03 Feb Compresor Reciprocante
El compresor es el corazón mecánico de un sistema de refrigeración. Impulsa el flujo del refrigerante. Es donde se aplica la energía para eliminar el calor en el evaporador.
El compresor cumple dos funciones. Primero, regula la presión en el evaporador. Lo hace eliminando el vapor del refrigerante cuando la presión (o temperatura) es superior a la deseada. Al regular la presión, se controla la temperatura de evaporación. Segundo, comprime el vapor. Esto añade energía o contenido térmico. La energía eléctrica del motor se intercambia por energía mecánica en el compresor. Esta, a su vez, se transforma en energía térmica en el vapor.
La compresión del vapor aumenta su temperatura y disminuye su volumen específico (aumenta su densidad). La temperatura del vapor debe elevarse a un nivel superior al del fluido de condensación, ya sea aire, agua u otro líquido. El calor fluye del refrigerante al medio de condensación solo si existe una diferencia de temperatura suficiente. El compresor proporciona esa temperatura más alta. Al mismo tiempo, la mayor densidad del vapor reduce el volumen que debe manejarse en el condensador.
La compresión del vapor es casi adiabática o isentrópica. En un ciclo adiabático , la energía mecánica necesaria para comprimir el vapor se suma a su entalpía. La compresión isentrópica es un tipo especial de compresión adiabática que ocurre en ausencia de fricción. En otras palabras, la energía mecánica se transforma en energía térmica, lo que produce un aumento de la temperatura y un cambio en las velocidades moleculares. Ambos se reflejan en un aumento de la presión y una disminución del volumen. Toda esta energía mecánica se convierte en calor. El calor modifica las propiedades del gas y no se pierde nada. Al mismo tiempo, no se añade calor de otras fuentes.
En un compresor real, el vapor no está aislado de su entorno. Parte del calor de la compresión se pierde por conducción a través de las paredes metálicas del cilindro. Al mismo tiempo, se añade calor por la fricción de los anillos del pistón y otras fuentes. Las ganancias y pérdidas suelen estar prácticamente equilibradas. El resultado neto se acerca a la compresión isentrópica.
El compresor en la mayoría de los sistemas de refrigeración funciona a velocidad constante. El diámetro y la carrera del cilindro también son constantes. La cantidad de vapor que un compresor puede manejar depende de las propiedades del gas al entrar y salir del compresor. Esto determina la capacidad de refrigeración que un sistema en su conjunto puede producir.
