Cámara de refrigeración
Una cámara de refrigeración' es un recinto aislado térmicamente dentro del cual se contiene materia para extraer su energía térmica. Esta extracción de energía se realiza por medio de un sistema de refrigeración. Su principal aplicación es en la conservación de alimentos o productos químicos.
En la termodinámica clásica se la puede considerar como un sistema cerrado, debido a que la materia contenida en ella no entra en contacto con el exterior, mas no así su energía propia.[1]
Principio de funcionamiento
A diferencia de lo comúnmente pensado una cámara de refrigeración no enfría, sino más bien extrae la energía expresada en calor contenida en su interior, todo esto por medio de un sistema frigorífico. Para esto en el interior de la cámara se ubica uno o más evaporadores de refrigerante (generalmente de tiro forzado, bien sea para evaporadores de expansión directa o evaporadores inundados según la naturaleza del sistema frigorífico), mientras el resto de los componentes del sistema se encuentran remotos.
El objetivo del evaporador es absorber la energía térmica -expresado como calor latente- al sucederse el cambio de estado del refrigerante; mientras el líquido se va evaporando a baja temperatura al interior de este intercambiador de calor este absorbe energía térmica del aire que circula por las paredes exteriores del evaporador. A su vez, el suministro de refrigerante es controlado por una válvula de expansión.
Por su parte, la cámara debe estar aislada térmicamente a fin de minimizar la transferencia de calor por su estructura propia. Esto se logra gracias a paneles frigoríficos construidos con polímeros sintéticos de bajo coeficiente de transferencia de calor.
Constitución física
La constitución o materialización de una cámara de refrigeración se define en función de la solicitación térmica y condiciones medioambientales a las que esté sometida, es decir, su carga térmica y temperaturas tanto exterior como interior, entre otros parámetros a considerar. En resumidas cuentas, lo que define la materialización –y en la actualidad- de las cámaras son los paneles autosoportantes de Poliestireno (POL), Poliuretano expandido (PUR) y Poliisocianurato (PIR) revestidos en láminas de acero prepintado.
- Paneles
Estos paneles constituidos por polímeros sintéticos tienen un bajo coeficiente global de transferencia de calor debido al bajo coeficiente de conductividad térmica de sus materiales (principalmente el material aislante), que minimiza las pérdidas por conducción y convección entre los lados interior y exterior de la cámara. A su vez, estos paneles están disponibles en distintos espesores lo que implica una variación indirectamente proporcional a su coeficiente global de transferencia de calor. De esta manera –y a modo de ejemplo- a mayor diferencia de temperatura exterior e interior, mayor espesor de panel para un mismo material.
- Techos y pisos
Existen distintas soluciones para techos y pisos de cámaras de refrigeración conforme su tamaño y temperatura de operación. En cámaras pequeñas, para los techos se pueden usar desde los mismos paneles de los paramentos verticales, dándole acabados especiales, hasta usar paneles especialmente diseñados para este fin, que tienen una terminación y ensamble especial (a pedido), En cámaras de mayor envergadura, estos deben ir colgados a la estructura matriz que cobija la cámara por medio de anclajes o elementos especiales; esto se hará por medio de cadenas o piolas metálicas, según su peso propio. Conforme el tamaño e intensidad de tráfico de la cámara se pueden utilizar panales especialmente diseñados para ser utilizados como panel-piso los que tienen un revestimiento especial que permite un tráfico ligero pero no admiten vehículo motorizado alguno como los clásicos montacargas de cámaras industriales.
- Suelos
Para dar solución a los suelos de las cámaras frigoríficas existen también variadas soluciones conforme tamaño y temperatura de diseño; Sin embargo el criterio que prima es la temperatura de operación de la misma; si la cámara ha de trabajar por debajo de 0ºC tiene que tener un suelo tratado y libre de humedad para evitar la congelación, por transmisión, de la humedad propia de la tierra, evento que por dilatación de los cristales de hielo provocará fisuras o levantamientos en el suelo de la cámara. Para esto se debe reemplazar parte del material de suelo por paneles frigoríficos hasta de cubrir toda el área de la cámara a edificar. Luego ha de trazarse el cimiento de hormigón armado para sea cual sea la cámara de temperatura negativa.
Véase también
Referencias
- Çengel & Boles "Termodinámica" 1994 Vol I, Pág 8