CIRCUITOS FRIGORÍFICOS CON CO2 (R744)

El uso del CO2 como refrigerante está ganando terreno en instalaciones de media y gran potencia frigorífica. Esta tendencia, debida principalmente a la neutralidad de este fluido con respecto al medio ambiente, se está extendiendo a instalaciones cada vez más modestas.

La demanda de técnicos capaces de manejar instalaciones de CO2 (también conocido como R744) no deja de aumentar.

Este libro pretende aportar los conocimientos complementarios necesarios a los técnicos que deseen evolucionar hacia el manejo de circuitos frigoríficos con CO2. Pone de relieve las particularidades físicas y el comportamiento termodinámico de este fluido, muy diferentes de los fluidos habituales. Describe los diferentes tipos de circuitos utilizados con el CO2, explica su funcionamiento, las medidas de seguridad y la metodología de intervención.

Este manual trata de la tecnología de los circuitos de refrigeración que utilizan dióxido de carbono, o CO2, como refrigerante. Se dirige principalmente a los técnicos de refrigeración. Su objetivo es ayudarles a prepararse para realizar el mantenimiento de sistemas de refrigeración que utilizan CO2 (R744). Esta preparación incluye el estudio del CO2, los circuitos frigoríficos específicos, los componentes frigoríficos para el CO2, las normas de seguridad que deben respetarse y la metodología de intervención. Es posible que algunas personas no reúnan los requisitos necesarios para comprender plenamente el contenido de este manual. En este caso, se recomienda ver (o revisar) el manual "Las bases del frio" de Francis Cabeza y editado también por AMV EDICIONES.

Es un libro muy esperado en el sector del frío industrial y la refrigeración. Es un libro imprescindible para cualquier profesional, técnico y para la formación de nuevos profesionales y frigoristas. Se ha llevado a cabo un gran esfuerzo en la traducción del francés  y adaptación a la actualidad del del sector del frío y la refrigeración.

Además es un libro que complementa al manual LAS BASES DEL FRÍO y a la obra EL SABER HACER DEL FRIGORISTA del mismo autor y editados también por AMV EDICIONES.

El autor, Francis Cabeza, lleva más de 40 años trabajando en el sector de la refrigeración, primero como técnico durante 10 años y después como docente durante el resto de su carrera. Se ha enriquecido, tanto humanamente como profesionalmente, a lo largo de su vida profesional y, en particular, en la formación de cientos de técnicos de refrigeración comercial e industrial. Rico en esta experiencia, y consciente de los nuevos requisitos técnicos que se exigen a las personas que trabajan en el sector de la refrigeración y la climatización, utiliza sus conocimientos de refrigeración para facilitar la adquisición de estos conocimientos. Es autor de otros manuales: "Las bases del frío" y "El saber-hacer del frigorista". Desde hace algunos años, se interesa por las instalaciones frigoríficas que utilizan CO2 como refrigerante, un fluido muy diferente de los utilizados por los frigoristas desde hace casi un siglo y que requiere circuitos específicos. Observando el rápido desarrollo de las instalaciones de CO2 y consciente de la necesidad de formación que ello conlleva, decidió aportar su granito de arena elaborando el manual didáctico "Circuitos frigoríficos con CO2" para los técnicos que desearan pasarse a este "nuevo" fluido. Este libro es fruto de su experiencia e investigación entre una bibliografía toda vía escasa y poco accesible para el neófito. Tras un trabajo de estudio y análisis, Francis Cabeza ha expuesto sus conocimientos en un orden pedagógico para facilitar su adquisición al mayor número de profesionales interesados.

ÍNDICE COMPLETO DEL LIBRO:

Prólogo.

Introducción.

Capítulo 1. HISTORIAL.

Origen del CO2. 
Uso frigorífico del CO2 antes de la existencia de los CFC.
Abandono y retorno del CO2 en refrigeración.

Condicionantes medioambientales.

Capa de ozono.
Efecto invernadero.
Potencial de calentamiento atmosférico (PCA o GWP).
Impacto total equivalente sobre el calentamiento atmosférico (TEWI).
Certificación del personal de intervención y de las empresas.
¿Cuáles son las soluciones para el futuro? 

Capítulo 2. CONOCER EL CO2 O R744.

Características físicas.

Presión.
Punto crítico.
Punto triple.
Caída de presión y hielo seco.
Evacuación de CO2 al aire libre.
Dilatación: CO2 líquido cerrado.
Calor latente de vaporización.
Volumen específico del vapor.
Producción frigorífica volumétrica.

Características químicas del CO2.

Toxicidad.
Inflamabilidad.
Solubilidad del agua en el CO2.
Eliminación de fugas antes de hacer el vacío.
Ensayo de resistencia a la presión o presión de prueba.
Deshidratar el circuito antes de la puesta en servicio.
Viscosidad del CO2.
Acción química sobre los materiales.
Aceites lubricantes.
Comportamiento del CO2 con el amoniaco.
Detector de fugas de CO2 en el NH3.

Capítulo 3. APLICACIÓN DEL CO2.

Manipulación del CO2.

La botella de carga R744.
Regulador de presión y tubo flexible de carga.
Protección individual.
Analizador para el R744.
Detectores de fugas.
Requisitos previos para la carga inicial de R744.
Realización de la carga inicial.

Los componentes del circuito frigorífico.

Compresores.
Evaporadores.
Intercambiadores de calor de placas soldadas.
Condensadores.
Enfriador de gas o "gas-cooler".
Tuberías.
Prueba de la resistencia a la presión.
Recipientes y accesorios.
Válvulas de seguridad.
Presostatos.
Filtro deshidratador.
Válvula de expansión.

Capítulo 4. EL DIAGRAMA ENTÁLPICO.

Diagrama entálpico.
Calentamiento del fluido.
Curvas de temperatura, de volumen especifico y de entropía.
Punto crítico.
Esquema del ciclo frigorífico.
Compresión, descarga, condensación... 
El líquido, la válvula de expansión.
Evaporador.
Características del ciclo frigorífico.
Diagrama del CO2.
Aplicación frigorífica del CO2.

Capítulo 5. CIRCUITOS FRIGORÍFICOS CON CO2 o R744.

Estudio de cada circuito típico mediante el diagrama entálpico.

Estudio del circuito frigorífico de CO2.
Proyecto.
Balance de lo descubierto.
Aumento del rendimiento con un intercambiador de calor.
¿Qué sucede si aumenta la presión de condensación? 
Ciclo transcrítico.
Circuito de doble etapa de expansión.
¿Cómo aumentar la eficacia del circuito transcrítico?
¿Cómo automatizar la elección de la AP óptima?
¿Qué presión intermedia se debe mantener en el separador de líquido?
Circuito de compresión paralela.
Circuito booster transcrítico.
Circuito booster transcrítico, de media y baja temperatura.
Circuito transcrítico con eyector.
Circuito con eyector de vapor de baja presión.
Circuito eyector AP y compresor auxiliar.
Eyector modulante.
Eyector de líquido.

Capítulo 6. UTILIZACIÓN DEL R744 EN FRÍO INDUSTRIAL.

Circuitos en cascada.
Cascada NH3/CO2.
El CO2 en régimen inundado.
Instalación NH3-CO2.
Ciclo termodinámico de la inyección total.
Evaporadores alimentados por bomba.
Características de una bomba centrífuga de velocidad constante.
Estación de bombeo.
Desescarche.
Circuito NH3-CO2 a -40°C, desescarche por gases calientes.
Gestión del aceite en el circuito CO2.
Circuito NH3-CO2 de dos temperatura.
Intercambiador por aspersión o "spray chiller".

Capítulo 7. COMPLEMENTOS.

El aire húmedo.
El diagrama sicrométrico.
Intercambiador de preenfriamiento adiabático.
Unidad de CO2 de baja potencia.
• Montaje.
• Puesta en servicio.
Sustitución de un deshidratador.
El amoníaco (NH3) o R717.
Efectos del amoníaco en las personas.
Control del aire de la sala de máquinas.
R717 tablas y diagrama.
R134a tablas y diagrama.
R744 tablas y diagramas.
Símbolos gráficos para instalaciones frigoríficas.
Soluciones de los ejercicios.
Símbolos y unidades utilizados en  este libro.