Page 438 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

20.13 Refrigeración 419

Depósito a temperatura alta

Figura 20.17 Componentes básicos de un sistema de refrigeración.

Con el fin de comprender mejor el proceso de refrigeración, considere el esquema general
presentado en la figura 20.6, el cual es aplicable a diversos dispositivos de refrigeración, desde
Se conecta un una planta comercial hasta un refrigerador o nevera doméstica. La sustancia de trabajo, llamada
refrigerador a la
refrigerante, es un fluido que se licúa fácilmente por medio de un incremento en la presión o una
corriente eléctrica
y funciona en una caída de temperatura. En la fase líquida puede evaporarse rápidamente al hacérsele pasar por un
habitación cerrada proceso de estrangulamiento (véase la sección 20.6) a una temperatura cercana a la temperatura
muy pequeña. Tras ambiente. Entre los refrigerantes comunes tenemos el amoniaco, el freón 12, el cloruro de metilo
algunas horas, la y el dióxido de azufre. El más común de los refrigerantes industriales es el amoniaco, que hierve
temperatura de la a —28°F bajo una presión de 1 atm. Entre los refrigerantes domésticos el más común es el freón
habitación se establece
12, que hierve a —22°F a la presión atmosférica. El cambio de presión afecta drásticamente las
a 30°C. Si entonces
temperaturas de condensación y vaporización de todos los refrigerantes.
se abre la puerta del
refrigerador y se le deja Como se muestra en el esquema, un sistema usual de refrigeración consta de un compre­
así durante varias horas, sor, un condensador, un depósito de almacenamiento del líquido, una válvula de estran­
la temperatura de la
gulamiento y un evaporador. El compresor suministra el trabajo de entrada necesario para
habitación aumentará.
que el refrigerante se mueva a lo largo del sistema. Cuando se mueve el émbolo a la derecha,
succiona el refrigerante a través de la válvula de admisión a una presión un poco más alta
que la atmosférica y próxima a la temperatura ambiente. Durante la carrera de trabajo, la
válvula de admisión se cierra y la de descarga se abre. El refrigerante que emerge, a altas
temperatura y presión, circula hacia el condensador, donde es enfriado hasta que se licúa. El
condensador se puede enfriar mediante una corriente de agua o con un ventilador eléctrico.
Durante esta fase se libera una cantidad de calor <2calor del sistema. El refrigerante líquido
condensado, aún en condiciones de alta presión y temperatura, se almacena en un depósito
de líquido. Luego, el refrigerante líquido pasa desde el tanque de almacenamiento por una
válvula de estrangulamiento, causando un descenso brusco en la temperatura y la presión. A
medida que fluye el refrigerante líquido a través del serpentín evaporador, absorbe una can­
tidad de calor Qfúo del espacio y de los productos que están siendo enfriados. Este calor hace
hervir el refrigerante líquido y es transportado hacia fuera por el refrigerante gaseoso como