Para pensar:

Siempre solemos hablar del subenfriamiento y damos por bueno un valor de 4 a 7ºK que nos garantiza que a la salida del condensador tenemos un 100% de liquido, pero.......

Os propongo el siguiente ejercicio, se trata de un equipo de refrigeración en el que se realiza la carga de refrigerante, se ajusta un subenfriamiento de 7ºK con una temperatura de condensación de 40ºC. .

Sin variar la carga de refrigerante y manteniendo la misma temperatura de evaporación, si bajo la temperatura de condensación, ¿Como se comportará el subenfriamiento? ¿Y si en vez de bajar la temperatura de condensación sube?

Animaros a contestar

Yo me animo a ser el primero; comenzamos si yo tengo un equipo y le bajo la temperatura de condensación estoy subenfriando mas ya que el proceso de calor latente estaba completado y lo que estoy es absorbiendo calor sensible.
Si subo la presión de condensación iré disminuyendo el subenfriamiento.
Ahora pregunto yo, si estoy realizando una carga de refrigerante en un equipo ¿que valor se subenfriamiento le doy? ¿el mismo para una temperatura exterior de 25ºC que a 45ºC? ¿ donde se mide el subenfriamiento? ¿me variara el subenfriamiento si ese equipo es partido y esta a diferentes cotas de altura el condensador y el evaporador?.

Hola, pues para echar un poco de leña al fuego, si nos remitimos al diagrama de mollier, parece que si disminuimos la temperatura de condensacion disminuimos el recalentamiento y al reves al aumentar la temperatura de condensacion puede aumentar el subenfriamiento y lo mejor de todo tiene sentido
Saludos

Voy a dar mi opinión y mis argumentos, que la verdad son poco científicos. Creo que goldete va en la dirección correcta pero por observación lo digo: si bajas la presión de condensación creo que hay más subenfriamiento porque:
Si la presión de condensación sube por mal intercambio del condensador (calor ambiental, suciedad en la batería, mala ventilación...) el subenfriamiento disminuye. Y si a esa máquina la pones a condensar bien, muchos ventiladores de repente, baja la presión de alta y vuelve a haber más subenfriamiento. Esto va en la linea de las máquinas que condensan con agua perdida en barcos, por ejemplo, que tienen un subenfriamiento grande, de 10 grados fácilmente pues el agua intercambia más y enfría más, y necesitas válvulas presostáticas para controlar el flujo de agua al condensador y que no baje demasiado la presión de alta.
Creo que cargar gas hasta ese subenfriamiento de 4 a 7 grados asegura que esas pequeñas fluctuaciones del subenfriamineto sean poco importantes, pues tampoco varía demasiado en los rangos de trabajo normales de la máquina.
En cuanto a donde se mide, en mi opinión a la salida del condensador, siempre antes de cualquier válvula u obstáculo que pueda crear preexpansiones y caída de temperatura: por ejemplo, la válvula del calderín medio cerrada puede falsear ya la lectura si provoca preexpansión tras ella.
En cuanto a lo de las diferentes cotas, una línea de liquido ascendente va perdiendo presión y puede provocar flash gas si está mal calculada, y exige además tener un buen subenfriamiento como colchón. Una linea de liquido descendente gana presión y permite trabajar con subenfriamientos más cortos.
Hasta ahí mi opinión. Susceptible de estar equivocada. Que sigan las aportaciones.

Pero ojo hasta unos límites, porque si bajamos temperatura de condensación y subenfriamiento en exceso , perdemos rendimiento .

He conocido instalaciones donde la línea de líquido pasa sin ningún aislamiento por la cámara de congelación , para llegar a la vet .

Perder rendimiento por bajar la presión de condensación?

Para eso tendríamos que bajar mucho la presión de condensación. Lo primero tendríamos la limitación de la VET (mecánica), que en congelación nos puede dar problemas si bajamos de 14 bar con R404A (ejemplo).

Pero con las electrónicas, si hay un buen control del compresor se puede bajar la presión de condensación hasta los 10bar. Siendo este el límite que da el funcionamiento del compresor en sus condiciones de diseño.

Pero haciendo pruebas controladas he bajado de estas presiones sin aumento de consumo.

Hola! Interesante tema Rodrigo. Por lo general, al bajar la presión de condensación aumenta el subenfriamiento, ya que sobra capacidad en el condensador. Pero aquí hay otro efecto a tener en cuenta, y es que vamos a inyectar en el evaporador un refrigerante con mayor porcentaje de liquido, por lo que aumentamos la potencia frigorífica y el condensador también tiene que evacuar más calor, siendo por tanto ese aumento de subenfriamiento no tan marcado. Habría que estudiar un caso concreto diagrama de mollier en mano o probar sobre un sistema midiendo cuanto varía el subenfriamiento al bajar la temp condensación.

Avanzamos un poco más en el tema.

Como bien dices, si bajamos la temperatura del líquido aumentamos la potencia/kg del gas.

El compresor si no tiene algún sistema de control de capacidad seguirá aspirando el mismo volumen.

El evaporador no dará la potencia necesaria para evaporar todo el refrigerante enfriando mas la temperatura de retorno, cerrando la válvula de expansión.

Caerá la presión de aspiración ya que el compresor sigue trabajando al 100%.

Al bajar la temperatura de evaporacion cae (a saber hasta qué presión) se reduce la masa de gas aspirado y la potencia frigorífica del mismo.

Al aspirar menos kg de gas baja la potencia del compresor, si condensador sigue rindiendo al 100% cada vez iremos más sobrados de condensador, aumentando el subenfriamiento.

Quitando equipos especiales o sistemas de refrigeración para procesos lo normal es que los fabricantes en sus equipos normalizan sus potencias en base a unas temperaturas exteriores e interiores.
Un equipo de refrigeración o clima que tenga una temperatura de condensación de 40ºC utilizando el aire exterior significa que tengo aproximadamente 25ºC de temperatura seca, si la carga es correcta ese equipo deveria de tener un subenfriamiento superior ya que en condiciones normales de 35ºC exterior y una temperatura de condensación sobre los 50ºC ese condensador deveria de tener un subenfriamiento de 5ªC.
Si el condensador es de agua la cosa cambia puedo aumentar el caudal y bajar la temperatura de condensación hasta ciertos limites ya que el evaporador tiene una capacidad limitada se corre el riesgo de golpe de liquido o desbalanzeo de válvula de expansión.
Yo siempre ala hora de ajustar la carga de refrigerante de un equipo intento poner la unidad en las condiciones mas desfavorables de trabajo, un equipo de frio cargado en invierno cuando llega el verano salta por alta presión y las bombas de calor ajustadas en invierno cuando llega el verano no rinden.
Afortunadamente para los técnicos con menos experiencia tienen la bascula sino esto seria un caos.

Gracias a todos los que habéis contestado al post. A todos esos que nos leen, tienen dudas y siguen en la oscuridad desde aquí os animo a que participéis de una forma activa en el foro.

A las preguntas concretas que realicé voy con mi punto de vista:

Sin variar la carga de refrigerante y manteniendo la misma temperatura de evaporación, si bajo la temperatura de condensación, ¿Como se comportará el subenfriamiento?

-Subirá.

¿Y si en vez de bajar la temperatura de condensación sube?

-Bajará.

Mi razonamiento:

Para que se dé el subenfriamiento del liquido en el condensador hemos de ser capaces de ceder el calor extraído en el evaporador por el refrigerante, el producido por la compresión y el necesario para subenfriar el liquido condensado y almacenado en el condensador.

De tal forma si por el motivo que sea (Mal intercambio de calor, carga excesiva de refrigerante, temperaturas fuera de las diseño, relaciones de compresión altas, flash gas a la entrada de la expansión,......) y el condensador se muestra como un condensador pequeño, que no es capaz de evacuar el calor necesario, iremos perdiendo subenfriamiento hasta llegar a no tener la potencia suficiente en el condensador para realizar la total condensación y cambio de estado del refrigerante. Esto creo que de una forma practica a todos nos a tocado.

Por el contrario cuando baja la temperatura de condensación y el mero hecho de poder bajarla (que no siempre es posible) significará que ese condensador o está dando una mayor potencia o ha bajado la potencia que se necesita disipar en el, siempre que mantengamos un nivel de liquido similar dará como resultado un mayor subenfriamiento.

Intentaré realizar pruebas con un equipo, tomar datos y subir al post los resultados para poder estudiarlo de una forma mas concreta.

Y ahora a las preguntas de Goldete:

¿que valor de subenfriamiento le doy? ¿el mismo para una temperatura exterior de 25ºC que a 45ºC?

No, si hago la carga un día caluroso o extremo tendré en cuenta la presión de alta y a medida que introduzco refrigerante iré constatando el subenfriamiento y evolución de la presión. En el supuesto de un día frío intentaría simular unas condiciones de diseño bien sea jugando con los ventiladores del condensador, obstruyendo el paso de aire por el mismo por ejemplo con un carton y realizaria la carga dando un subenfriamiento de 5 a 7K.

¿ donde se mide el subenfriamiento? ¿me variara el subenfriamiento si ese equipo es partido y esta a diferentes cotas de altura el condensador y el evaporador?

Lo suyo es medir a la salida del condensador, tanto la presión como la temperatura de contacto. Por supuesto hay que tener en cuenta que si tenemos una columna de liquido por encima de donde estamos midiendo esta va a ejercer una presión y nos engañará a la hora de medir el subenfriamiento.

Hola, acabo de hacer una simulación con el software CoolPack y las curvas de rendimiento de una válvula tipo de Danfoss, para una instalación standard de alrededor de 10 kW de potencia frigorífica, evaporando a -8ºC y variando la temperatura ambiente. Los resultados son estos:

K= Coef. transmisión condensador
S= Superficie condensador
Tª cond= Tª condensación
Tª amb= Tª condensación
DT= Salto térmico condensador
Q cond= Potencia evacuada en el condensador
Subenf= Subenfriamiento
Q frig= Potencia frigorifica en el evaporador
Tª evap= Tª evaporacion
Recal= Recalentamiento

Esta simulación considera, como dice Rodrigo, que la temperatura de evaporación pudiera mantenerse constante, cosa que no es real para una VET, con lo que el aumento de subenfriamiento real sería más bajo de lo que aparece en la tabla. Luego pongo los resultados considerando que la temperatura de evaporación cae de manera natural al descender la temperatura de condensación.
También se puede ver que las VET, a medida que la potencia en el evaporador aumenta, varían algo su recalentamiento operativo, para un ajuste de muelle predefinido.

Un saludo.

Éstos son los resultados considerando que la caída de presión de condensación va a arrastrar también algo la temperatura de evaporación. Como se puede ver, el subenfriamiento aumenta, pero no tanto como en el caso analizado manteniendo fija la temperatura de evaporación.

Un saludo.