Sobrecalentamiento y subenfriamiento

Superheating controller

Sobrecalentamiento (SH)

La cantidad de calor que proporcionamos al refrigerante después de que se haya evaporado. Teniendo en cuenta esta definición, recalentamiento significa un aporte de calor sensible al refrigerante y, por tanto, un aumento de la temperatura.

Para calcularlo, necesitamos conocer dos temperaturas; en la aspiración del compresor y la temperatura de evaporación a una presión dada.

Si utilizamos un manómetro para medir la presión de aspiración, obtendremos la temperatura del vapor sobrecalentado, y la temperatura a la temperatura de evaporación puede determinarse utilizando un termómetro.

Se produce en el interior del evaporador y/o en la conexión de la tubería de aspiración del compresor. Si se produce en el interior del evaporador, produce frío útil, ya que absorbe calor del medio a enfriar.

Si se genera sobrecalentamiento en la conexión de la tubería de aspiración, el calor se absorbe del medio en el que se encuentra la tubería (por ejemplo, aire ambiente).

Ventajas

  • La capacidad de refrigeración aumenta con el sobrecalentamiento del vapor y, simultáneamente, la capacidad de refrigeración disminuye con la disminución de la densidad durante el sobrecalentamiento. Debe observarse el resultado de estas dos tendencias opuestas para establecer si la capacidad de refrigeración de un sistema aumenta con el sobrecalentamiento.
  • El sobrecalentamiento garantiza la evaporación total del refrigerante líquido antes de que entre en el compresor.

Desventajas

  • Aumento de la temperatura al final de la compresión, que puede provocar el deterioro del aceite lubricante al disminuir su viscosidad.
  • Si el sobrecalentamiento es demasiado elevado, el sistema será ineficaz. Si el sobrecalentamiento es demasiado bajo, se corre el riesgo de inundar el compresor.

Subenfriamiento (SC)

El subenfriamiento es otro método para mejorar la eficiencia del ciclo de refrigeración. Podemos definir el subenfriamiento como la diferencia entre la temperatura de condensación y la temperatura a la entrada de la válvula de expansión. Por ejemplo, la unidad de condensación transcrítica de iCOOLTM 15 CO2 está equipada con un subenfriador.

El subenfriamiento provoca una disminución de la temperatura a la entrada de la válvula de expansión, lo que provoca, al expandirse el refrigerante, una disminución de la cantidad que se evapora, ya que puede absorber más calor latente.

Para medir el subenfriamiento, se mide la temperatura del refrigerante a la entrada de la válvula de expansión y la presión en el lado de descarga del compresor. Con esta presión se puede conocer la temperatura de condensación, suponiendo que no haya pérdidas de presión en la descarga.

Un aumento del subenfriamiento significa un aumento de la capacidad frigorífica del equipo de refrigeración, debido al aumento de la capacidad frigorífica del refrigerante que pasa por el evaporador (aumento de la diferencia de entalpía).

Como regla general, por cada 2 grados de subenfriamiento del líquido que se obtengan, se puede conseguir un aumento del 1 % de la capacidad de refrigeración. Debido a esta característica, se han modificado los diseños de los condensadores para conseguir el subenfriamiento del líquido.

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