Subenfriamiento en Sistemas de Refrigeración

El subenfriamiento es un término muy usado en el campo de la refrigeración y es una de las herramientas técnicas de las que dispone el mecánico tanto para diagnosticar problemas o para verificar la eficiencia de un equipo frigorífico. En este artículo se describen las ventajas del mismo y sobre todo, el efecto de este en el rendimiento del compresor y del sistema en forma global. 

Cuando ocurre el subenfriamiento, este no afecta al volumen específico del vapor que ingresa al compresor, su condición sigue siendo la misma que cuando no se tiene subenfriamiento. Dado que el subenfriamiento incrementa el efecto frigorífico, de igual manera aumentará la capacidad frigorífica del compresor. Este aumento en el rendimiento frigorífico de ninguna manera aumenta el requerimiento de potencia del compresor. Podemos afirmar entonces, que el subenfriamiento aumenta la performance del compresor. 

Está comprobado que el volumen del vapor aspirado por el compresor es menor para el ciclo subenfriado que para el ciclo saturado. Esto significa un menor desplazamiento del compresor en condiciones de subenfriamiento. 

Examinando el calor de compresión requerido para el ciclo subenfriado y saturado, se ha observado que es el mismo para ambos ciclos. Por lo tanto, el aumento del efecto frigorífico alcanzado como consecuencia del subenfriamiento se logra sin alterar el suministro de energía al compresor. Como consecuencia de ello, se incrementa el coeficiente de rendimiento del ciclo y se reduce la potencia necesaria.

Beneficios del subenfriamiento 

• Dado que el subenfriamiento aumenta el rendimiento frigorífico, el compresor y la unidad condensadora pueden ser de menor tamaño, con el consiguiente resultado de un incremento en la eficiencia global del sistema y un descenso en la demanda de energía eléctrica. 

• El subenfriamiento previene la formación de flash gas a la entrada del dispositivo de expansión. 

• Un estudio del año 1992 ha demostrado que la mejora es mayor en sistemas que usan refrigerantes alternativos. 

• En algunos casos, el consumo eléctrico disminuye. 

• Provee refrigerante en estado 100 % líquido a la entrada del dispositivo de expansión. 

• Aumenta la eficiencia del evaporador, ya que no ingresa flash gas al mismo.

Usando el subenfriamiento para diagnosticar problemas 

El subenfriamiento es una herramienta invaluable para diagnosticar un equipo frigorífico. Un valor incorrecto de subenfriamiento puede ser indicativo de sobrecarga o poca carga de refrigerante, restricción en la línea de líquido, o flujo de aire insuficiente a través del condensador. 

Por ejemplo, una lectura muy baja de subenfriamiento puede indicar que el refrigerante no ha perdido suficiente calor durante su viaje a través del condensador. Las posibles causas para esta condición incluyen flujo insuficiente de aire a través del condensador, problemas con el dispositivo de expansión (desajuste), o poca carga de refrigerante en el equipo. 

Un subenfriamiento excesivo significa que el refrigerante ha sido enfriado más de lo normal. Las posibles explicaciones para esta anomalía pueden ser sistema sobre cargado de refrigerante, restricción en el dispositivo de expansión, o falla en el control de presión de descarga durante condiciones de baja temperatura exterior.

Como medir el subenfriamiento?

1. Medir la temperatura de la línea de líquido del dispositivo. La línea de líquido es el tubo que transporta el refrigerante se condense la bobina de la unidad a la válvula de expansión. Para medir la temperatura, la correa de la sonda del termómetro en la línea de líquido aproximadamente seis pulgadas de la válvula de expansión y registrar los resultados.

2. Medir la presión de la línea de líquido del dispositivo. Para ello, conecte el medidor de presión de las válvulas tanto en el servicio de succión y de líquido de la unidad y se deja correr durante 10 minutos. El manómetro debe mostrar los resultados en libras por pulgada cuadrada (psi).

  

3. Convierte la presión de la línea de líquido a la temperatura de condensación (también llamada la temperatura de saturación). La conversión real dependerá del tipo de refrigerante que se utiliza. tabla de presión / temperatura del producto le proporcionará la temperatura de condensación específica.

4. Reste la temperatura de la línea de líquido de la temperatura de condensación. La diferencia es la cantidad de subenfriamiento del que se está realizando. 

En conclusión Recordemos que, en un sistema de refrigeración o ciclo de compresión de vapor, el refrigerante sale del compresor en alta presión y alta temperatura (Puntos 2 al 3 en la imagen). El condensador debe ceder al ambiente o a cualquier medio todo la energía o calor absorbido, además debe saturar al refrigerante a la salida del condensador (Puntos 3 al 4 en la imagen). En este momento el refrigerante se encuentra en fase líquida saturado, en la medida que se puede restar 1°C al refrigerante líquido, este incrementará la capacidad de refrigeración (Puntos 4 al 5 en la imagen) en estos puntos el refrigerante debe ir sólo en líquido antes de entrar a la VXT. Del ciclo que vimos el lado de alta se comprende del número 2 hasta el número 5, la entrada de la válvula de expansión.