Consideraciones para el diseño o rediseño de cámaras frigoríficas
- Resumen
- Algunos de los conceptos claves
a la hora de poder diseñar y comprender una
instalación frigorífica - Ciclo
de refrigeración - Compresores
- Condensadores
- Dispositivos de
expansión - Tiempo de
congelación - Sustancias
refrigerantes - Conclusiones
- Referencias
Bibliográficas
RESUMEN
En este trabajo
aparecen algunos conceptos básicos para el
conocimiento del funcionamiento de los ciclos de refrigeración, los cuales están muy
vinculados a contenidos de disciplinas tales como. Mecánica de los fluidos,
Termodiámica y de transferencia de calor entre
otros. Además aparecen expresiones de cálculo y
consideraciones que ayudan al diseño
o rediseño de cámaras frigorificas.
Algunos de los
conceptos claves a la hora de poder
diseñar y comprender una instalación frigorifica
son:
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 transito, porque nunca se mantiene
estática, ya que siempre está
transmitiéndose desde cuerpos cálidos a los cuerpos
fríos. La mayor parte del calor en la tierra se
deriva de las radiaciones del Sol.
Medida de calor.
Una de las unidades básicas para medir calor
más utilizada es la caloría que se define como la
cantidad de calor necesaria para aumentar la temperatura de
un gramo de agua 1
ºC. Por ejemplo, para aumentar la temperatura de un litro de
agua de 95 a 100 ºC, se requieren 5000 calorías. (Un
litro de agua pesa 1000 gramos), o sea:
1000 x ( 100 ? 95) = 5000 calorías
También se emplea la Kilo-Caloría (KCAL)
que equivale a 1.000 calorías y que pueden ser definidas
como la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de
un Kg. de Agua, un grado Centígrado.
En el sistema Inglés,
la unidad de calor es la BRITISH THERMAL UNIT (B.T.U.). Un B.T.U.
Puede definirse como la cantidad de calor necesaria para elevar
la temperatura de una libra de agua 1 ºF. Por ejemplo: Para
aumentar la temperatura de un Galón de agua
aproximadamente 8,3 Lb) de 70 º F a 80 ºF, se requieren
83 BTU:
8,3 x (80 ? 70) = 83 B.T.U.
Calor específico.
El Calor específico de una sustancia es su
capacidad relativa de absorber o ceder calor tomando como base la
unidad de agua pura, y se define como la cantidad de
Kilocalorías o (BTU) necesarias para aumentar o disminuir
la temperatura de un Kilo o (libra) de cualquier sustancia en
1ºC o (1ºF). Por definición, el calor
específico del agua es 1,0 pero la cantidad de calor
necesaria para aumentar o disminuir la temperatura de otras
substancias varía. Se requieren únicamente 0,64
Kcal por Kilo (0,64 BTU por libra) para aumentar o disminuir la
temperatura de un kilo (Libra) de Aluminio 1
ºC (1ºF), por lo tanto, los calores específicos
de estas dos substancias son 0,64 y 0,22
respectivamente.
Calor sensible
El calor sensible se define como el calor que provoca un
cambio de
temperatura en una sustancia. En otras palabras es como su nombre
lo indica, el calor que puede percibirse por medio de los sentidos.
Cuando la temperatura del agua se eleva de 0ºC a 100ºC,
hay también un aumento de calor sensible.
Calor latente:
Calor latente es el que necesita para cambiar un
sólido en líquido, o un líquido en gas, es decir
cambiar de estado, sin
variar la temperatura de la sustancia. La palabra latente
significa "oculto", o sea que este calor requerido para cambiar
el estado de
una sustancia y no es percibido por los sentidos.
Tonelada Americana de
refrigeración
Toneladas de refrigeración, es una unidad
americana basada en el efecto frigorífico de la fusión
del hielo. La tonelada de refrigeración puede definirse
como la cantidad de calor absorbida por la fusión de una
tonelada de hielo sólido puro en 24 horas. Puesto que el
calor latente de fusión de una libra de hielo es de 144
BTU, el calor latente de una tonelada americana (2000 libras) de
hielo será 144 * 2000, o sea 288,000 BTU por 24 horas.
Para obtener el calor por hora es necesario dividir entre las 24
horas, lo cual da una cantidad de 12.000 BTU/HORA, que recibe el
nombre de "TONELADA DE REFRIGERACION". Puesto que el calor
latente del hielo en el sistema métrico es de 80 Kilo-
Calorías y que y una tonelada americana e igual a 907.187
kilos, la tonelada de refrigeración es igual a 80 *
907.185 o sea 72.575 kilo- calorías por 24 horas, es
decir, 3.024 kilo-calorías por hora.
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