Refrigeración

La Refrigeración

Es un proceso termodinámico en el que se extrae calor del objeto considerado reduciendo su nivel térmico, y se lleva a otro lugar capaz de admitir esa energía térmica sin problemas o con muy reducidos problemas, Considerando que realmente el frío no existe y que debe hablarse de mayor o menor cantidad de calor La refrigeración evita el crecimiento de bacterias e impide algunas reacciones químicas no deseadas que pueden tener lugar a temperatura ambiente.

Principios Básicos de la Refrigeración

TERMODINAMICA: La Termodinámica es una rama de la ciencia que trata sobre la acción mecánica del calor. Hay ciertos principios fundamentales de la naturaleza, llamados Leyes Termodinámicas, que rigen nuestra existencia aquí en la tierra, varios de los cuales son básicos para el estudio de la refrigeración. La primera y la más importante de estas leyes dice: La energía no puede ser creada ni destruida, sólo puede transformarse de un tipo de energía en otro.

CALOR: El calor es una forma de energía, creada principalmente por la transformación de otros tipos de energía en energía de calor; por ejemplo, la energía mecánica que opera una rueda causa fricción y crea calor. Calor es frecuentemente definido como energía en tránsito, porque nunca se mantiene estática, ya que siempre está transmitiéndose de los cuerpos cálidos a los cuerpos fríos. La mayor parte del calor en la tierra se deriva de las radiaciones del sol. Una cuchara sumergida en agua helada pierde su calor y se enfría; una cuchara sumergida en café caliente absorbe el calor del café y se calienta. Sin embargo, las palabras "más caliente" y "más frío", son sólo términos comparativos. Existe calor a cualquier temperatura arriba de cero absoluto, incluso en cantidades extremadamente pequeñas. Cero absoluto es el término usado por los científicos para describir la temperatura más baja que teóricamente es posible lograr, en la cual no existe calor, y que es de -2730C, o sea -4600F. La temperatura más fría que podemos sentir en la tierra es mucho más alta en comparación con esta base.

TRANSMISION DE CALOR: La segunda ley importante de la termodinámica es aquella según la cual el calor siempre viaja del cuerpo más cálido al cuerpo más frío. El grado de transmisión es directamente proporcional a la diferencia de temperatura entre ambos cuerpos. El calor puede viajar en tres diferentes formas: Radiación, Conducción y Convección. Radiación es la transmisión de calor por ondas similares a las ondas de luz y a las ondas de radio; un ejemplo de radiación es la transmisión de energía solar a la tierra.

Campos de Aplicación de la Refrigeración

Climatización de espacios habitados; para alcanzar un grado de confort térmico adecuado para la habitabilidad de un edificio.

Conservación de alimentos; medicamentos u otros productos que se degraden con el calor. Como por ejemplo la producción de hielo o nieve, la mejor conservación de órganos en medicina o el transporte de alimentos perecederos.

Procesos industriales; que requieren reducir la temperatura de maquinarias o materiales para su correcto desarrollo. Algunos ejemplos son el mecanizado, la fabricación de plásticos, la producción de energía nuclear.

Criogénesis o enfriamiento; a muy bajas temperaturas empleada para licuar algunos gases o para algunas investigaciones científicas.

Motores de combustión interna; en la zona de las paredes de los cilindros y en las culatas de los motores se producen temperaturas muy altas que es necesario refrigerar mediante un circuito cerrado donde una bomba envía el líquido refrigerante a las galerías que hay en el bloque motor y la culata y de allí pasa un radiador de enfriamiento y un depósito de compensación. El líquido refrigerante que se utiliza es agua destilada con unos aditivos que rebajan sensiblemente el punto de congelación para preservar al motor de sufrir averías cuando se producen temperaturas bajo cero.

Máquinas-herramientas; las máquinas herramientas también llevan incorporado un circuito de refrigeración y lubricación para bombear el líquido refrigerante que utilizan que se llama taladrina o aceite de corte sobre el filo de la herramienta para evitar un calentamiento excesivo que la pudiese deteriorar rápidamente.

Aparatos electrónicos; la mayoría de los aparatos electrónicos requieren refrigeración, que generalmente consiguen mediante un ventilador, que hace circular el aire del local donde se sitúan, y otras veces sencillamente haciendo circular el aire por convección.

Refrigeración como congelación de los Alimentos

En la congelación, una proporción elevada del agua del alimento cambia su estado de líquido a sólido, inmovilizándose en forma de hielo y aumentando la concentración de solutos del resto del agua no congelada. De este modo se reduce la actividad de agua del alimento. En este proceso, la conservación se consigue por un efecto combinado de la baja temperatura y una menor actividad de agua respecto del alimento original, con la ventaja que las características nutricionales y organolépticas apenas resultan afectadas.

Refrigeración como Conservación de los Alimentos

La refrigeración se utiliza para disminuir la velocidad de las transformaciones microbianas y bioquímicas en el alimento. De esta manera, se puede extender la vida útil tanto de los alimentos frescos como de los elaborados. Los alimentos refrigerados conservan todo el valor nutritivo y las características organolépticas del alimento original.

Método de producción de efectos Frigoríficos

Sistemas frigoríficos o sistemas de refrigeración corresponden a arreglos mecánicos que utilizan propiedades termodinámicas de la materia para trasladar energía térmica en forma de calor entre dos o más focos, conforme se requiera. Están diseñados primordialmente para disminuir la temperatura del producto almacenado en cámaras frigoríficas o cámaras de refrigeración las cuales pueden contener una variedad de alimentos o compuestos químicos, conforme especificaciones.

la diferencia entre un sistema frigorífico y un circuito de refrigeración, siendo este último un mero arreglo para disminuir temperatura el cual se define como "concepto", ya que su diseño (abierto, semi abierto, cerrado), fluido (aire, agua, incluso gas refrigerante), flujo (sólo frío o "bomba de calor") varían conforme la aplicación. Los sistemas frigoríficos tienden a ser bastante más complejos que un circuito de refrigeración y es por eso que se presentan aparte.

se aplican diversas ciencias, tales como la química, en las propiedades y composición de los refrigerantes; la termodinámica, en el estudio de las propiedades de la materia y su energía interna; la transferencia de calor, en el estudio de intercambiadores de calor.

Factores que Infliyen en el deterioro en los alimentos

En estos deterioros se consideran tres factores:

Físicas: Suelen aparecer durante su manipulación, preparación o conservación de los alimentos. No afectan por si mismos alos alimentos; pero si su valor comercial.

Químicas: Se manifiestan mediante el almacenamiento de los alimentos, son alteraciones graves y con frecuencia perjuican la comestibilidad del producto.

Biológicas:

1. Enzimáticas: acción de las propias encimas del alimento.

2. Infectarías: infección por insectos y roedores.

3. Microbiológicas: responsables de las alteraciones mas frecuentes y son las más graves, intoxicación.

Elementos Refrigerantes

Los elementos de un circuito de refrigeración en un sistema frigorífico corresponde a un cúmulo de diferentes dispositivos tanto mecánicos como térmicos los cuales operan en conjunto e interconectados entre sí a fin de generar el fenómeno de refrigeración.

A continuación se presentan los elementos de refrigeración pertenecientes al sistema de refrigeración por compresión de una etapa y expansión directa, clásico tanto en refrigeradores, congeladores y cámaras de refrigeración de baja capacidad, así como en equipos de aire acondicionado.

Elementos principales

Diagrama o circuito de refrigeración de sistema frigorífico de una etapa.

Se diferencian cuatro elementos principales en el ciclo de refrigeración por compresión:

Compresor: Aspira el refrigerante en forma de gas que proviene del evaporador y transportarlo al condensador aumentando su presión y su temperatura.

Evaporador: Es el lugar de la instalación donde se produce el intercambio térmico entre el refrigerante y el medio a enfriar (aire, agua o algo que se desea enfriar)

Tipos de evaporadores: inundados y secos

Condensador: Tiene la función de poner en contacto los gases que provienen del compresor con un medio condensante para licuarlo.

Elemento expansor: Este elemento está localizado cerca del evaporador; la misión de este es de controlar el paso de refrigerante y separar la parte de alta presión con la de la baja presión.

Relaciones refrigerante -aceite

Salvo unas pocas excepciones, el aceite necesario para la lubricación del compresor es el contenido del cárter del cigüeñal del compresor que es donde está sujeto al contacto con el refrigerante.

El dióxido de azufre y los

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