Abstract
El mercado del frio industrial está globalmente extendido y tiene multitud de aplicaciones, desde aplicaciones de uso cotidiano –aclimatación de objetos o espacios concretos como neveras o motores de combustión- hasta otras realmente complejas en sectores de tecnología punta –refrigeración de grandes instalaciones de generación de energía como centrales nucleares-. Cualquier instalación de frio industrial tiene como objetivo extraer calor de un entorno (foco caliente) para enfriarlo o refrigerarlo bien por cuestiones de mantenimiento o de seguridad, o bien simplemente porqué se desea mantener dicho entorno por debajo de cierta temperatura. Este calor extraído será transportado a otro medio o entorno (foco frío). En el presente trabajo se analiza una instalación de frío industrial que tiene como objetivo la formación de nieve artificial a partir de agua dulce. En este caso el medio que se desea enfriar es este agua dulce de la cual se extraerá un calor, concretamente el calor latente de solidificación del agua, mediante un intercambiador de calor llamado cristalizador que trabaja con agua salada como fluido refrigerante, la cual realiza la función de foco frío.
Aunque el intercambio de calor representado en la imagen anterior es el principal del sistema, pues el objetivo del sistema es formar nieve artificialmente, no es el único. Se producen exactamente tres intercambios de calor entre cuatro medios, más precisamente cuatro fluidos. Estos cuatro fluidos son: 1. Agua dulce que cristaliza en nieve 2. Agua salada que hace de fluido caloportador en el intercambio de calor principal. Este fluido es al que más espacio se le dedica en el trabajo pues además de ser el fluido refrigerante en el cristalizador, forma parte de un ciclo de evaporación-compresión-condensación. 3. Agua con glicol (agua glicolada desde aquí en adelante) que refrigera la condensación del ciclo de evaporación-compresión-condensación nombrado en el anterior punto. 4. Aire tomado del exterior que enfría el agua glicolada.
Gran parte del trabajo trata sobre la explicación del bucle que sufre el agua salada, pues como se ha dicho este fluido forma parte de un ciclo termodinámico. Podría decirse que es la parte central del proyecto. La instalación consta de los elementos pertinentes para reproducir este ciclo: evaporador, compresor, condensador y válvula de laminación, se trata de una refrigeración por compresión.
