SUBENFRIAMIENTO
El subenfriamiento total en una instalación frigorífica se define como la diferencia entre la temperatura del liquido refrigerante justo antes de la válvula de expansión, y la temperatura saturada que corresponde a la presión antes de la misma ( en el caso de refrigerante puros (R134a, R-22….) o mezcla azeotropicas (R507A…)
Subenfriamiento = T saturada a P antes de válvula expansión – T liquido antes válvula expansión (1)
En el caso de refrigerantes mezclas azeotropicas ( R407C, R417A….) el subenfriamiento total es la diferencia entre la temperatura del liquido refrigerante justo antes de la válvula de expansión y la temperatura de burbujas que corresponde a la presión antes de la misma .
Subenfriamiento = T burbuja de la P antes de la válvula expansión – T liquido antes de válvula expansión (2)
¿Cómo se mide el subenfriamiento?
º Un termómetro de contacto.
º Un manómetro
º Una regleta (tabla de presiones de gases refrigerantes)
º S e medirá la temperatura de la tubería de liquido refrigerante antes de la válvula de expansión, a una distancia de 10 ctm de esta. Si la tubería esta pintada procederemos a retirar la pintura para que la medida sea lo mas fiable posible. Procederemos a colocar la medida de la formula para el calculo del subenfriamiento (1) (2)
º Se medirá la presión de la tubería de líquido justo antes de la válvula de expansión mediante un manómetro. En el caso de la existencia de una válvula solenoide de control de flujo de refrigerante, la medida ideal de presión se debería realizar entre esta y la válvula de expansión termostatica. Si no existiera otra posibilidad se puede coger la presión del recipiente, cometiendo entonces un ligero error en el cálculo. Si el manómetro tiene la escala de temperatura correspondiente al refrigerante de la instalación, leeremos en ella la T saturada a la P medida (1) o la T de burbujas a la P medida (2), según corresponda. En el caso de no disponer de escala de temperatura en el manómetro, procederemos a buscar la temperatura saturada o la temperatura o la temperatura de burbuja (también llamada escala de líquido) en una regleta (tabla de presiones) de refrigerantes.
El subenfriamiento será la diferencia de estos dos valores
El subenfriamiento del líquido refrigerante antes de la válvula de expansión termostatica es importante porque:
º Un subenfriamiento suficiente asegura que no existe el fenómeno del “flash-gas” en la tubería de líquido.
º Un aumento del subenfriamiento supone un aumento de la potencia frigorífica del equipo frigorífico, debido al aumento de la capacidad de enfriamiento que tiene el paso de refrigerante que tiene por el evaporador (aumento de la diferencia de entalpía).
El paso de la línea de líquido por un ambiente mas frió que ella misma, aumentara el subenfriamiento, por el contrario, el paso de la línea de líquido por un ambiente mas caliente que ella misma, disminuye el recalentamiento y puede llegar a provocar “flash-gas”:generación de burbujas de refrigerante en estado gaseoso debido a las perdidas de carga provocadas por el rozamiento del liquido refrigerante durante su viaje por la tubería. La existencia de subenfriamiento en toda la línea garantiza la nula presencia de las burbujas.
Efectos del “flash-gas:
El flash-gas es indeseable en cualquier instalación debido a su efecto sobre las válvulas de expansión. El paso de las burbujas a través del orificio calibrado de la válvula genera una disminución de la cantidad de refrigerante (kg) que pasa a través de ella. Esta alimentación deficiente del evaporador genera una caída del rendimiento del evaporador.
Métodos de obtención de subenfriamiento.
A la salida de líquido desde el recipiente principal de la instalación, este se puede encontrar ligeramente subenfriado. En función de su evolución y tratamiento posteriores, el subenfriamiento puede aumentar o disminuir hasta generarse el “flash-gas”.
Métodos naturales.
Las pérdidas de calor que se producen en la tubería de liquido debido a la diferencia de temperatura con un ambiente mas frió, generan un aumento del subenfriamiento. La aportación total de este fenómeno es mínima. Los valores habituales del subenfriamiento natural pueden oscilar entre 2 y 4 K.
Subenfriamientos forzados.
Intercambiadores de calor /aspiración: dichos intercambiadores tienes la función principal de evaporar cualquier residuo de líquido que pudiera escapar del evaporador, enfriando a su vez la línea de liquido. Considerando los siguientes factores:
º Reducción de las gotas de vapor llegan al compresor.
º Mejor operación de las válvulas de expansión pues se reduce el efecto “flash-gas”
º Aumento de la potencia consumida por el compresor debido a un mayor recalentamiento de los gases de aspiración (negativo para el rendimiento de la instalación)
º Aumento de la potencia frigorífica debido a un mayor subenfriamiento del líquido refrigerante (positivo para el rendimiento de la instalación).
Dicho balance en beneficioso para la instalación en el caso de instalaciones de media baja temperatura con los refrigerantes mas habituales (R507A,R134a). Economizadores: proporcionan mayores subenfriamientos (del orden de 40 - 50K) , se puede conseguir mediante sistemas de doble etapa, unidades especificas para proporcionar subenfriamiento o centrales frigoríficas de mas de una aspiración. El mecanismo común a todas ellas, consiste en un intercambiador de placas en el que se expansiona refrigerante a una presión intermedia, para hacer enfriar el líquido que ira a los servicios de la instalación. El vapor a presión intermedia resultante de la refrigeración, puede ir a la conexión de media presión de un compresor de doble etapa, a la aspiración del compresor específicamente dedicado a proporcionar subenfriamiento, o a la conexión del economizador de un compresor a tornillo.
La línea de líquido con subenfriamiento importante debe aislarse para conservar el subenfriamiento provocado y para evitar la condensación en el exterior de la línea. Un saludo
PDF:
subenfriamiento documento.www.forofrio.com
