Fundamento de proceso de refrigeracion

La refrigeración es una de las aplicaciones más relevantes en la industria alimentaria, ya que ralentiza la proliferación de microorganismos en los alimentos y permite conservar sus propiedades organolépticas, prolongando su tiempo de conservación. Se entiende por refrigeración el proceso de reducir y mantener la temperatura de un espacio o material por debajo de la temperatura ambiental. Aunque a veces se confunden los términos refrigerar y climatizar, son conceptos diferentes.

La refrigeración se refiere al proceso que busca disminuir o reducir la temperatura del ambiente, un objeto o un espacio cerrado mediante el enfriamiento de las partículas. Por otro lado, la climatización se define como el proceso que establece o mantiene en un recinto determinadas condiciones de temperatura, humedad, aire, etc., necesarias para la vida o la comodidad de los seres vivos que lo ocupan.

La refrigeración se puede utilizar principalmente para tres propósitos: refrigeración para conservación, refrigeración para congelación y refrigeración para climatización. Las dos primeras se aplican generalmente a los alimentos, mientras que la última se refiere a la refrigeración de espacios o vehículos para personas, animales o plantas.

Existen dos métodos básicos para generar frío: uno es a través del ciclo de absorción, y el otro es el ciclo frigorífico de compresión mecánica de vapor, que es el más utilizado y sobre el cual nos enfocaremos. También hay refrigeración magnética, pero no entraremos en detalles sobre este método en este momento.

En un sistema de refrigeración por compresión mecánica, se puede enfriar adecuadamente un espacio aislado permitiendo que un refrigerante se evapore en un recipiente con salida al exterior, resolviendo así el problema de la continuidad del elemento enfriador. Si tomamos como refrigerante el R-449A, podríamos tener un sistema en el que un recipiente contiene R-449A (un refrigerante) en estado líquido, y se encuentra en un espacio cerrado con una temperatura de 25 °C. Este refrigerante tiene la propiedad de que su temperatura de evaporación es de -40,4 °C a presión atmosférica. Esto significa que, a 25 °C, este líquido se transformará en vapor, absorbiendo calor del espacio que se quiere enfriar. Dado que la temperatura del líquido se mantiene constante durante el proceso de evaporación, la refrigeración seguirá hasta que se evapore todo el líquido. En principio, si no almacenamos este vapor, se liberará a la atmósfera.

Desde el punto de vista industrial, no es viable permitir que el refrigerante se escape a la atmósfera. Por ello, los circuitos de refrigeración son cerrados, precisamente para impedir que el vapor se escape y se pierda. [pic 1]

En un circuito de refrigeración, el recipiente en el que el refrigerante se evapora se llama evaporador. La temperatura a la que el refrigerante líquido se evapora en el interior del evaporador se puede controlar actuando sobre la presión en la que ocurre el cambio de estado. A menor presión, menor será la temperatura de evaporación.

No es práctico ni económico, además de estar prohibido, dejar que el refrigerante se libere a la atmósfera, así que debemos reutilizarlo. Para que el refrigerante pueda ser utilizado de nuevo en el evaporador, es necesario que se encuentre en estado líquido, y dado que el equipo libera el refrigerante en forma de vapor, es evidente que debemos convertirlo de nuevo en líquido antes de que ingrese.

El proceso de conversión de vapor a líquido se denomina condensación. Durante esta fase, necesitamos un medio de enfriamiento al que ceder calor, por lo que es necesario que el refrigerante en estado de vapor esté a una temperatura superior a la del medio de enfriamiento. Recordemos que el calor se transfiere desde el cuerpo más caliente al más frío.

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