Es bastante difícil entender todo en el mundo. Y ser un profesional en todas las áreas de la ciencia y la tecnología es casi imposible. Sin embargo, de servicio, con fines educativos o simplemente para aumentar nuestra propia conciencia, necesitamos obtener rápidamente la máxima información sobre algún dispositivo o proceso, en una forma fácil y accesible para los no profesionales. Para estos efectos, existen los llamados "manuales para tontos", es decir, para aquellos que necesitan entender rápidamente qué está en juego y cómo funciona. Analicemos una instrucción similar y consideremos el principio de funcionamiento de un enfriador (para tontos).
¿Qué es esto?
Un enfriador (o una máquina frigorífica de otra manera) es una unidad para crear frío artificial y transferirlo al refrigerante adecuado. Como tal, por regla general, el agua ordinaria actúa, con menos frecuencia: salmueras (solucionessales en agua). La etimología de la palabra la remite al idioma inglés, al verbo to chill (inglés) - to cool, y el sustantivo formado a partir de chiller (inglés) - cooler. El enfriador puede ser de dos tipos diferentes. Hay un enfriador de compresión y absorción de vapor. El principio de funcionamiento de cada uno de ellos es significativamente diferente.
Siempre genial
La tarea principal de cualquier equipo de refrigeración es obtener frío en condiciones artificiales, es decir, donde no se puede hacer por naturaleza (free-cooling). Está claro que no será difícil refrescar el agua en invierno, con un gran inconveniente en la calle. Pero, ¿qué hacer en verano, cuando la temperatura ambiente es mucho más alta de lo que necesitamos? Aquí es donde entra un enfriador. Su principio de funcionamiento se basa en el uso de medios especiales creados por ciertas sustancias (refrigerantes). Tienen la capacidad de tomar calor de otro medio (es decir, enfriarlo) durante la ebullición, transferirlo y liberarlo a otro medio durante la condensación. Durante la operación del ciclo de refrigeración, dichos refrigerantes cambian su estado de fase (agregado) de líquido a gaseoso y viceversa.
Intercambiadores de calor
Cualquier máquina de refrigeración se puede dividir condicionalmente en dos zonas: baja y alta presión. Independientemente del tipo, cualquier enfriador siempre tendrá dos intercambiadores de calor: un evaporador en la zona de baja presión y un condensador en la zona de alta presión. Sin estos dos componentes del sistema, el enfriador no podrá funcionar. PrincipioEl funcionamiento de este tipo de intercambiadores de calor se basa en la conductividad térmica (conducción), es decir, la transferencia de calor de un medio a otro a través de una pared que separa estos dos medios. El evaporador de la máquina frigorífica devuelve el frío generado al sistema al consumidor, y el condensador o vierte el calor extraído al ambiente o lo envía a recuperación (calentamiento de la primera etapa de suministro de agua caliente, suelo radiante, etc.).
Cómo funciona
Considere un enfriador de compresión de vapor estándar. El principio de funcionamiento de una máquina de refrigeración de este tipo se basa teóricamente en el ciclo de Carnot. El compresor presuriza el gas mientras eleva simultáneamente su temperatura. El gas caliente a alta presión se alimenta al condensador, donde participa en el proceso de intercambio de calor con otro medio a una temperatura más baja. Como regla, es agua (salmuera) o aire. Aquí, el gas se condensa en un líquido, durante el cual se libera el exceso de calor, se entrega al refrigerante y, por lo tanto, se elimina del consumidor. Además, el líquido ingresa al dispositivo de estrangulación, donde la presión en el sistema disminuye con la correspondiente caída de temperatura. Después de eso, el líquido parcialmente hervido en la válvula de expansión (válvula de expansión térmica) ingresa directamente al evaporador, que también es una parte importante del sistema enfriador-ventilador. El principio de funcionamiento de un evaporador es similar al de un condensador. Aquí, el intercambio de calor tiene lugar entre el refrigerante (que lleva el frío a la unidad fancoil) y el refrigerante, que comienza a hervir y al mismo tiempo toma calor de otro medio. Despuésel gas del evaporador ingresa al compresor y el ciclo se repite.
Enfriador de absorción
El funcionamiento de un compresor en un ciclo de compresión de vapor requiere una cantidad significativa de electricidad. Sin embargo, ya hay equipos disponibles para evitar estos gastos. Considere el principio de funcionamiento de un enfriador de absorción. En lugar de un compresor, se utiliza un sistema de presurización a base de absorbentes que utiliza una fuente de calor externa. Dicha fuente puede ser vapor caliente, agua caliente o energía térmica de la quema de gas u otro combustible. Esta energía se utiliza para rectificar o evaporar el absorbente, durante lo cual sube la presión del refrigerante y se alimenta al condensador. Además, el ciclo funciona de manera similar al ciclo de compresión de vapor y, después del evaporador, el refrigerante gaseoso se alimenta al intercambiador de calor-absorbedor, donde se mezcla con el absorbente. El absorbente utilizado es amoníaco (en enfriadores de agua-amoníaco) o bromuro de litio (bromuro de litio ABCM).
Sistema de fancoil enfriador
El principio de funcionamiento se basa en la preparación de aire en intercambiadores de calor especiales, cerradores, fancoils (de las palabras fan (inglés) - fan y coil - bobina), que se instalan en conductos de aire antes de su distribución directa a los locales atendidos. Las ventajas de tales sistemas sobre el aire acondicionado central es que se pueden mantener diferentes parámetros de aire en cada habitación.(temperatura, humedad, movilidad), según el propósito de la habitación y el cálculo del balance de calor. Y aunque el aire de la unidad de suministro a veces pasa a través de cerradores para su procesamiento final, es decir, al igual que en el sistema "chiller-fancoil", el principio de funcionamiento de los sistemas descritos es notablemente diferente.
