Compresor De Refrigeración. Partes, Tipos, Características

Si alguna vez has visto la unidad compresora de tu refrigerador, te habrás preguntado ¿de qué se trata un compresor de refrigeración? ¿Te has imaginado como son internamente? ¿Cuáles son sus partes? ¿Qué tipos existen?

Estas son interrogantes a las cuales procuraremos darles respuesta en este artículo, para que de ahora en adelante tengas un mayor conocimiento sobre estos importantes componentes de los sistemas de refrigeración.

Compresor De Refrigeración
Compresor De Refrigeración

¿Qué Es Un Compresor De Refrigeración?

Un compresor de refrigeración es el punto central dentro de un sistema de refrigeración, siendo el encargado de impulsar el fluido refrigerante a través del sistema. El compresor es el dispositivo que se encarga de aumentar la presión del refrigerante en el circuito de refrigeración.

Los sensores de temperatura inician la acción del compresor, el cual funciona aumentando la presión y la temperatura del refrigerante vaporizado de forma mecánica. Existen varios tipos de compresores para las distintas aplicaciones de refrigeración.

¿Cuáles Son Las Partes Del Compresor De Refrigeración?

  • Carcasa: Se fabrica en hierro y sostiene los elementos de trabajo, incluyendo el motor y los pistones.
  • Estator del motor: Se atornilla a la carcasa.
  • Sistema de válvulas: Se refiere a las válvulas de entrada, de salida, seguridad, succión y escape. Estas válvulas tienen diferentes características dependiendo del tipo de compresor.
  • Pistón: Encargado de reducir al mínimo el espacio muerto en el cilindro, permitiendo la reducción volumétrica del refrigerante.
  • Cigüeñal: Es el elemento que transmite la potencia del motor hacia las bielas.
  • Bielas: Estas piezas transforman el movimiento rotativo proveniente del motor y el cigüeñal en un movimiento rectilíneo para los pistones.
  • Rotor: Es el componente móvil del motor, y se encarga de accionar el cigüeñal.
  • Protector térmico: Se trata de un dispositivo de seguridad localizado en el compresor que se encarga de cortar la energía por aumento de temperatura o por sobretensión.
  • Muelles: Son el mecanismo mediante el cual el motor se encuentra suspendido dentro de la carcasa y se encargan de reducir la propagación de ruidos y vibraciones. Generalmente están fabricados en goma dura.
  • Devanados: Pueden ser de cobre o aluminio y forman parte del estator.
  • Cárter: Es donde se mantiene acumulado el aceite de lubricación. Está abierto y expuesto al resto del ensamble del compresor.
  • Calentador de cárter: Brinda protección contra la acumulación de refrigerante en el cárter y mantiene el aceite caliente.
  • Visor o mirilla: Permite visualizar si el compresor tiene o no aceite.
  • Conectores: Ayudan a dar servicio rápido y fácil al compresor. Son los puntos de conexión al circuito cerrado de refrigeración.

Cómo Funciona Un Compresor De Refrigeración

En términos generales, un compresor de refrigeración es un dispositivo que comprime el refrigerante en un sistema de refrigeración y lo mueve a través del sistema para transferir el calor de un lugar a otro.

El proceso de compresión del refrigerante aumenta su temperatura y presión, lo que lo convierte en un gas de alta presión y alta temperatura que se utiliza para transferir calor del interior de un espacio frío al exterior.

El funcionamiento de un compresor de refrigeración depende del tipo de compresor utilizado en el sistema de refrigeración. Los compresores de refrigeración se pueden clasificar en dos categorías principales: compresores de desplazamiento positivo y compresores dinámicos.

Los compresores de desplazamiento positivo, como los compresores de pistón, los compresores de tornillo y los compresores scroll, funcionan mediante la reducción del volumen del refrigerante mediante un proceso de compresión mecánica.

El refrigerante se succiona en el compresor a través de una válvula de entrada y se comprime en un cilindro o un espacio de trabajo utilizando un pistón, tornillo o un elemento de desplazamiento alternativo similar. El refrigerante comprimido sale del compresor a través de una válvula de salida y se mueve a través del sistema de refrigeración.

Compresor de refrigeración Copelametic
Compresor de refrigeración Copelametic

Por otro lado, los compresores dinámicos, como los compresores centrífugos y los compresores axiales, funcionan mediante la transferencia de energía cinética a un gas refrigerante para aumentar su presión y temperatura.

El refrigerante se introduce en el compresor a través de una entrada y se acelera mediante un rotor giratorio o una serie de álabes curvados. La energía cinética del refrigerante aumenta a medida que se acelera y su presión y temperatura se elevan. El refrigerante comprimido sale del compresor a través de una salida y se mueve a través del sistema de refrigeración.

Características Principales De Un Compresor De Refrigeración

Las principales características que debes tener presente al evaluar un compresor son las siguientes:

  • Temperaturas y presiones operacionales. Estas son las condiciones de trabajo del compresor, que determinan el rango de temperatura y presión que puede manejar el refrigerante. Estas características dependen del tipo y diseño del compresor, así como del fluido refrigerante utilizado.
  • Potencia y capacidad. Estas son las medidas de la eficiencia y el rendimiento del compresor, que indican la cantidad de energía eléctrica que consume y la cantidad de refrigeración que produce. Estas características se expresan en unidades como vatios, caballos de fuerza, toneladas de refrigeración, etc.
  • Tipo de compresión: Esta es la forma en que el compresor aumenta la presión del refrigerante, que puede ser mediante pistones, paletas, tornillos o fuerza centrífuga. Cada tipo de compresión tiene sus ventajas y desventajas, y se adapta mejor a ciertas aplicaciones de refrigeración.
  • Tipo de construcción: Esta es la forma en que el compresor y el motor están ensamblados y sellados, que puede ser hermético, semihermético o abierto. Cada tipo de construcción tiene sus implicaciones en cuanto a la reparación, el mantenimiento y la seguridad del compresor.

Adicionalmente, otras características, tales como: dimensiones, peso y ruido, pueden influenciar significativamente en la elección definitiva de un compresor para un sistema en específico. Sin embargo, el rendimiento, las presiones y temperaturas de operación son los parámetros principales a la hora de elegir uno.

¿Qué Tipos De Compresores De Refrigeración Existen?

1. Alternativos

Conocidos además como compresores de pistón, se utilizan sobre todo para aplicaciones con gran requerimiento de capacidad frigorífica.

Anteriormente, se usaban en aplicaciones con capacidades de enfriamiento muy bajas debidas a su bajo coste, sin embargo, han sido reemplazados progresivamente por los compresores rotativos.

Su sistema de compresión volumétrica es mediante pistones, donde estos suben y bajan dentro de los cilindros, produciendo succión y compresión del gas refrigerante.

Cada cilindro tiene una válvula de succión para el gas refrigerante y una válvula de descarga para entregar el gas al condensador después de haber sido comprimido.

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Generalmente, se caracterizan por ser ruidosos y generar vibraciones considerables que se sienten en todo el sistema, además de ser más susceptibles al retorno líquido. Los compresores alternativos se subdividen en:

  • Abiertos: Es cuando un extremo del cigüeñal sobresale de la carcasa que alberga los pistones y los mecanismos dentro del compresor; además, se puede abrir.
  • Semiherméticos: El compresor y el motor están contenidos dentro de la misma carcasa, la cual puede abrirse para inspección y mantenimiento. Aquí el eje del motor y el cigüeñal son una sola pieza. Los compresores semiherméticos están fabricados de forma que se evita la entrada de aire o polvo en los mecanismos.
  • Herméticos: En este caso la carcasa está soldada y sellada, por lo que no se puede acceder dentro para inspección o mantenimiento. Se emplean en refrigeradores y congeladores domésticos. En sistemas comerciales de refrigeración se utilizan semiherméticos y herméticos soldados.

2. De paletas rotativas

Los compresores de paletas rotativas están conformados por una carcasa cilíndrica, una abertura de aspiración y otra de descarga, y un rotor instalado excéntricamente con respecto a la carcasa. La compresión se produce cuando el refrigerante fluye hacia la cámara donde, por la rotación excéntrica, se produce una reducción del volumen deseado.

Por su bajo coste y sus dimensiones compactas son ideales para refrigeradores domésticos y aires acondicionados. En la actualidad se utilizan compresores rotativos gemelos, que cuentan con dos rotores que giran en direcciones opuestas, lo que hace que se reduzcan las vibraciones y el ruido, siendo una mejor alternativa a los compresores Scroll.

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3. De tornillos rotativos

Los compresores de tornillos rotativos utilizan rotores de tornillo helicoidal para comprimir un gran volumen de gas. La compresión implica el motor y los rotores macho y hembra. El motor hace girar el rotor macho a través del cigüeñal, y a su vez hace que se mueva el rotor hembra a medida que ambos rotores se engranan entre sí.

Al engranarse ambos rotores, fuerzan el fluido a través del puerto de succión del compresor. El fluido comprimido sale por el puerto de descarga a una presión más alta. Se emplean mecanismos de tornillo rotativo en sistemas de refrigeración tanto comerciales como industriales.

4. Centrífugos

Conocidos igualmente como turbo o radial, los compresores centrífugos comprimen el refrigerante por energía cinética a través de impulsores giratorios. A medida que estos giran, fuerzan el refrigerante a través de la paleta de entrada.

Cuanto mayor sea la velocidad del impulsor, mayor será la presión. Luego, el refrigerante de alta presión pasa a través del difusor, donde su volumen se expande a medida que disminuye la velocidad.

Los compresores centrífugos convierten la energía cinética del fluido de alta velocidad y baja presión a un gas a baja velocidad y presión elevada. Estas unidades son adecuadas para grandes aplicaciones de refrigeración, siendo uno de los favoritos entre los sistemas de tipo industrial y comercial.

También los hay que funcionan con levitación magnética, con altísima eficiencia, ausencia total de aceite y vibraciones, y control por inverter, pero con un costo extremadamente alto.

Cómo Seleccionar El Tipo De Compresor Adecuado

La elección del tipo de compresor se basa en varios factores, que incluyen:

  • Capacidad de enfriamiento requerida: La capacidad de enfriamiento es uno de los factores más importantes a considerar al elegir un compresor. La capacidad de enfriamiento requerida depende del tamaño del espacio que se va a enfriar, la carga de calor dentro del espacio y la temperatura ambiente exterior.
  • Tipo de refrigerante: El tipo de refrigerante utilizado en el sistema de refrigeración también es un factor importante a considerar. Algunos compresores están diseñados para trabajar con refrigerantes específicos, utilizar un refrigerante incompatible con el compresor puede dañarlo.
  • Eficiencia energética: La eficiencia energética del compresor también es un factor importante a considerar, ya que un compresor más eficiente consumirá menos energía y reducirá los costos de operación del sistema de refrigeración a largo plazo.
  • Costo: El costo del compresor es otro factor importante a considerar, ya que puede haber diferencias significativas de costo entre los distintos tipos de compresores en el mercado.
  • Requerimientos de espacio: El espacio disponible para el compresor en el sistema de refrigeración también es un factor importante a considerar, ya que algunos tipos de compresores son más grandes que otros.

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Por lo tanto, la elección del tipo de compresor para un sistema de refrigeración dependerá de una evaluación cuidadosa de estos factores. Es importante contar con la asesoría de expertos en refrigeración y aire acondicionado para elegir el compresor adecuado para un sistema de refrigeración específico.

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