Sistemas Innovadores de Refrigeracion por Compresion de Vapor

Sistemas de Refrigeracion en Cascada

son utilizados en grandes industrias debido a que un ciclo simple de refrigeracion no es factible. Estos sistemas utilizados por grandes industrias son sencillamente varios ciclos simples de refrigeracion en serie. Pero y ¿Como se conectan los ciclos?  Sencillo los ciclos se conectan por medio de un dispositivo denominado intercambiador de calor el cual tiene como funcion de evaporador para un ciclo y de condensador para el otro. Otra pregunta que puede surgir es que si el fluido de trabajo (refrigerante) debe ser el mismo para ambos ciclos simples y la respuesta es sencilla: no necesariamente, se podria utilizar el mismo refrigerante pero es posible utilizar diferentes tipos de refrigerantes ya que en el intercambiador de calor no se da una mezcla de flujos.

Sistema de Refrigeracion en Cascada. Union de dos ciclos simples a traves del intercambiador de calor

Diagrama t vs s del ciclo mostrado arriba

Beneficios
Al utilizar un sistema en cascada se disminuye la relación de compresión de cada sistema, lo que hace que la eficiencia  aumente en cada una de las etapas y, por lo tanto, el sistema en su totalidad sea más eficiente por lo que también se necesita menos desplazamiento de los compresores. Así mismo, la temperatura de descarga disminuye en comparación a un sistema de una sola etapa, lo cual beneficia la temperatura del aceite y a la buena lubricación del compresor.

Relación de compresión PR, donde P2 es la presion de descarga y P1 es la presión de su

A continuacion una muestra en video de el funcionamiento de un sistema en cascada

CICLOS DE REFRIGERACION POR ABSORCION 

Este es un ciclo termodinámico de enfriamiento en el cual también se requiere de refrigerantes para la transferencia de calor, donde se consigue aportando calor a una mezcla del refrigerante y otra sustancia.

 En el generador donde se aporta el calor, el refrigerante se separa del absorbente por ebullición y, por la presión generada, recorre el circuito de alta presión donde se condensa hasta evaporarse de nuevo en la zona de baja presión, donde se asocia con el absorbente para poder volver juntos y en estado líquido al generador. 

Etapas del ciclo de refrigeración por absorción 

En la evolución del ciclo de absorción se han experimentado diversas parejas de refrigerante/absorbente, pero comercialmente hay únicamente dos: la formada por el agua como refrigerante y bromuro de litio como absorbente, y la que utiliza el amoníaco como refrigerante y agua como absorbente. Cada una de estas dos técnicas tiene sus peculiaridades. 

Mientras la utilización del agua como refrigerante limita la temperatura de evaporación por encima de 0°C, permite, en cambio, una mayor eficiencia energética que la que se consigue con el ciclo de amoníaco que, por su parte, presenta la ventaja de poder bajar las temperaturas muy por debajo de 0°C y condensar a temperaturas más altas. 

Ciclo de refrigeración de gas con regeneración

 

El enfriamiento regenerativo se logra al insertar un intercambiador de calor a contraflujo dentro del ciclo. Sin regeneración, la temperatura de entrada más baja de la turbina es T0, la temperatura de los alrededores o de cualquier otro medio de enfriamiento. Con regeneración, el gas de alta presión se enfría aún más hasta T4 antes de expandirse en la turbina. La disminución de la temperatura de entrada de la turbina reduce automáticamente la temperatura de salida de la misma, que es la temperatura mínima en el ciclo. Es posible conseguir temperaturas muy bajas cuando este proceso se repite.