La función del compresor en el ciclo de Refrigeración es elevar la presión del gas Refrigerante desde la presión de salida del Evaporador hasta la presión del Condensador. Clasificación: a) Reciprocantes (alternativos) b) Rotatorios (tornillo, de paletas deslizantes, scroll, de lóbulos) c) Centrífugos
reciprocantes
Clasificación de los compresores reciprocantes: a) Herméticos. Motor y compresor en la misma carcasa. b) Semi-herméticos. La culata de los cilindros es desmontable. c) Abiertos. El cigüeñal se prolonga hacia fuera de la carcasa, el motor es exterior.
Compresor Hermético
Compresor Semi-hermético
Compresor Abierto
Relación de compresión Es el cociente entre la presión de descarga y la presión de admisión del compresor. r = p descarga /p admisión En compresores reciprocantes esta relación está en el orden de 3 a 5, si es mayor se fracciona la compresión.
Rendimiento del compresor a) Eficiencia volumétrica o factor de llenado o rendimiento del espacio nocivo o muerto (e vo o η vo ). b) Calentamiento del gas a la entrada del compresor (e v1 ). c) Pérdidas de carga a la entrada al compresor (e v2 ). d) Fugas por falta de estanqueidad. Rendimiento volumétrico (η v ). En general el factor de llenado está en el orden de 80-85%, y los otros factores en el orden del 95 al 99%.
Con estas consideraciones el volumen de gas aspirado por el compresor es: V real =. D 2. L. Z.N.e vo. e v1. e v2. η v 4 V: capacidad del compresor (m3/min). D: diámetro del pistón L: carrera del pistón Z: número de pistones N: ciclos por unidad de tiempo
En cuanto a la potencia se deben tener en cuenta las pérdidas por rozamiento que se dan en la transmisión, por lo que tenemos un rendimiento mecánico η m : Potencia al freno = Potencia teórica. η m Para nuestros ejercicios vamos a considerar solamente el factor de llenado y un rendimiento mecánico igual a este factor de llenado.
e vo = η vo = 1. C (r 1/n 1)
Control de la capacidad. Es necesario controlar la capacidad del compresor debido a las variaciones de carga que se producen durante el funcionamiento del equipo de frío. El compresor se dimensiona para la condición más exigida y se utiliza algún sistema para variar su capacidad. Si no se regula esta capacidad ante las variaciones de carga puede suceder que: a) Al reducirse el flujo másico de refrigerante, como el compresor bombea un volumen constante, desciende la presión y la temperatura en la succión. Se pueden tener temperaturas demasiado bajas en la cámara donde está el evaporador, llegándose incluso a la formación de hielo en el serpentín.
b) En una unidad hermética el motor se refrigera con el propio gas refrigerante. Se pueden dar problemas de recalentamiento del motor por falta de suficiente refrigerante. c) Tenemos aceite mezclado con el refrigerante en el circuito, si la velocidad del refrigerante es baja, el aceite puede depositarse en algún punto del circuito y tener problemas de lubricación en el compresor por falta de aceite.
Métodos para regular la capacidad: Arranque y paro del compresor. Variación del número de compresores. Variación de la velocidad del motor. Manteniendo abiertas las válvulas de succión. Aumentando el espacio nocivo (pockets). Reenviando gas desde la descarga hacia la succión. Desviando gas caliente desde la descarga hacia el evaporador, sin pasar por el condensador.
b) Rotatorios a tornillo
Regulación de capacidad a) Variando la velocidad de giro del rotor conducido b) Bajando la presión de admisión (aumenta la relación de compresión) c) Con una válvula deslizante en el compresor (by-pass hacia la succión de parte del volúmen aspirado)
Scroll
de paletas móviles
c) centrífugos