Aprende cómo funciona el ciclo de refrigeración por compresión de vapor, sus componentes principales y las etapas del proceso, desde la compresión hasta la evaporación.
¿Cómo funciona un ciclo de refrigeración por compresión de vapor?
El ciclo de refrigeración por compresión de vapor es uno de los métodos más comunes utilizados en sistemas de climatización, refrigeradores y congeladores. Este ciclo se basa en los principios de la termodinámica para transferir calor de un espacio que necesita ser enfriado a un entorno donde ese calor es menos problemático. A continuación, explicaremos cómo funciona este ciclo en términos sencillos.
Componentes principales del ciclo
- Compresor
- Condensador
- Válvula de expansión
- Evaporador
- Refrigerante (Fluido de trabajo)
Etapas del ciclo de refrigeración
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Compresión
El ciclo comienza en el compresor, donde el refrigerante en estado gaseoso entra a baja presión y temperatura. El compresor presuriza el refrigerante, aumentando su temperatura y presión. Este gas caliente y de alta presión es luego enviado al condensador.
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Condensación
En el condensador, el gas caliente y de alta presión cede su calor al entorno. Este proceso de liberación de calor permite que el refrigerante se condense y pase de fase gaseosa a fase líquida, manteniendo una alta presión.
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Expansión
El líquido de alta presión pasa a través de la válvula de expansión, donde se reduce su presión de forma drástica. Este descenso en presión provoca una rápida disminución de la temperatura del refrigerante, que entra en una mezcla de líquido y vapor frío.
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Evaporación
Finalmente, el refrigerante a baja presión y temperatura entra en el evaporador. Aquí, el refrigerante absorbe calor del espacio que se desea enfriar, evaporándose y regresando a su estado gaseoso. El gas frío y de baja presión vuelve entonces al compresor, y el ciclo comienza nuevamente.
Diagrama del ciclo en el diagrama Ph
En un diagrama de presión-entalpía (Ph), el ciclo de refrigeración por compresión de vapor se representa típicamente con un recorrido en sentido horario:
- Compresión (1-2): Aumento de presión y temperatura.
- Condensación (2-3): Expulsión de calor y cambio de estado de gas a líquido.
- Expansión (3-4): Disminución de presión y temperatura.
- Evaporación (4-1): Absorción de calor y cambio de estado de líquido a gas.
Aplicaciones del ciclo de refrigeración por compresión de vapor
- Refrigeradores y congeladores domésticos
- Acondicionadores de aire
- Sistemas de refrigeración industrial
- Bombas de calor
Desde las neveras que usamos en nuestros hogares hasta los sistemas industriales de gran escala, el ciclo de refrigeración por compresión de vapor es fundamental para mantener frescos los alimentos y confortables nuestras viviendas y lugares de trabajo.
