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Eficiencia energética de los sistemas de refrigeración Para analizar un sistema de refrigeración, vale la pena definir el concepto de “enfriamiento“, y aclarar también que se entiende por “calor“ como la transferencia de energía térmica entre un sistema y el entorno circundante. Enfriar un ambiente o un objeto significa, por lo tanto, eliminar el calor del ambiente u objeto en cuestión, calor que luego se cede al entorno externo adyacente. PAOLO PAGLIERANI CEO Y FUNDADOR DE ENERGIKA S in embargo, transferir calor de una fuente fría a una más cálida es un proceso no espontáneo que requie- re otro tipo de energía, como la eléctrica. De esto se deriva el uso de los refrigerado- res, tanto en procesos industriales, como en la refrigeración de alimentos, como en la climatización del aire. Dependiendo del sector en el que se requiera la refrigeración, las tecnologías y los sistemas de refrigera- ción difieren significativamente. En general, las máquinas frigoríficas consumen mucha energía y, a menudo, un análisis cuidadoso de los sistemas de refrigeración, si se reali- za adecuadamente, conduce a importantes ahorros. Cada componente de un sistema de re- frigeración tiene una tarea específica y, por lo tanto, debe estar sujeto a controles ade- cuados, realizados, por ejemplo, mediante un buen diagnóstico energético. Ahora cla- sifiquemos los principales problemas que se encuentran constantemente en los siste- mas tecnológicos, incluidos los sistemas de refrigeración: 1. De naturaleza mecánica. 2. De naturaleza eléctrica. 3. Relacionadas con el circuito de refrigera- ción, y relacionadas con: – Cantidad de refrigerante. – Presencia de aire en el circuito hi- dráulico. – Presión de condensación excesiva. – Pérdida de carga en la línea de aspi- ración. Pérdidas por fricción y ventilación Los componentes mecánicos de los ven- tiladores utilizados en los sistemas de re- frigeración, como los rodamientos y todas las piezas en movimiento, introducen ine- vitablemente pérdidas por fricción. Estas pérdidas pueden ser significativas cuando el desgaste de las piezas mecánicas en mo- vimiento es excesivo o cuando la lubricación es inadecuada. Por lo tanto, es esencial que el mantenimiento se realice regularmente. Durante la inspección, se debe prestar espe- cial atención a todas las partes mecánicas que muestren signos de desgaste, suciedad y generen ruido. Estas anomalías son co- munes en los ventiladores que sirven a los intercambiadores de calor de los sistemas de refrigeración. Motores eléctricos de los compresores Los compresores de los refrigeradores utili- zan uno o más motores electromecánicos. Es importante minimizar las pérdidas de Joule debidas al transporte de energía eléc- trica desde el punto de suministro de energía hasta el punto de uso, donde se encuentra el compresor. También es necesario controlar parcialmente la potencia eléctrica del motor del compresor utilizando inversores, según la carga real requerida por el usuario. Falta de refrigerante La falta de refrigerante dentro del circui- to provoca varios problemas además del consumo excesivo de energía eléctrica. En primer lugar, si el refrigerante que sale del condensador es insuficiente, no alcanza completamente el estado líquido y reduce el efecto de enfriamiento útil, ya que la expan- sión comienza antes de los valores de dise- ño. Además, la cantidad de vapor presente en la mezcla que pasa a través de la válvula de expansión provoca un mal funcionamien- to de la válvula en sí, ya que no regula correc- tamente la cantidad de refrigerante que llega al evaporador. Consecuentemente, lleva in- suficiente refrigerante y reduce la presión de la evaporación. Por último, el paso de vapor a través de la válvula de expansión provoca un desgaste excesivo. Presencia de aire en el circuito El aire presente en el circuito se desplaza al punto donde la presión es más alta, es de- cir, en el condensador, lo que provoca un aumento de la presión total. El refrigerante condensa a la presión de diseño, pero la mezcla en su conjunto alcanza valores de presión más altos. Esto aumenta la fase de compresión del motor eléctrico, y con ello el consumo de energía. También aumenta la temperatura al final de la compresión y el riesgo de daños en el climatización y refrigeración 44 ENERGÉTICA XXI · 230 · OCT 23