1. VENTAJAS E INCONVENIENTES DEL RECALENTAMIENTO
El recalentamiento ofrece una serie de ventajas en el desarrollo del ciclo frigorífico, entre las principales se encuentran las siguientes (ver figura 1): La existencia de recalentamiento asegura que al compresor no llegue refrigerante en estado líquido. En el caso de que llegase refrigerante líquido al compresor, al intentar comprimirlo, podría generarse un aumento de presión (golpe de líquido) que en algunos casos llegaría a deteriorar algunas de las partes del mismo, como puede ser el plato de válvulas, el cigüeñal, etc. Aumento de la capacidad frigorífica si el recalentamiento se produce en el interior del evaporador y en la línea de aspiración dentro del espacio a refrigerar. Recordemos que la capacidad frigorífica viene dada por la diferencia h1 - h4 y que, al desplazarse hacia la derecha el punto 1 (aspiración del compresor), aumenta la entalpía de dicho punto y, por tanto, la producción frigorífica.
Pero también presenta algunos inconvenientes como (ver figura 1): El volumen específico del vapor aspirado es más grande, o sea, la densidad del gas de aspiración es menor y tendremos menos masa de refrigerante por cada m3 de vapor aspirado por el compresor. Por tanto, disminuirá el caudal másico y la potencia frigorífica. Aumento de la temperatura al final de la compresión, lo que puede provocar un deterioro en el aceite lubrificante al disminuir su viscosidad. Esto puede ocasionar dañando el estator del compresor como consecuencia del roce con el rotor, debido a una lubricación incorrecta provocada por un recalentamiento excesivo. El calor sensible que debe desprenderse en el condensador es mayor, esto hace que el rendimiento del condensador disminuya y además aumenta el trabajo de compresión.
Fig. 1: Ciclos frigoríficos con recalentamiento y sin recalentamiento.
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2. Lugares dónde se produce el recalentamiento y sus efectos
El recalentamiento puede producirse en cualquiera de los lugares siguientes: • • •
Dentro del evaporador en el ultimo tramo de tubería En la tubería de aspiración del compresor. En el compresor
2.1 Recalentamiento en el evaporador
En el supuesto de que se produzca dentro del evaporador, podemos decir que el recalentamiento produce frío útil, ya que absorberá calor del espacio que se va a refrigerar. Sin embargo, el recalentamiento en el evaporador, tiene que limitarse al necesario para asegurar que solo salga de él refrigerante en estado de vapor, ya que de lo contrario estaríamos desaprovechando el evaporador. Recuerda que el calor que es absorbido por el refrigerante durante el cambio de estado es mucho mayor que el que absorbe cuando aumenta su temperatura, esto es, en el recalentamiento.
2.2 Recalentamiento en la línea de aspiración
En el caso de que el recalentamiento se genere en la tubería de aspiración, dentro del espacio a refrigerar, contribuye al aumento del efecto frigorífico y compensa la disminución en la capacidad frigorífica producida por el aumento de volumen específico debido al recalentamiento. Por el contrario si el recalentamiento se produjera fuera del espacio a refrigerar resulta perjudicial puesto que tenemos: disminución de la capacidad frigorífica y aumento del trabajo de compresión. Por esta razón habrá que aislar la tubería de aspiración. Con esta medida conseguimos disminuir el recalentamiento que se produzca en la propia tubería puesto que no produciría frió en el espacio a refrigerar y eliminar la escarcha que pudiera producirse en dicha tubería, debido a las bajas temperaturas.
Fig. 2: El recalentamiento en la tubería de aspiración disminuye el EER.
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2.3 Recalentamiento en el compresor
Antes de entrar en el cilindro el vapor succionado toca paredes y partes del compresor que están más o menos calientes, por lo que el vapor frío absorbe calor y se recalienta más. Lógicamente este calor absorbido no ayuda a enfriar el espacio refrigerado y bajo este punto de vista el efecto frigorífico no es utilizable, sin embargo parcialmente sí que el efecto es deseado porque sirve para enfriar al compresor.
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