Fundamentos de refrigeración.

2. ¿Que es materia?
Es todo lo que ocupa un lugar en el espacio
Estados de la materia
Sólido, líquido, gaseoso y plasma
Cambios de estado
De líquido a sólido: Solidificación
De sólido a líquido: Fusión
De líquido a gaseoso: Evaporación
De gaseoso a líquido: Condensación
De sólido a gaseoso: Sublimación
De gaseoso a sólido: Sublimación Inversa (Cristalización)

3. ¿Qué es el calor?
Tipo de energía producida por el movimiento de las moléculas de un
cuerpo, y que se manifiesta a través de cambios de temperatura. Cabe que
resaltar que el calor siempre viaja de un sitio de mayor concentración, a
uno de menor concentración.
Tipos de Calor
Calor latente
Es el calor que se suministra o extrae de un cuerpo o sustancia provocando
un cambio de fase o de estado en ella.
Calor Sensible
Es el calor que se suministra o extrae de un cuerpo o sustancia sin provocar
un cambio de fase o de estado en ella.

4. Calor específico
Es calor que requiere un Kg de una sustancia para cambiar de estado.
es diferente en cada sustancia. Entre mayor sea el calor específico de una
sustancia, mayor cantidad de calor será capaz de absorber.
Transmisión del calor
Conducción
Es la que se da por el simple contacto entre dos cuerpos o sustancias con
diferentes temperaturas, sin necesidad de haya algún tipo de
También se da cuando el calor se transmite de un punto a otro de un
mismo cuerpo o sustancia que están a temperaturas diferentes.

5. Convección
Se da cuando una sustancia que puede ser liquida o gaseosa, se encarga
de transmitir el calor entre dos puntos que están a diferentes
temperaturas.
Radiación
El calor se transmite de un cuerpo a otro por medio de rayos infrarrojos,
sin que exista ningún tipo de contacto o fluido entre ellos.

6. Concepto de refrigerante
Es cualquier cuerpo o sustancia con la capacidad de absorber calor de
cuerpo o sustancia.
Concepto de Temperatura
Cantidad de calor que contiene un cuerpo o sustancia.

7. Unidades de medida de temperatura
1. Grados Celsius o Centígrados. Símbolo ºC
2. Grados Fahrenheit. Símbolo ºF
3. Grados Kelvin. Símbolo ºK
4. Grados Rankin. Símbolo ºR
Conversión de unidades de temperatura
ºF = (9/5 x ºC) + 32
ºC = 5/9 (ºF – 32)
ºK = ºC + 273
ºC = ºK – 273
ºF = (9/5 x ºK) – 459.67
ºK = (ºF+459.67) x 5/9

8. Concepto de presión
Es la fuerza ejercida perpendicularmente sobre una superficie
Presión Atmosférica, Manométrica y Absoluta
La presión atmosférica es la que ejerce la atmósfera del planeta sobre la
superficie terrestre.
La presión manométrica (en el caso de la refrigeración) es la que
con un instrumento al interior del sistema.
La presión absoluta es la presión medida con referencia a un vacío
o absoluto. También se define como la suma de la presión atmosférica y
manométrica

9. Unidades de medida de presión
PSI (Pound Square Inch)
Bar
Pascal (Pa)……kPa
Conversión de unidades de presión
1 PSI = 0.069 Bar = 6.895 kPa
1 Bar = 14.504 PSI = 100 kPa
1 kPa = 0.145 PSI = 0.01 Bar

10. Concepto de refrigeración
Es el proceso de disminuir y mantener la
temperatura de un cuerpo o sustancia por
de la temperatura ambiente.

11. FRIO NATURAL
*El hombre pre-histórico: Se dieron cuenta que cuando un animal moría
dentro de una caverna cerrada con una entrada y una salida de aire, su
cuerpo se secaba sin descomponerse (momificación). El aire hacía que la
temperatura dentro de la caverna se mantuviera por debajo de la
permitiendo así la conservación de los cuerpos.
Empezaron entonces a utilizar este fenómeno a su provecho. Tomaban
trozos de carne, los secaban para eliminar la grasa, y luego los cubrían
tierra y los ponían en estas cavernas; y así tenían reservas de carne para
tiempos en que la caza escaseaba. Obviamente, los tiempos de
conservación eran mucho menores a los que manejamos hoy en día.

12. *Antiguos norteamericanos: Localizaban una corriente de agua
subterránea, luego se hacía una cavidad de tal manera que el fondo de
esta estuviese al ras con la corriente, logrando que la tierra al fondo de la
cavidad se humedeciera sin inundarla, después se construía una
donde se colocaban los trozos de carne ya cubiertos de tierra, y
la cavidad se tapaba con ramas y hojas. La corriente subterránea se
encargaba de mantener al margen el calor del exterior.

13. *Antiguos egipcios: Se conoce que practicaban algo similar a lo hecho
por los norteamericanos a orillas del rio Nilo.
*Aztecas, Griegos y Romanos: Se conoce de estas civilizaciones que
usaban el hielo de las montañas nevadas para la conservación de carne y
granos.
*Chinos: Se conocen escritos muy antiguos que describen, sótanos llenos
de hielo acumulado durante el invierno, para luego ser utilizado en
no solo en la conservación de alimentos sino también para bajar la
temperatura dentro de los palacios.

14. FRIO ARTIFICIAL
Los primeros datos que se conocen del frio artificial, datan del siglo IV, y
dicen que se lograba añadiendo nitrato de sodio al agua para que esta
disminuyera su temperatura, o una mezcla de nitrato de sodio y nitrato
potasio a la nieve para conservarla por mucho tiempo.
Para el siglo XVI, más exactamente en el año 1553, un médico español
llamado Blas Villafranca, usó por primera vez la palabra refrigerar,
refiriéndose al hecho disminuir y mantener la temperatura por debajo de
del ambiente.

15. Para el año 1607, se descubrió que la mezcla de sales usada anteriormente,
no solo servía para enfriar el agua, sino que también era posible
congelarla.
Durante ese mismo siglo (XVII), el científico Robert Boyle y el astrónomo
Philipe Laier, se hicieron famosos por usar mezclas refrigerantes en sus
laboratorios. Estas mezclas constaban de diferentes compuestos químicos,
que combinados daban como resultado una disminución te temperatura
en el cuerpo o sustancia sobre el cual era aplicada la mezcla.

16. El siglo XVIII fue de gran importancia para la refrigeración. Durante este
periodo numerosos científicos ya estaban usando las mezclas refrigerantes
en sus laboratorios, entre los cuales destacó el farmacéutico y catedrático
Antoine Baumé, quien aproximadamente desde el año 1757 en adelante,
publicó diversas obras en las que hacía referencia a la creación de frio
artificial. Entre otros experimentos, expone que creó hielo gracias a que el
éter expuesto al aire se vapora con facilidad, y produce al evaporarse una
disminución de temperatura en el cuerpo sobre el cual se está evaporando.
En el año 1715 el físico holandés Daniel Gabriel Fahrenheit estableció el
cero de su termómetro usando una mezcla de nieve y nitrato de amonio.
En este mismo siglo se iniciaron las investigaciones sobre la refrigeración
mecánica, de hecho, en el año 1744 se descubrieron las propiedades
termodinámicas del amoniaco y el dióxido de carbono.

17. Durante el siguiente siglo (XIX), muchos estudiaban las leyes de las
mezclas refrigerantes, y de las sustancias volátiles que al evaporarse
producían disminución de temperatura, pero fue el francés Ferdinand
Carré ´quien creó la primera “máquina de refrigeración por absorción:
Estos sistemas
usaban como
refrigerante una
mezcla agua-
amoniaco o agua-
bromuro de litio.
El funcionamiento de este
sistema será explicado en
las diapositivas 29 y 30.

18. Los sistemas por absorción se usaron alrededor del mundo hasta mediados del siglo
XX, a pesar de que Jacob Perkins ya había creado la primera máquina de refrigeración
por compresión en el año 1834, usan éter en su interior; y el escocés James Harrison
patentó una maquina muy parecida en 1855.
Las primeras máquinas de refrigeración por compresión usaban refrigerantes naturales
tales como el amoniaco y el bromuro de litio, o una mezcla de estos con agua.
Con la evolución de la tecnología entre el siglo XX y hasta ahora el XXI, se han ido
incorporando un sin número de mejoras para los sistemas de refrigeración,
enfatizándose en la inclusión de aparatos electrónicos cada vez más avanzados para el
control y la protección de los sistemas.
La historia de la refrigeración esta lejos de decir su ultima palabra, ya que hoy por hoy
se están realizando investigaciones sobre nuevas formas de refrigerar.

19. Alta Temperatura
Nos referimos a ella cuando hablamos de confort para el ser humano, o dicho
otra manera, cuando hablamos de Aire Acondicionado. Aunque el rango
comprende desde 16ºC hasta 26ºC, la considerada temperatura confort ronda
entre los 21ºC a los 25ºC.
Media Temperatura
Se refiere a la temperatura de conservación de los alimentos para el consumo
humano que la requieren. Este rango va desde >0ºC hasta 15ºC.
Baja Temperatura
Podemos decir también que es la temperatura de congelación a la cual se
mantener algunos alimentos. El rango comprende desde 0ºC hasta -50ºC

20. a) REFRIGERACIÓN DOMÉSTICA
refrigeradores y congeladores domésticos. Representa una porción muy
significativa de la industria de la refrigeración.
b) REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Trata del diseño, instalación y mantenimiento de aparatos de
del tipo usado por almacenes y tiendas, restaurantes, hoteles e
instituciones, para el almacenaje, exhibición, procesado y expedición de
artículos de todos los tipos que estén sujetos a deterioro.

21. c) REFRIGERACIÓN INDUSTRIAL
Entre las aplicaciones industriales típicas se encuentran: plantas de hielo,
plantas empacadoras de alimentos (carne, pescado, aves, alimentos
congelados, etc.), cervecerías, cremerías y plantas industriales tales como:
refinerías de aceite, plantas
Químicas, etc.

22. d) REFRIGERACIÓN MARINA Y DE TRANSPORTE
Las aplicaciones que caen dentro de esta categoría, se pueden clasificar
particularmente bajo refrigeración comercial e industrial. Sin embargo
ambas áreas han crecido lo suficientemente para requerir mención
especial.
La refrigeración marina se refiere a refrigeración a bordo de barcos e
incluye por ejemplo, refrigeración
para botes de pesca y embarcaciones de transporte y de cargamento
sujeto a deterioro, así como
refrigeración de los almacenes del barco, en toda clase de
La refrigeración de transporte se refiere a los equipos aplicados a
transportes de cargas y pasajeros.

23. e) ACONDICIONAMIENTO DE AIRE
Generalmente involucra el control no solamente de la temperatura del
espacio sino también de la humedad y movimiento del aire dentro, así
como el filtrado y limpieza del mismo (Climatización).

25. Función de los componentes básicos
Compresor
El compresor es el corazón del sistema de refrigeración. Su función es
succionar y comprimir el gas refrigerante forzándolo así a ir hacia el
condensador a alta presión y alta temperatura.
Condensador
Su función es extraer el calor que el refrigerante ganó durante los
de evaporación y compresión, haciéndolo a pasar de estado gaseoso a
líquido.

26. Función de los componentes básicos
Elemento de expansión
Su función es restringir el paso de refrigerante líquido y disminuir
drásticamente su presión, enviándolo hacia el evaporador como un vapor
saturado, o dicho de otra manera, en forma de rocío.
Evaporador
Su función es transferir el calor del elemento que se quiere enfriar (aire o
agua), al refrigerante; haciendo que este pase nuevamente a forma de
vapor, y en ese estado llegue al compresor para iniciar nuevamente el

27. Funcionamiento del sistema
El compresor recibe el refrigerante gaseoso y lo comprime,
enviándolo al condensador como una vapor (gas) a alta
y alta temperatura; el condensador extrae calor al refrigerante
por medio de un agente de enfriamiento (aire y/o agua), y
disminución de temperatura ocasiona un cambio de gas a
líquido, a pesar de bajar su presión esta aun se considera alta,
su temperatura media (ligeramente por encima de la
temperatura ambiente); el elemento de expansión recibe el
refrigerante en estado líquido, y lo estrangula haciéndolo
a un estado conocido como vapor saturado,…………

28. Funcionamiento del sistema
…….llamado así debido a que el efecto de estrangulamiento,
ocasiona la creación de una nube de vapor saturada o llena
pequeñas burbujas de líquido, este estado puede ser descrito
en una manera más simple como un “rocío” a baja presión y
baja temperatura; el refrigerante llega de esta manera al
evaporador, donde todas las burbujas de líquido se evaporan
debido al intercambio de calor con la sustancia que se está
refrigerando; al salir del evaporador el refrigerante está en
estado gaseoso a baja presión y baja temperatura, llegando
estas condiciones al compresor para iniciar nuevamente el

29. Funcionamiento del sistema por absorción
Como se pudo observar en la imagen del sistema por
(si no lo recuerda regrese a la diapositiva #17), en éste no
un compresor, sino que se usa un generador y un absorbedor.
En el generador, la mezcla refrigerante agua-amoniaco o
bromuro de litio, es expuesta a una fuente de calor haciendo
que se evapore, al evaporarse la mezcla se separa; el vapor de
agua se acumula en la parte superior del generador, se
condensa y se precipita al fondo nuevamente (éste es el
fenómeno que vemos en la tapa de una olla al cocinar),
mientras que el vapor de amoniaco o bromuro de litio, se va
hacia el condensador,……

30. Funcionamiento del sistema por absorción
…….el funcionamiento en el condensador, elemento de
expansión y evaporador, es el mismo del ciclo básico ya
descrito.
Debido a la separación, la mezcla en el generador va teniendo
mayor proporción de agua, por eso esta es enviada al
absorbedor, el cual recibe también el vapor proveniente del
evaporador; aquí se mezclan nuevamente para lograr la
correcta y proporción de ambos ingredientes, y una vez
esto, la mezcla es enviada al generador para reiniciar el ciclo.

31. Si leyó atentamente, usted debe ser capaz de:
1. Establecer la relación entre el evaporador, el condensador y el calor
latente
2. Saber en que estado y condiciones de presión y temperatura esta el
refrigerante en cada punto del sistema de refrigeración
3. Establecer diferencias y similitudes entre el ciclo básico por compresión,
y el ciclo por absorción.
4. Realizar conversiones entre las diferentes unidades de temperatura y
presión