REFRIFERACIóN UTILIZANDO R744 (CO2) (PARTE III)

REFRIGERACIÓN UTILIZANDO R744 (CO2) PARTE III


Por cortesía de D. Félix Sanz del Castillo

Experto en Control de Refrigeración y Aire Acondicionado

Adjunto a Gerencia en AEFYT

 

Sistemas transcríticos de CO2

Una vez superados los problemas en los aceites para que presentaran buenas propiedades de lubricación en los sistemas de CO2 tanto en bajas como en altas temperaturas a bajas y a altas presiones, la posibilidad de hacer un sistema transcriticos de una etapa y booster de CO2 en lugar de una cascada con dos refrigerantes se volvió atractiva por la utilización de un solo refrigerante natural en la instalación.

Los ciclos transcríticos comunes tienen elevadas temperaturas de descarga del compresor, debido principalmente a la necesidad de alcanzar altas presiones en el “gas cooler” (aproximadamente 95 bar).

El sistema transcritico de una etapa, es una solución adecuada para refrigeración comercial, donde instalaciones con pocos servicios se alimentan de una unidad condensadora. Solamente tienen una temperatura de trabajo, por lo que todos los servicios deben tener temperaturas de operación similar. Trabajan bien en media temperatura o bien en baja temperatura.

Existen modelos con compresores semiherméticos con un solo salto de compresión, y otros con compresores herméticos con compresores rotativos/scroll que comprimen en dos etapas y tienen un enfriamiento intermedio del vapor antes de la segunda compresión.

Los dos saltos o escalones de compresión mejoran el rendimiento del ciclo con el uso del enfriamiento intermedio. Es importante que la temperatura de descarga este limitada para evitar problemas de lubricación y así aumentar la vida útil del compresor. A modo de ejemplo, la Figura 44 muestra una unidad condensadora con un compresor rotativo de dos saltos de compresión.

El compresor como es habitual en los sistemas de CO2 incorpora un variador de velocidad para regular la capacidad con buenos valores en la eficiencia energética.

En la primera etapa de compresión, se comprime el gas de baja presión y se descarga en la zona de presión intermedia. En la zona de presión intermedia, la carcasa se llena de CO2 a media presión. Luego se descarga en el sistema, pasa por el enfriamiento intermedio y vuelve al compresor por la segunda etapa de compresión, donde se comprime de nuevo llegando a la presión final. Luego es descargado directamente al gascooler.

En la Figura 45 se observa el comportamiento de los diferentes ciclos, donde el ciclo transcrítico con enfriamiento intermedio tiene un mayor efecto frigorífico y una menor temperatura de descarga.

En instalaciones con múltiples servicios de conservación y con varias temperaturas de trabajo, las unidades condensadoras ya no son suficientes, y entonces se recurre a sistemas más complejos.

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