Explicación de la refrigeración por compresión de vapor:principios, proceso y ventajas

La refrigeración por compresión de vapor es un sistema de refrigeración que utiliza un refrigerante líquido en circulación para absorber y eliminar el calor de un espacio que necesita refrigeración. En cualquier proceso de refrigeración, el calor se transfiere de una región a otra con la ayuda de un agente externo. En el sistema de refrigeración por compresión de vapor, que se utiliza ampliamente, el agente externo es un compresor. Otros sistemas empleados son la refrigeración por gas, la refrigeración por absorción de vapor y la refrigeración por vórtice. La refrigeración por vapor de agua por chorro de vapor, el enfriamiento magnético y la refrigeración termoeléctrica son algunos de los otros sistemas de refrigeración que se utilizan para aplicaciones específicas.

Este ciclo de refrigeración en particular contiene cuatro componentes principales, que son el compresor, el evaporador, el condensador y la válvula de mariposa. El evaporador se encarga tanto de absorber como de eliminar el calor. El refrigerante líquido ingresa al evaporador en condiciones de muy baja presión y baja temperatura; hace mucho más frío que el espacio que necesita refrigeración. Esta mezcla fría ingresa a los tubos o serpentines del evaporador. El aire caliente dentro del espacio cerrado se ventila a través de los tubos que transportan el líquido refrigerante extremadamente frío.

Como resultado de este contacto, la parte líquida del refrigerante se evapora y el aire circulante se enfría. La temperatura en el espacio cerrado desciende hasta alcanzar la temperatura deseada. El refrigerante sale del evaporador en forma de vapor ligeramente sobrecalentado y ingresa al compresor. El compresor comprime el vapor a una presión más alta, lo que hace que también tenga una temperatura más alta. El aumento de calor se debe a que parte de la energía utilizada en el proceso de compresión se transfiere al vapor.

El vapor sobrecalentado sale del compresor y entra al condensador donde se enfría con la ayuda de agua o aire de refrigeración. El calor del vapor se transfiere y se lleva al agua o al aire en el condensador. El refrigerante sale del condensador como un líquido a alta presión y luego su presión disminuye con la ayuda de la válvula de mariposa.

Parte del líquido instantáneo se evapora debido a la reducción repentina de la presión. El acelerador no solo reduce la presión del refrigerante, sino que también controla su flujo hacia el evaporador y el ciclo comienza nuevamente. En resumen, el calor es absorbido y eliminado del espacio que necesita enfriamiento por el refrigerante que circula en el evaporador dentro del sistema de refrigeración por compresión de vapor. Este calor se procesa dentro del condensador donde el aire o el agua de refrigeración transfiere el calor a otra parte.

Los refrigeradores y congeladores domésticos son aplicaciones comunes del sistema de refrigeración por compresión de vapor. Se utiliza comercialmente para climatizar oficinas, hoteles y residencias privadas. Los automóviles, vagones de ferrocarril y camiones son otros lugares donde se aplican los sistemas de refrigeración por compresión de vapor. El sistema, que también se utiliza a gran escala en plantas de procesamiento y refinerías, es económico y maduro. La eficiencia de los sistemas de refrigeración por compresión de vapor puede alcanzar el 60%.

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