de absorber el calor, el líquido refrigerante también protege el sistema de refrigeración contra la corrosión. Contiene aditivos que evitan la formación de depósitos y la oxidación de los componentes metálicos del sistema, prolongando así su vida útil.

Otra función importante del líquido refrigerante es regular la temperatura del sistema de refrigeración. Actúa como un termorregulador, manteniendo una temperatura óptima para el funcionamiento eficiente del equipo o del ambiente que se desea enfriar.

Además, el líquido refrigerante también lubrica los componentes del sistema, reduciendo la fricción y el desgaste. Esto contribuye a un funcionamiento más suave y silencioso del sistema de refrigeración.

Por último, el líquido refrigerante también ayuda a prevenir la formación de hielo en el sistema de refrigeración. Al mantener una temperatura constante, evita la acumulación de humedad y la formación de escarcha, lo que puede afectar negativamente el rendimiento del sistema.