Qué es una planta enfriadora y cómo funciona

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En muchas ocasiones se habla de plantas enfriadoras sin saber exactamente qué son o cómo funcionan. Pero a partir de ahora, sabrás todo lo necesario sobre ellas gracias a este post de Morillo.

Qué son las plantas enfriadoras

Fundamentalmente, hablar de plantas enfriadoras es hablar de instalaciones de climatización que se utilizan para bajar la temperatura de una sala, habitación o para procesos industriales de cambio de temperatura.

Estas plantas pueden ser de muchos tamaños y formas distintos. Tanto es así, que pueden ocupar la planta entera de un edificio o ser unas compactas máquinas que se pueden instalar en cualquier habitación.

Lógicamente, dependiendo del tamaño y la potencia que tengan podrán enfriar salas más grandes o más pequeñas.

Cómo funciona una planta enfriadora

El mecanismo mediante el cual estas plantas enfriadoras son capaces de reducir la temperatura utiliza antiguos principios termodinámicos, junto a la tecnología punta de hoy en día, capaz de aumentar la eficiencia al máximo.

Ciclo de refrigeración

El funcionamiento se basa en un ciclo cerrado del fluido refrigerante. Es decir, ese fluido realizará la refrigeración una y otra vez, sin tener que sustituirse.

Este fluido ha de tener unas propiedades especiales, pues a lo largo del ciclo será calentado, comprimido, condensado, expandido y evaporado. Esto se hace con cuatro elementos fundamentales de los que se compone un ciclo de refrigeración.

Compresor

Es el primer elemento que se encontrará el fluido refrigerante, que estará en estado gaseoso. Como su nombre indica, lo que hace es comprimirlo, aumentando su presión. Con ello, también se aumenta su temperatura, pero esto no interesa.

De hecho, habitualmente se añaden intercambiadores de calor que ayudan a mantener la temperatura estable mientras se aumenta la presión.

Condensador

Una vez que el fluido está a la presión óptima todavía en estado gaseoso, se introduce en el condensador, donde cambia de estado y pasa a estado líquido.

Este elemento también tiene que ser diseñado con especial cuidado para que el cambio de estado sea lo más eficiente posible. De no ser así, se perderán propiedades de presión o temperatura que pueden comprometer el funcionamiento de todo el ciclo.

Válvula de Expansión

Al llegar a la válvula de expansión, el fluido refrigerante (aún en estado líquido) tiene una presión muy alta, generada en el condensador. Aquí, se expande el líquido y, por tanto, se disminuye esa presión. Es decir, el fluido queda en estado líquido, pero con una presión baja.

Evaporador

Por último, el líquido a baja presión circulará a través del evaporador, donde se transformará a estado gaseoso. Para conseguir esta transformación, el líquido, que ya tiene una presión baja, necesitará absorber calor del medio; en este caso, la zona que se desee enfriar.

Consideraciones sobre el ciclo de refrigeración

Hay algunas curiosidades o datos interesantes sobre este ciclo. Por ejemplo, que el evaporador es el único elemento que produce el trabajo útil, pues es donde realmente se está produciendo esa absorción de calor del medio que provoca el enfriamiento. Sin embargo, sin el resto de elementos no sería posible.

Por otra parte, es muy interesante cómo gracias a las antiguas leyes de la termodinámica, se consigue enfriar una zona añadiendo calor a la máquina que lo produce.

También será necesaria energía externa (generalmente, eléctrica) para que el compresor pueda aumentar la presión del fluido refrigerante.

Cómo afecta la tecnología actual a las plantas enfriadoras

Como bien decíamos al principio, las plantas enfriadoras combinan los antiguos principios termodinámicos con la tecnología punta actual. Al menos, en las buenas marcas.

Si bien el ciclo de refrigeración básico que se ha explicado funciona basándose en las leyes termodinámicas, será necesario utilizar técnicas modernas para que funcionen eficientemente, respetando las actuales normas medioambientales y con un bajo consumo.

En primer lugar, habrá que desarrollar los cuatro elementos principales del ciclo (compresor, condensador, válvula de expansión y evaporador) de forma precisa, con bajas tolerancias de fabricación y con los mejores materiales para que funcionen como es debido.

Además, se pueden añadir nuevos elementos con sofisticados sistemas que aumenten la eficiencia general del ciclo. Se mencionó, por ejemplo, intercambiadores de calor que mantenían la temperatura del fluido.

Por tanto, en pequeños -pero importantes- detalles como éstos reside la calidad que pueda tener una planta enfriadora, aparte de los demás elementos que la componen, por supuesto.