Archivos Mensuales: mayo 2021

¿Cómo utilizar una Tabla de Presión vs. Temperatura?

Algunos puntos clave deben ser considerados a la hora de resolver problemas usando una Tabla de Presión vs. Temperatura. Es importante que el técnico del servicio tenga a la mano la información adecuada al tratar de resolver un problema; por ejemplo, determinar la temperatura del serpentín (o su temperatura promedio) durante la operación.

En los refrigerantes más comunes, tales como el R-22 y el R-404A, la temperatura del serpentín puede ser leída en la escala de temperatura que muestra el indicador o calibrador.

En otros refrigerantes, especialmente para los de bajo deslizamiento, la temperatura del serpentín puede determinarse utilizando una Tabla de Presión vs. Temperatura, al ubicar la presión en el indicador y revisar su temperatura correspondiente. Sin embargo, En los refrigerantes de más alto deslizamiento, la tarea es un poco más difícil.

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El condensador y el evaporador.

El condensador y el evaporador son las ventanas a través de las cuales el calor fluye dentro de una habitación con aire acondicionado. Estos componentes también son llamados “intercambiadores”, puesto que operan bajo la tendencia natural de hacer fluir el calor desde un espacio caliente hacia otro frío (como se observa en el diagrama inferior).

¿Cómo es que fluye el calor?

La mayor parte del calor fluye por un intercambio de temperatura, ya sea desde adentro o afuera de un sistema de refrigeración, o viceversa; esto pudiese ocurrir por convención, conducción o incluso por radiación (esto es, en donde el calor es trasferido por medio de la corriente del flujo).

¿Qué afecta al flujo de calor?

Los tres factores que principalmente pudiesen llegar a afectar el flujo de calor son los que explicamos a continuación:

  1. Diferencial de temperatura. Esto es que, cuando la diferencia de temperatura de un cuerpo a otro sea grande el calor fluirá con mayor rapidez entre ellos; en caso contrario, si las diferencias de temperaturas entre ambos cuerpos son pequeñas, el calor fluirá con mayor lentitud.
  2. Área o superficie de contacto. Con grandes áreas de contacto entre un cuerpo frío y otro caliente, el calor fluirá más rápidamente que en áreas pequeñas donde el contacto se halle más concentrado; un buen ejemplo de este fenómeno sucede en los refrigeradores domésticos los cuales no cuentan con serpentín negro en la parte trasera, en este caso el calor es diferido a las paredes de estos aparatos las cuales facilitan la labor de disipar la temperatura.
  3. Conductividad de Materiales. Algunos materiales, los cuales son llamados conductores, permiten que el calor fluya más rápido a través de ellos, mientras que otros (el caso opuesto) de menor conductividad de calor dificultan el flujo de la temperatura. Algunos materiales comúnmente utilizados en los sistemas de refrigeración por sus propiedades de conductividad son: Cobre, Aluminio, o inclusive el níquel.

FUNCIONES DEL EVAPORADOR Y CONDENSADOR.

El evaporador.

Evaporador en sistemas refrigeración.

En el evaporador es en donde la fase de caída de presión y de temperatura se llevará a cabo; aquí siempre debe de

mantenerse un caudal del flujo de refrigerantes en estado líquido. Una función del evaporador es permitir el mayor intercambio entre el refrigerante Genetron® con el área a enfriar, lo cual sucede por medio del intercambio del aire o de agua; de esta manera se logra que la temperatura sea absorbida por el refrigerante y succionado por medio del compresor el cual entonces cambiara de líquido a vapor, lo que deja un espacio libre para que más refrigerante líquido pueda entrar.

Algunos de los requisitos principales de un evaporador funcional serían:

  1. Mantener un volumen de intercambio constante.
  2. Permitir el flujo del refrigerante con una mínima caída de presión.
  3. Tener un diseño apropiado (con materiales adecuados) que permita flujo de calor al refrigerante en una forma fácil y rápida.

El condensador.

Condensador en sistemas de refrigeración.

En el condensador la operación es justamente contraía a la del evaporador, en el sucede que el vapor refrigerante, al ser

comprimido en el compresor y entrar al condensador en forma de vapor (gas refrigerante) a una alta presión y también elevada temperatura, permite el intercambio de temperaturas con el aire, el agua o con cualquier fluido; esto logra que se ceda todo el calor del refrigerante que absorbió del evaporador, que ahora se desechará al medio ambiente (o cualquier otro fluido). El condensador debe pasar el refrigerante de vapor a líquido saturado (líquido sub-enfriado), a fin de que se mantenga siempre líquido en su camino hacia el evaporador.

Algunos de los tipos de condensadores más comunes, de acuerdo a su funcionamiento y/o sus materiales, son los siguientes:

  1. Enfriado por aire.
  2. Enfriado por agua.
  3. Tubo concéntricos
  4. Carcaza y tubos.
  5. Agua de torre.

Tres puntos importantes que con los que debe cumplir un condensador son los siguientes:

  • Poseer suficiente área de intercambio.
  • Mínima caída de presión.
  • Facilitar la transferencia de calor.

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‘Whole Foods Market’ adopta refrigerante Solstice N40 (R448A) para reducir la huella de carbono en sus tiendas de Estados Unidos.

El refrigerante Honeywell Solstice® N40 (R-448A) de menor potencial de calentamiento global ayudará a la cadena de supermercados global a cumplir los objetivos de sostenibilidad. La adopción de refrigerante de próxima generación se alinea con el programa de reducción de emisiones GreenChill de la EPA para minoristas de alimentos.

El pasado 19 de abril de 2021, Honeywell (NYSE: HON), anunció hoy que el minorista mundial de alimentos naturales y orgánicos Whole Foods Market ha adoptado su gas refrigerante Solstice® N40 (R-448A) de menor potencial de calentamiento global (GWP) en sus tiendas en los Estados Unidos, ya que busca reducir las emisiones de refrigerante bajo el programa GreenChill de la Agencia de Protección Ambiental de los EE. UU.

 

Whole Foods Market modernizará sus sistemas de refrigeración comercial en más de 100 tiendas con la alternativa de GWP reducido de Honeywell, reemplazando los refrigerantes R-404A y R-22 de alto potencial de calentamiento global.

Basado en la tecnología de hidrofluoroolefinas (HFO), Solstice N40 ofrece un GWP que es aproximadamente un 68% menor que los refrigerantes tradicionales de hidrofluorocarbonos (HFC) como el R-404A. Cuando se usa Solstice N40, los sistemas de refrigeración también consumen menos energía que sus contrapartes que enfrían con HFC. En pruebas de supermercados de EE. UU. Y Europa, en comparación con el R-404A, Solstice N40 demostró un promedio de entre un 5 y un 15% menos de consumo de energía en aplicaciones de refrigeración. Se puede utilizar en nuevas instalaciones y para modernizar sistemas existentes utilizando refrigerantes de alto GWP como R-404A y R-507.

Los minoristas de alimentos de todo el mundo han adoptado Solstice N40 para ayudarlos a cumplir con las regulaciones actuales y propuestas, incluida la Enmienda de Kigali del Protocolo de Montreal adoptada internacionalmente, con el objetivo de reducir el uso de HFC de alto potencial de calentamiento atmosférico. Solstice N40 es el reemplazo no inflamable de R-404A más ampliamente aceptado, con el GWP más bajo y más de 30,000 instalaciones en todo el mundo desde su lanzamiento en 2015.

“En la última década, hemos implementado varias medidas innovadoras para reducir nuestras emisiones de CO2, y el uso del refrigerante N40 para modernizar nuestras tiendas contribuirá significativamente a este objetivo”, dijo Mike Ellinger, Gerente Principal de Programas de Ingeniería, Cumplimiento y Sustentabilidad. , de Whole Foods Market. “Después de revisar todas nuestras opciones de actualización disponibles para nuestras cajas refrigeradas, el R-448A fue el claro ganador, basado en su rendimiento, eficiencia energética, GWP reducido y facilidad de conversión”.

Whole Foods Market es miembro fundador y participante activo de la Asociación GreenChill de la EPA, con 12 tiendas certificadas. El programa GreenChill es una asociación con minoristas de alimentos para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero mediante el uso de soluciones alternativas y minimizando los refrigerantes que agotan el ozono.

“Solstice N40 se ha convertido en la opción de confianza para los clientes de refrigeración comercial e industrial de todo el mundo para alcanzar los objetivos de sostenibilidad, y estamos orgullosos de ayudar a la industria a avanzar hacia el futuro con refrigerantes ecológicamente preferibles y energéticamente eficientes”, comenta Chris LaPietra, vicepresidente. Refrigerantes estacionarios Honeywell.

Fuentes Originales:

Retail Technology Innovation Hub https://retailtechinnovationhub.com/home/2021/4/19/whole-foods-market-taps-honeywell-tech-to-reduce-carbon-footprint-at-us-stores

Honeywell

https://sustainability.honeywell.com/us/en/news-and-events/news/2021/04/whole-foods-market-adopts-honeywell-technology-to-reduce-carbon-footprint-at-us-stores?utm_source=linkedin&utm_medium=organic-social&utm_campaign=202104-adm-flp-solsticen40&utm_content=press-release&utm_term=null

 

 

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Conceptos Básicos de Refrigeración y Aire Acondicionado. 3ª Entrega: Dispositivos de control de flujo


En previas publicaciones hemos visto algunos de los conceptos esenciales para entender el amplio ámbito de la refrigeración. Con el fin de complementar la información que ya hemos aprendido, les traemos esta tercera parte de conceptos de refrigeración. Cabe recalcar que en esta sección nos centraremos definir los diferentes tipos de dispositivos de control de flujo.

¿Qué son los dispositivos de control de flujo? Son aquellos componentes del sistema de refrigeración encargados de regular el flujo del refrigerante líquido en los evaporadores. Son conocidos por dividir el sistema de refrigeración, al igual que el compresor, en la parte de alta presión y de baja presión.

Ilustración 1. Funcionamiento de dispositivo de control de flujo.

Diferentes tipos de dispositivos de control de flujo:

• Tubo capilar: este dispositivo de control es el más básico de todos, se encuentra formado por un pequeño tubo perforado a lo largo de su interior, pero esta perforación es muy pequeña. Dispositivos como este solo se encuentran en equipos que poseen gabinete y en sistemas inundados (un 75% del volumen del equipo es refrigerante). A este dispositivo no se le considera una válvula debido a que no cuenta con un mecanismo de ajuste y por tal motivo no es controlable de otra manera, excepto por la perforación de su interior. Por lo tanto, el tamaño del tuvo debe estar adecuado al sistema específico.

Ilustración 2. Tubo Capilar.

• Válvula termostática de expansión (VTE): este dispositivo es el más usado en los sistemas de refrigeración. Funciona con ayuda de la temperatura y la presión, y tiene una abertura que controla el flujo del refrigerante; mientras una aguja se encarga de controlar la velocidad del flujo mediante un bulbo que siempre contiene líquido. Para esto se mide y compara la temperatura del compresor con la del bulbo, y la aguja abrirá la válvula dependiendo de las necesidades del evaporador. A mayor temperatura del evaporador, mayor será la abertura de la válvula.

Ilustración 3. Válvula termoeléctrica de expansión.

Resultado de imagen para Válvula automática de expansión

Ilustración 4. Válvula automática de expansión.

• Válvula automática de expansión (VAE): se encarga de controlar el flujo del refrigerante de la línea del líquido manteniendo la presión constante en el evaporador. El sistema funciona de forma semejante al del VTE, pero en lugar de controlar la temperatura controla la presión del evaporador. Esta válvula no permitirá que el líquido vaya al compresor a menos que se reduzca la presión del mismo.

• Válvula termoeléctrica de expansión (VTEE). Este dispositivo consta de dos partes, la válvula que controla el flujo y un sensor eléctrico que mide el calor por medio de termistores. El termistor se define como un conductor eléctrico que cambia su conductividad (capacidad para conducir electricidad) cuando existe un cambio en la temperatura. A mayor temperatura, los termistores conducen mayor electricidad. Cuando el evaporador tiene una temperatura elevada los termistores aumentan el voltaje provocando que el sensor interprete el incremento en el voltaje como un aumento en la temperatura, incitando a que la válvula se abra y permita un mayor flujo de refrigerante.

De esta manera, se podría decir que los dispositivos de control de flujo cargan con la responsabilidad de evitar que el líquido llegue al compresor, evitando así daños en el mismo.

Ilustración 5. Válvula termoeléctrica de expansión (VTEE).

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Conceptos Básicos de Refrigeración y Aire Acondicionado. 2ª Entrega: Sobre Calor y Energía


Los técnicos en el área de refrigeración y aire acondicionado estamos acostumbrados a trabajar con gran variedad de equipos y herramientas; sin embargo, muchos desconocemos las definiciones o significados de los términos que comúnmente utilizamos en el día a día de nuestro trabajo.

En esta publicación nos encargaremos dar una definición a aquellas palabras que escuchamos en nuestro ámbito laboral y de las cuales en algunas ocasiones desconocemos su significado en su totalidad.

Estos son los términos y sus significados:

CALOR. Es la forma de energía generada por el movimiento de las moléculas de un cuerpo. Si el movimiento es menor, la cantidad de calor será igual que la del movimiento, es decir, menor; en cambio si ocurre lo contrario, la carga mayor de movimiento provocará que la temperatura se eleve.

Ilustración 1: El calor puede ser medido en Celsius o Faranheit.

BTU (British Thermal Unit). Unidad de medida inglesa que se utiliza para medir una cantidad de calor. Un BTU se define como la cantidad de calor necesaria para aumentar (o disminuir) en un grado Fahrenheit la temperatura de una libra de agua.

TONELADA DE REFRIGERACIÓN. Se refiere a la capacidad de extracción de la carga térmica de un equipo de refrigeración. Es definida además como la cantidad de calor requerida para convertir una tonelada de hielo en agua en una hora. Una tonelada de refrigeración equivale a 12,000 BTU.

Ilustración 2: Conversión de unidades útiles para el cálculo en aire acondicionado

CALOR LATENTE.Se le llama así al calor necesario para producir un cambio de estado en una sustancia sin que exista un cambio de temperatura. Un ejemplo muy claro de esto es cuando ocurre el cambio de estado líquido a vapor del agua. Cuando el agua llega a los 100° C, mantiene su temperatura en esa misma cantidad hasta que se evapora por completo.

CALOR SENSIBLE.Es el calor causante de que una sustancia aumente su temperatura. Provoca un aumento o disminución de la temperatura, mientras que el calor latente solo produce un cambio de estado (líquido, vapor o sólido).

CONDENSACIÓN.Es un cambio de estado provocado por la extracción de calor (enfriamiento) donde los gases pasan a estado líquido.

EVAPORACIÓN.Es lo contrario a la condensación. Este cambio es producido por la introducción de calor (calentamiento) a un líquido para que pase al estado gaseoso.

CONDUCCIÓN.Se trata de la transferencia de calor a través de los sólidos. Esta transferencia ocurre cuando dos cuerpos con diferentes temperaturas entran en contacto directo provocando que el cuerpo con mayor temperatura seda parte de ella al cuerpo de menor temperatura, esto hasta que ambos posean la misma temperatura.

Figura 3: Ejemplo de convección

CONVECCIÓN.Es la transferencia de calor por medio de cuerpos en estado líquido o sólido. Un ejemplo de convección es cuando usamos el horno. Primero se calienta el aire de la cabina del horno para después encargarse de calentar la comida dentro del horno. La convección es la transferencia entre el aire y la comida.

CONVECCIÓN FORZADA.Es igual a la convección normal, pero con la diferencia de que en ésta aceleramos la transferencia de calor con medios externos. Por ejemplo, cuando usamos un abanico estamos forzando al aire a que fluya más rápido y absorba el exceso de temperatura corporal a mayor velocidad.

RADIACIÓN.Se le conoce así a la transferencia de calor por medio de ondas electromagnéticas. El ejemplo más claro de la radiación son los rayos solares, éstos poseen ondas electromagnéticas que calienten los objetos que se interponen en su camino. De esta forma es como los pavimentos de las calles, donde los rayos del sol dan directamente, se calientan de manera exorbitante por la absorción del calor de las ondas electromagnéticas.

Esperamos que los conceptos dados en este artículo hayan sido de ayuda para ampliar la comprensión de nuestro trabajo; si crees conveniente que otros deban aprender sobre ellos no dudes en compartir.

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