IntroduccinDesde los principios de la humanidad nos hemos esforzado por adecuar nuestro entorno para obtener el mayor confort posible, siendo la temperatura ambiental un factor importante para la comodidad de las personas.A partir de la invencin de los principales ciclos de refrigeracin se han desarrollado amplias especificaciones en la manufactura de dichos elementos.Es importante el estudio de los aires acondicionados en las ramas de la ingeniera para ser aplicados en campos domsticos o industriales y mejorar as nuestra calidad de vida.

Aire acondicionadoElacondicionamiento de airees el proceso que se considera ms completo de tratamiento del aire ambiente de los locales habitados; consiste en regular las condiciones en cuanto a la temperatura (calefaccinorefrigeracin),humedad, limpieza (renovacin, filtrado) y el movimiento del aire dentro de los locales.Entre los sistemas de acondicionamiento se cuentan los autnomos y los centralizados. Los primeros producen el calor o el fro y tratan el aire (aunque a menudo no del todo). Los segundos tienen un/unos acondicionador/es que solamente tratan el aire y obtienen la energa trmica (calor o fro) de un sistema centralizado. En este ltimo caso, la produccin de calor suele confiarse acalderasque funcionan con combustibles. La de fro amquinas frigorficas, que funcionan porcompresino porabsorciny llevan el fro producido mediantesistemas de refrigeracin.La expresinaire acondicionadosuele referirse a la refrigeracin, pero no es correcto, puesto que tambin debe referirse a la calefaccin, siempre que se traten (acondicionen) todos o algunos de los parmetros del aire de la atmsfera. Lo que ocurre es que el ms importante que trata el aire acondicionado, la humedad del aire, no ha tenido importancia en la calefaccin, puesto que casi toda la humedad necesaria cuando se calienta el aire, se aade de modo natural por los procesos de respiracin y transpiracin de las personas. De ah que cuando se inventaron mquinas capaces de refrigerar, hubiera necesidad de crear sistemas que redujesen tambin la humedad ambiente.

Sistemas de refrigeracinLos mtodos de refrigeracin que se utilizan generalmente son decompresin mecnicaque consiste en la realizacin de un proceso cclico de transferencia de calorinterior de un edificio al exterior, mediante la evaporacin de sustancias denominadasrefrigerantescomo elfren, las que actualmente estn siendo reemplazados por refrigerantes alternativos que no afectan el medio ambiente y lacapa de ozono, ya que por mucho tiempo se dio uso a mezclas especiales de gases para los sistemas de refrigeracin que anunciaban la proteccin de la capa de ozono pero afectaban fuertemente el calentamiento global, un ejemplo es el refrigerante R134a, hoy da se busca utilizar derivados de loshidrocarburosal ser fluidos con cero Potencial deCalentamiento Global(PCG) y afectacin a la capa de ozono.El proceso bsicamente se realiza en cuatro pasos, durante el primero el refrigerante que se encuentra en estado lquido a baja presin y temperatura debe evaporarse en unserpentndenominadoevaporadoras se logra un primer intercambio trmico entre el aire del interior del local ms caliente y el refrigerante.Una vez en estado de vapor se succiona y comprime mediante uncompresoraumentando su presin y consecuentemente su temperatura, condensndose en un serpentn denominadocondensadormediante una segunda cesin de calor, esta vez al aire exterior que se encuentra a menor temperatura.De esa manera en el tercer paso, el refrigerante en estado lquido a alta presin y temperatura vuelve al evaporador mediante unavlvula de expansinel cual a consecuencia de su propiedad decapilaridadorigina una significativa reduccin de presin, provocando una cierta vaporizacin del lquido que reduce su temperatura, por ltimo retorna a las condiciones iniciales del ciclo.Se puede emplearaguacomo medio de enfriamiento para provocar la condensacin en vez del aire exterior, la que es enfriada mediante unatorre de enfriamiento.El elemento bsico es el compresor deltipo alternativoo apistnque se utiliza en la mayora de los casos. Tambin se utilizan compresoresrotativospara sistemas pequeos o tipo espiral llamadoscroll. En grandes instalaciones se suelen emplear compresores axohelicoidales llamados atornilloo del tipocentrfugo.En la actualidad se estn desarrollando varios sistemas que mejoran el consumo de energa del aire acondicionado, son elaire acondicionado solary elaire acondicionado vegetal. El aire acondicionado solar utiliza placas solares trmicas o elctricas para proveer de energa a sistemas de aire acondicionado convencionales. El aire acondicionado vegetal utiliza la evapotraspiracin producida por la vegetacin de unjardn verticalpara refrigerar una estancia.

Diferencia entre aire acondicionado y refrigeracin.El calor natural se eleva, por lo que las obras de refrigeracin contra el flujo natural de calor. Un rea confinada, se enfra mediante la eliminacin del calor dentro de ella y la expulsin de ste a la atmsfera exterior, donde est ms caliente que el espacio que se est enfriando.Los buques de contenedores refrigerados modernos estn diseados para incorporar un sistema de refrigeracin por agua para los contenedores estibados bajo cubierta. Esto no reemplaza el sistema de refrigeracin, pero facilita el enfriamiento de la maquinaria externa. Los contenedores estibados en la cubierta superior expuesta se enfran con aire, mientras que bajo la cubierta estn los sistemas refrigerados por agua. El diseo de refrigeracin por agua permite cargas de capacidad de contenedores refrigerados debajo de la cubierta, ya que permiten la disipacin de la alta cantidad de calor que generan. Este sistema extrae agua fresca del suministro de agua de la nave que a su vez transfiere el calor a travs de los intercambiadores de calor hacia el agua del mar, que est disponible en abundancia.En el comercio y la industria, hay muchas aplicaciones para la refrigeracin. La refrigeracin se utiliza para licuar los gases - oxgeno, nitrgeno, propano y metano, por ejemplo. En la purificacin del aire comprimido, que se utiliza para condensar el vapor de agua del aire comprimido para reducir su contenido de humedad. En las refineras de petrleo, plantas qumicas y plantas petroqumicas, la refrigeracin se utiliza para mantener ciertos procesos a sus bajas temperaturas requeridas (por ejemplo, en la alquilacin de butenos y butano para producir un componente de gasolina de alto octanaje). Los trabajadores del metal utilizan refrigeracin para templar el acero. En el transporte de productos alimenticios sensibles a la temperatura y otros materiales en camiones, trenes, aviones y buques de alta mar, la refrigeracin es una necesidad.

La refrigeracin es la eliminacin de calor de un lugar que necesita ser enfriado, tal como un contenedor frigorfico, una bodega de carga refrigerada, una habitacin fra, una habitacin con aire acondicionado o un refrigerador domstico y su transferencia a, por ejemplo, la atmsfera exterior. La refrigeracin se utiliza en el transporte de algunos gases licuados y productos qumicos a granel, en los sistemas de aire acondicionado, para enfriar mayor CO2 para los sistemas de extincin de incendios y conservar alimentos perecederos durante el transporte o almacenamiento.Mientras que los principios detrs de la refrigeracin y elaire acondicionadoson similares, existen algunas diferencias bsicas:Temperatura: Para el confort humano, el aire acondicionado necesita una temperatura estndar de 22 C. En la refrigeracin, la temperatura puede variar de menos 30 C a 25 C, dependiendo de la carga.

Cargas: Los seres humanos y los animales vivos utilizan el aire acondicionado, pero la refrigeracin se utiliza para las cargas no-vivas o plantas vivas.

Humedad: Para el confort humano, el aire acondicionado requiere un cierto rango de humedad, pero en la refrigeracin, el nivel de humedad requerido depende por completo de la carga. Para algunas cargas la presencia de humedad, incluso puede ser perjudicial y por lo tanto, debe ser mantenida en una condicin libre de humedad.

Purificacin del aire: Un sistema de aire acondicionado requiere que el aire se filtre y se purifique continuamente para eliminar los olores y partculas de polvo, utilizando la enzima, mecnica y bio-filtros. Los sistemas de refrigeracin slo requieren el mismo volumen de aire que se enfre y que pase a travs del compartimento de carga con el fin de mantener la temperatura deseada.

Requisito de aire fresco: Un sistema de aire acondicionado exige la circulacin de un cierto volumen de aire fresco que contiene 20,9% de O2. Si no se proporciona aire fresco, despus de un breve periodo de tiempo el O2 en la atmsfera de la habitacin se agotarn y se sustituir con CO2. Esto hace que sea inicialmente incmodo y peligroso para la ocupacin humana.

Aunque el aire acondicionado se controla con la temperatura y la humedad correcta, al final del da, la habitacin se sentir cargado y la cantidad de CO2 se habr incrementado significativamente. Se necesita un cierto grado de aire fresco (y de movimiento del aire) para reponer el O2 consumido. En la refrigeracin, el momento y la cantidad de aire nuevo exigido estrictamente depende de la carga, ya que algunas necesitan aire fresco y otras no.

Movimiento del aire: es necesario el movimiento de aire para el aire acondicionado en una habitacin cerrada, para mantener a los ocupantes frescos. En la refrigeracin, el movimiento del aire es controlado por la temperatura que se necesita para mantener (es decir, la temperatura de la demanda o el termostato de punto de referencia). Una vez que se alcanza la temperatura deseada, el movimiento de aire simplemente se detiene.

ConclusinLos aires acondicionados y la refrigeracin son elementos de suma importancia en la vida cotidiana debido a que gracias