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En un sistema de refrigeración, es importante conocer que es la combinación entre la mecánica de fluidos y la termodinámica, está combinación es la que logra la transferencia de calor, aunque si lo analizamos de forma detallada podremos ver dónde ocurre la mecánica y dónde la termodinámica.

Para transferir calor solo se requiere un elemento a baja temperatura, para así poder transportarlo o transferirlo de un lugar u objeto a otro, en el caso que nos ocupa esa transferencia ocurre hacia el refrigerante, entonces la cantidad de calor a tratar está limitado por 2 aspectos fundamentales, la masa de refrigerante y el flujo másico del mismo.

Después de un sin número de cálculos podremos saber ambas proporciones y de ahí determinar tanto el desplazamiento volumétrico del compresor, cómo la superficie del evaporador y del condensador, ahora en nuestro sistema tendremos 2 elementos mecánicos y 2 elementos termodinámicos.

El compresor y el elemento de expansión son los elementos principalmente mecánicos, uno aumenta la presión al desplazar un volumen de refrigerante y el otro baja la presión al restringir el paso, la idea de este último es la de dosificar la cantidad de refrigerante y así mantener el equilibrio de presiones entre el evaporador y el condensador, esto para minimizar las perdidas.

El condensador y el evaporador son elementos principalmente termodinámicos, porque gracias a ellos se transfiere el calor al refrigerante, la importancia de los materiales de construcción y la superficie de los mismos garantizará la eficiencia del trabajo del sistema.

El equilibrio termodinámico se obtiene al tener un sistema capaz de liberar todo el calor absorbido por el evaporador + el calor aportado en el compresor, todo esto debe hacerse en perfecta armonía de componentes, dónde el condensador pueda liberar dicho calor manejando el volumen de refrigerante desplazado por el compresor, en cálculos de diseño esto es así, el tamaño del condensador debe tener esa superficie con un margen muy pequeño de versatilidad.

Por eso la selección de compresores tiene tanta importancia y el fracaso de la selección de los de reemplazo parte del desconocimiento de origen, al no entender que la base operativa de un sistema de refrigeración por compresión de vapor o por compresión mecánica, es el flujo másico de refrigerante por todo el sistema esto tiene bases en la mecánica de fluidos y luego vienen los principios termodinámicos, uno es parte del otro y ambos son uno …..

Kai Stenbjorn