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Aprenda todo lo que necesita sobre los sistemas de refrigeración industrial, desde los componentes hasta los tipos y el mantenimiento.
Publicación 13 Sep 2023
La refrigeración industrial es un campo especializado que se ocupa de enfriar y congelar procesos y equipos industriales a gran escala. Es esencial en las industrias alimentaria y de bebidas, farmacéutica y química, donde el control de la temperatura es fundamental para mantener la calidad y seguridad del producto.
Los sistemas de refrigeración industrial son mucho más grandes y complejos que los típicos sistemas de refrigeración residenciales o comerciales, con componentes como compresores, condensadores, evaporadores y sistemas de control diseñados para soportar cargas de refrigeración pesadas.
Los refrigerantes utilizados en los sistemas de refrigeración industrial a menudo difieren de los utilizados en los sistemas residenciales y comerciales, ya que deben funcionar a temperaturas mucho más bajas y manejar presiones más altas. El mantenimiento y la revisión adecuados de los sistemas de refrigeración industrial son esenciales para garantizar un rendimiento óptimo y evitar costosos tiempos de inactividad y pérdidas de producto.
Los frigoríficos comerciales suelen ser más pequeños y se utilizan en restaurantes, tiendas de comestibles y tiendas de conveniencia. Estos recipientes están pensados para contener pequeñas cantidades de alimentos y bebidas y se utilizan con frecuencia para la presentación. Aunque son duraderas y pueden soportar un uso continuado, no son adecuadas para un uso industrial intensivo.
Por otro lado, los frigoríficos industriales son mucho más grandes y están diseñados para un uso intensivo en industrias como la farmacéutica, la química y la alimentaria. Suelen utilizarse para almacenar grandes cantidades de productos sensibles a la temperatura y están fabricados para soportar entornos industriales adversos. Los frigoríficos industriales suelen tener sistemas de control de temperatura más avanzados y pueden mantener rangos de temperatura precisos.
Un sistema de refrigeración industrial tiene cinco componentes principales: refrigerante, compresor, condensador, dispositivo de medición y evaporador. A continuación se describen:
Cuando el refrigerante se vaporiza debido al calor, entra en el compresor, un dispositivo que eleva la presión y la temperatura del vapor. Para que el ciclo de refrigeración continúe, la temperatura debe superar la del fluido de condensación. El compresor funciona como una bomba para mantener el flujo de refrigerante dentro del sistema.
Un compresor industrial puede pertenecer a una de las siguientes categorías.
Un condensador, o un serpentín, es el lugar al que va el refrigerante después de salir del compresor. Generalmente, la batería del condensador está expuesta a algo frío, lo que permite que el refrigerante libere calor. Los fluidos pueden ser desde aire exterior hasta agua u otros tipos. Como resultado de la liberación de calor, el refrigerante se condensa en un líquido. El objetivo principal es tener el refrigerante a la misma presión cuando sale del condensador, pero más frío.
La refrigeración industrial utiliza tres tipos de condensadores:
Después de salir del compresor, el refrigerante entra en el dosificador. En este caso, cumple dos objetivos importantes. En primer lugar, reduce el caudal de refrigerante que entra en el evaporador. En segundo lugar, disminuye la presión. Básicamente, este dispositivo actúa como una válvula entre los componentes de alta y baja presión del sistema de refrigeración.
La etapa final del ciclo consiste en la absorción de todo el calor no deseado. Al igual que el condensador, este componente también es un serpentín, pero en este caso el refrigerante se evapora. En entornos industriales, las opciones de refrigeración son los evaporadores de serpentín de aire o los refrigeradores de líquido.
Los refrigerantes son líquidos que se utilizan para transferir calor entre zonas. Estas sustancias cambian de forma debido a las variaciones de temperatura y presión. Por ejemplo, al aumentar la temperatura del sistema, éste pasa al estado gaseoso. Cuando pierde calor, vuelve a su forma líquida. Como resultado, se crea el ciclo de refrigeración de calefacción y refrigeración.
La refrigeración industrial suele utilizar amoníaco y R-134a. El R-134a no contiene halógenos y es respetuoso con el medio ambiente. El amoníaco es un refrigerante más antiguo pero más eficaz a la hora de absorber calor. Otros refrigerantes disponibles son el dióxido de carbono, los hidrocarburos y los fluorocarburos.
Como uno de los componentes clave, los refrigerantes desempeñan un papel importante en el ciclo de refrigeración industrial. Muchas empresas se han pasado a los refrigerantes naturales en los últimos años.
El uso de refrigerantes naturales en la refrigeración industrial se ha hecho cada vez más popular en los últimos años. El amoníaco, el dióxido de carbono y los hidrocarburos son refrigerantes naturales con un menor impacto ambiental y más eficientes energéticamente que los refrigerantes sintéticos tradicionales.
Existen tres categorías de refrigerantes naturales:
Dióxido de carbono (CO2) o R-744
Esta sustancia se utiliza con frecuencia en el sector de la automoción como sustituto de los hidrofluorocarburos (HFC) debido a su nulo impacto sobre la capa de ozono y su bajo potencial de calentamiento global. Carece tanto de olor como de color y es más denso que el aire. Su Potencial de Calentamiento Global (PCG) es equivalente a uno.
Amoníaco (NH-3) o R-717
El amoníaco es el refrigerante más utilizado en la refrigeración industrial y antes se utilizaba en los frigoríficos domésticos. Es un compuesto natural que se descompone en moléculas de hidrógeno y nitrógeno, que constituyen el 80% de la atmósfera. El sistema de refrigeración por amoníaco funciona mediante un ciclo cerrado de evaporación, compresión, condensación y expansión.
Refrigerantes a base de hidrocarburos (HC)
Estos refrigerantes son naturales y no dañan la capa de ozono. Tienen un bajo potencial de calentamiento global, inferior a 5. Estos gases requieren experiencia y precauciones, ya que son gases inflamables (tipo A3). Existen restricciones para su uso como refrigerantes, con un límite de carga de 150 gramos.
Estas son algunas de las ventajas de utilizar refrigerantes naturales en los sistemas de refrigeración industrial:
Descuidar el mantenimiento puede provocar costosas averías, pérdida de productividad y deterioro del producto. Por eso, contar con un proveedor de servicios de refrigeración industrial de confianza es esencial para mantener su sistema en las mejores condiciones.
El mantenimiento preventivo periódico puede incluir la comprobación de los niveles de refrigerante, la inspección de las conexiones eléctricas, la limpieza de las bobinas y la sustitución de los componentes desgastados o dañados. Además, un proveedor de servicios puede realizar un mantenimiento preventivo para detectar posibles problemas antes de que se agraven.
Elimine las tareas manuales y optimice sus operaciones.
Los frigoríficos domésticos están diseñados para uso doméstico, con menor capacidad y características como compartimentos congeladores. Los frigoríficos industriales son más grandes, diseñados para entornos comerciales o industriales, con mayores capacidades y características especializadas para satisfacer las necesidades de las empresas, como un mejor control de la temperatura y capacidad de almacenamiento.
Factores como el mantenimiento, los patrones de uso y las condiciones ambientales pueden afectar a la vida útil de un sistema de refrigeración industrial. Los sistemas bien mantenidos pueden durar varias décadas. Con el tiempo, sin embargo, los avances tecnológicos y los requisitos de eficiencia energética pueden requerir actualizaciones o sustituciones del sistema.
Sí, la seguridad es un aspecto fundamental de la refrigeración industrial. Implica medidas para evitar fugas, garantizar una ventilación adecuada en los espacios de refrigeración y aplicar protocolos de seguridad para manipular y trabajar cerca de refrigerantes. El cumplimiento de las normas y reglamentos del sector es esencial para mantener un entorno de trabajo seguro.
La Agencia de Protección del Medio Ambiente (EPA ) regula el uso y la manipulación de refrigerantes en virtud de la Ley de Aire Limpio. Al mismo tiempo, la Sociedad Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE ) proporciona directrices y normas para el diseño y la seguridad de los sistemas.
El mantenimiento de su sistema de refrigeración industrial es crucial para garantizar la longevidad y eficiencia de su equipo. Sin embargo, realizar el mantenimiento puede llevar mucho tiempo y ser complejo. Una solución como SafetyCulture (iAuditor) simplifica el proceso y aumenta la seguridad.
SafetyCulture ofrece una plataforma de inspección móvil y basada en web que permite agilizar y automatizar el proceso de mantenimiento de la refrigeración industrial. He aquí varias formas en que esta plataforma de operaciones puede ayudar a mantener la calidad de sus sistemas de refrigeración industrial y mucho más:
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