Archivo de la categoría: Aire acondicionado residencial
Dispositivo de control de flujo | 3ra Entrega
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 sobre el calor y energía, 2da entrega
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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¿Cuál es la temperatura ideal del aire acondicionado en una oficina?
Algunos se quejan de la temperatura baja, otros de que los códigos de vestimenta son perjudiciales ante temperaturas altas. Lo anterior se ve muy seguido en los trabajos de oficina con los termómetros que registran los 30ºC (treinta grados centígrados), algo que ocurre muy seguido en lo veranos de México y América Latina.
Con sólo asomarnos por los cubículos de las oficinas podemos notar las diferencias entre los friolentos y los acalorados lo cuales, en casos extremos, son irreconciliables puesto que se abre una brecha de enemistad enorme. Si nos ponemos a observar estas situaciones, notaremos que son más las mujeres que abogan por el aumento de la temperatura que los hombres. La explicación a esto resulta sencilla y es dada por dos científicos quienes en el estudio “Consumo de la Energía en Edificios y la demanda térmica femenina”, publicado en la revista científica Nature, nos demuestran que la temperatura considerada óptima para el aire acondicionado está adaptada para sólo los hombres.
Ilustración 1. La sensación de temperatura entre hombres y mujeres es diferente.
La climatización de los edificios y centros de trabajo se encuentra diseñada para un hombre de unos 40 años y alrededor de unos 70 kilos. “La hipótesis de este problema, nos dice el doctor Pedro Landete, especialista español en Neumología (especialidad encargada de estudiar las enfermedades del aparato respiratorio), se encuentra en el metabolismo de los seres humanos, el cuerpo del hombre genera más calor y por tanto necesita más frío para alcanzar la temperatura óptima, y al cuerpo de la mujer le ocurre lo opuesto, necesitando más calor exterior. En este estudio se ha observado que existe una diferencia metabólica, en relación a porcentaje de grasa corporal y un rango fisiológico de aislamiento corporal que podría variar según el sexo y edad”.
Dicho estudio expresa que, según el modelo actual, “puede sobreestimar la producción de calor en reposo de las mujeres hasta un 35%”. En otras palabras, las mujeres generalmente pasan más frío que los hombres. Además, agrega el especialista que “es evidente que más mujeres se han ido incorporando al mercado laboral, ocupando más puestos de trabajo, por lo que sería oportuno ajustar dichos niveles a las necesidades actuales”.
Para ello algunos países como España han implementado algunas normas para incorporar por completo a la mujeres al campo laboral. Por ejemplo, en el país anteriormente mencionado, existen las Normas Oficiales para regular la temperatura en los centros de trabajo; éstas tienen como indicaciones que las oficinas deben contar con una temperatura de 23ºC a 25ºC, y con una humedad relativa del 45% al 60%. Según Landete “la temperatura ideal para los varones suele estar entre los 21 o 22 grados, mientras que las mujeres suelen preferir una temperatura superior, entre 24 o 25 grados”, además agrega que “no todos los hombres quieren la misma temperatura, ni todas las mujeres 25 grados”. Sobre las preferencias de temperatura, existe otra variable que se debe tener en cuenta: la vestimenta. No sólo es el pensar en la temperatura con base en el metabolismo de los hombres, es también calcular a partir de la variable de la vestimenta.
“Es posible que en una oficina en la que nosotros vamos con chaqueta y pantalón largo, y ellas con falda, tirantes y sandalias, la temperatura sea buena para todos”, nos dice el especialista médico. “En diversos foros se ha debatido sobre la necesidad o conveniencia de poder relajar las normas establecidas de vestimenta las cuales obligan a los caballeros a trabajar en traje o manga larga en días de verano, excusándose en pruebas de eficiencia energética que han probado que por cada grado centígrado que ‘se sube’ el aire acondicionado se consigue un 7% de ahorro energético”. Para la solución a este problema sería necesario acercarnos a los centros de trabajo correspondientes.
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Ventajas de los sistemas de AC Inverter
Seguramente que hemos escuchado más de una vez que un aire acondicionado Inverter consume menos energía que un aire acondicionado convencional, sin embargo, muchos desconocemos cuales son las ventajas que tienen este tipo de equipos.
¿Por qué se dice que un aire acondicionado Inverter gasta menos electricidad que uno convencional? El motivo principal está en el componente de mayor consumo energético: “El compresor”, y en la tecnología de su tarjeta electrónica.
En los aires acondicionados convencionales el compresor siempre se encuentra funcionando al 100% de su capacidad. Por ejemplo, si encendemos un aire acondicionado convencional en temporada de verano y ajustamos la temperatura a 23°C y la temperatura del área externa se encuentra en 30°C, el sistema convencional encenderá el compresor a su máxima potencia al momento comenzar a trabajar, y se apagara cuando llegue a la temperatura que se ajustó, en este caso de 23°C. Al momento de subir de nuevo la temperatura interior, el compresor volverá a arrancar al 100% de su capacidad hasta volver a llegar a la temperatura deseada. Este proceso se repetirá mientras el aire acondicionado se encuentre encendido. Es importante recordar que los mayores picos de consumos energéticos en un sistema de refrigeración se producen al momento de encender el compresor.
¿Cómo funciona una máquina de aire acondicionado Inverter para ser más eficiente?
El aire acondicionado Inverter es capaz de controlar la potencia del compresor, a través de una tarjeta electrónica inteligente que controla los paros y arranques del compresor, que son los que más demanda energía generan. Esta tarjeta o control mantendrá el equipo funcionando hasta alcanzar la temperatura deseada en el cuarto y el equipo no se apagará, si no que mantendrá una velocidad menor. Esto ayudad a evitar los picos de consumo energético que se generan con los arranques abruptos del compresor.
De esta manera el compresor ahorra en un día de funcionamiento continuo muchos arranques y paros, produciendo un ahorro en un año de entre el 30 y el 60% de energía eléctrica. Otra ventaja de los equipos de aire acondicionado Inverter es su disminución del ruido en comparación con los equipos convencionales. Dada la nueva tecnología, los compresores de un aire acondicionado Inverter alcanza menos decibeles que el de una maquina convencional
Sin embargo, muchos clientes consideran que la diferencia de precio entre un equipo Inverter y uno convencional es muy alta. Y llegan a esta conclusión antes de considerar que esa cantidad de dinero se pagará sola con el ahorro de energía reflejado en el recibo de la luz.
Un tema importante saber que hoy en día no solo los climas cuentas con esta nueva tecnología, también podemos encontrar, Refrigeradores domésticos, Equipos de Refrigeración media / baja temperatura compresor como moto-variador, entre varios equipos más.
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¿Cómo ahorrar en aire acondicionado este verano?
Inicia el verano y llega el momento de usar el clima para sobrevivir de las altas temperaturas producidas por la ola de calor, también nuestro recibo de luz sufre un cambio drástico pues su precio aumenta de manera considerable al tener sistemas de aire acondicionado funcionando.
Cada verano, el consumo de electricidad en México aumenta 30 %, conforme los hogares y negocios encienden sus equipos de aire acondicionado, asegura el reporte Impacto Energético de la Climatización en México y Estrategias de Mitigación, desarrollado por investigadores del Lawrence Berkeley National Laboratory (LNBL), la U.C. Berkeley y el Instituto de Energías Renovables de la UNAM para a Agencia de Estados Unidos para el Desarrollo Internacional (USAID, por sus siglas en inglés).
Ilustración 1. Las altas temperaturas durante el verano aumenta el consumo de energía
Cuánto consumes
Para establecer un consumo miedo y concienciarse del gasto que supone, se debe conocer cuánto consume realmente el dispositivo. Por ejemplo, si tu equipo de aire acondicionado tiene una potencia eléctrica de 2000W cada hora (2 kW por horas), significa que cada hora que el aparato esté enfriando a plena potencia, va a consumir 2000 W. Poniendo un precio medio de electricidad de 0.15 por cada kW (precio extraído del verano de 2015), deberás multiplicar por las horas que lo tienes encendido para poder estimar el gasto medio. Si, por ejemplo, lo dejas funcionando toda la noche, te costará 2,5 euros, aproximadamente. Puedes consultar aquí más estimaciones, en función de cada aparato.
Cómo ahorrar
En primer lugar, elige un aparato eficiente. Todos los electrodomésticos tienen una etiqueta identificadora en la que se indica el grado de eficiencia que tiene. La letra A, acompañada de «+» y el color verde, son indicativos de un aparato eficiente energéticamente. Adquirir un electrodoméstico eficiente, con un indicativo A+++, supone un ahorro de un 40% en el consumo de energía.
Poner el aparato a una temperatura media. Para que puedas hacerte una idea, el Ministerio de Industria aconseja que se debe fijar el termostato en 24 grados, pero el Instituto para la Diversificación y el Ahorro de la Energía (IDEA), sin embargo, considera que el cuerpo se debe adaptar a la temperatura del verano, y se debe ir con ropa más ligera y poner el termostato en 26 grados. Seguro que en tu casa lo pones más bajo, porque el 85% de las personas lo establece entre los 20 y los 21 grados, así que toma nota de cómo fijarlo de la forma más eficiente. Para ello, debes saber que la diferencia máxima entre la temperatura que haya en el exterior y en el interior debe ser de 12 grados. Cada grado de diferencia que pongas, consumirás un 8% más de energía.
Ilustración 2. Se recomienda poner a los aparatos en una temperatura media
En caso de tenerlo, instalar el modo Eco, ya que permite reducir el consumo en un 30%.
Evita ponerlo de noche. Incluso si tiene un modo especial de consumo menor, es mejor que te acuestes cuando esté fresquito y lo apagues. Abre las ventanas para haga corriente y reducirás muchas horas de consumo. Además, es muy perjudicial dormir con el aire acondicionado puesto. Reseca las mucosas (de los ojos, garganta, nariz), entumece las articulaciones, etc.
Aísla tu hogar. Un buen aislamiento mantiene la temperatura interior. Por la noche, abre ventanas y persianas, dejando que, entre el aire, y por las mañanas, cuando da el sol, baja las persianas para mantener la temperatura interior y evitar que caliente. Cuando pongas el aire acondicionado, en cambio, cierra todas las puertas y ventanas, para no derrochar energía.
Limpia el aparato regularmente. Los filtros de aire, cuando están sucios obligan a la unidad a consumir más energía de la habitual para poder refrigerar.
Ilustración 3. Limpiar los filtros es una buena técnica para ahorrar energía
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