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Guía Rápida de Conceptos de Refrigeración (segunda parte)

Conceptos de refrigeración. Segunda parte
En una entrega anterior revisamos las definiciones de diferentes conceptos de refrigeración que utilizamos todos los días en nuestro ambiente laboral. Para complementar la anterior lista les traemos la segunda parte de la definición de conceptos de refrigeración.

HUMEDAD. Se conoce como humedad a la cantidad de agua que se encuentra dispersa en el ambiente (aire). Cuando el aire contiene la máxima cantidad de agua permisible, es cuando se genera el concepto de saturación de agua en el aire. Conocemos dos formas distintas de humedad en nuestro ambiente laboral, la humedad relativa y la humedad específica.

HUMEDAD ESPECÍFICA. La humedad específica se define como la cantidad de masa (peso) de vapor de agua disuelto en el aire (humedad). Se expresa en unidades de libras de vapor de agua por libra de aire seco (aire con 0% de humedad)

HUMEDAD RELATIVA. Se le conoce como el porcentaje del grado de saturación de vapor de agua en el aire. Se expresa en una escala de 0 a 100%. Por ejemplo, se dice que cuando la humedad relativa es 0%, es porque no existe nada de agua disuelta en el aire. Un valor de humedad relativa de 50% nos indica que el aire a aceptado la mitad de la cantidad máxima de agua que puede absorber. Por último decimos que la humedad relativa del 100% ocurre cuando se llega a la saturación de agua en el aire.

SATURACIÓN. Se le conoce como saturación a la concentración máxima de un compuesto disuelto en otro. Es decir, que ya no puede agregar ni un solo gramo del compuesto que se disuelve en el otro. Por ejemplo, cuando el ambiente (aire) ya no puede absorber más agua (humedad) es que el aire está saturado de agua.

PRESIÓN ATMOSFÉRICA. En la presión que ejerce el aire que existe en el ambiente a la superficie de la tierra. Mientras más cerca nos encontremos del nivel del mar, va a existir más aire sobre nosotros, lo que genera una presión mayor. Si nos encontramos a una altura muy por encima del nivel del mar, tenemos menos aire sobre nosotros generando una menor presión atmosférica.

TRANSFERENCIA DE CALOR. La transferencia de calor es el proceso físico donde la energía interna de un cuerpo (que podemos medir como la temperatura) se mueve a un cuerpo con menor energía que el anterior. Por ejemplo, si tenemos un cuerpo a 100°C y lo sumergimos en una gran cantidad de agua fría, la energía del cuerpo caliente se transferirá al agua fría generando que la temperatura del cuerpo caliente disminuya. Es importante mencionar que la energía siempre fluye del cuerpo más caliente al más frío.

PUNTO DE ROCÍO. El punto de rocío ocurre en el momento en que se enfría el aire saturado de humedad, disminuyendo su capacidad de absorción de vapor de agua. Esto genera que el agua que ya no puede estar disuelta en aire se comience a condensar, generado unas pequeñas gotas de agua. El ejemplo más común de este efecto ocurre cuando dejamos una botella fría de refresco fuera del refrigerador y después de un tiempo empezamos a notar que la botella está sudando (se llena de gotas de agua). Esto ocurre porque la temperatura del aire cerca de la botella disminuye hasta un punto donde la humedad empieza a condensarse por fuera de la botella.

REFRIGERANTE. Se le conoce como refrigerante a las sustancias con bajos puntos de ebullición (menores a los -15°C) que se utilizan como medios para robar el calor del ambiente y desplazarlo a otra zona.

Esperamos que estas definiciones les ayuden a complementar sus conocimientos en el ámbito de la refrigeración.


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Guía rápida de conceptos de refrigeración: primera parte

Conceptos comunes en la refrigeración y su significado.

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. A menor movimiento hay menor cantidad de calor, lo que se traduce en una menor temperatura. Por consiguiente, a mayor movimiento hay mayor calor en el cuerpo, provocando una mayor temperatura.

BTU (British Thermal Unit). Son una unidad inglesa que utilizamos 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 REFRIGERACION. La tonelada de refrigeración es la capacidad de extracción de carga térmica de un equipo de refrigeración. Se define como la cantidad de calor necesaria para convertir una tonelada de hielo en agua en una hora. Una tonelada de refrigeración equivale a 12,000 BTU.

CALOR LATENTE. Es el calor necesario para producir un cambio de estado en una sustancia sin que exista un cambio de temperatura. El ejemplo por excelencia es el cambio de agua líquida a vapor de agua. Cuando el agua llega a 100°C empieza a convertirse en vapor sin aumentar su temperatura hasta que se termina de evaporar toda el agua.

CALOR SENSIBLE. Es el calor que hace que una sustancia aumente su temperatura. El calor sensible provoca un aumento o disminución de la temperatura mientras que el calor latente produce un cambio de estado (Líquido, vapor o sólido).

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

EVAPORACIÓN. Cambio de estado producido por la introducción de calor (calentamiento) a un líquido para que pase a vapor.

CONDUCCIÓN. Es la transferencia de calor a través de los sólidos. Ocurre cuando dos cuerpos con diferentes temperaturas están en contacto directo, provocando que el cuerpo con mayor temperatura entregue calor al cuerpo de menor temperatura hasta que su temperatura sea la misma.

CONVECCIÓN. Es la transferencia de calor a través de fluidos y sólidos. Por ejemplo, al usar un horno calentamos el aire que está en la cabina del horno, y el aire caliente se encarga 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, pero con aceleramos la transferencia de calor con medios externos. Por ejemplo, al usar un abanico estamos forzando a que el aire fluya más rápido y absorba el calor de nuestro cuerpo a mayor velocidad.

RADIACIÓN. Es la transferencia de calor por medio de ondas electromagnéticas. Por ejemplo, los rayos solares poseen ondas electromagnéticas que calientan los objetos que se interponen en su camino. El pavimento en las carreteras es bombardeado por los rayos solares, provocando un aumento en su temperatura por la absorción del calor de las ondas de los rayos.

Estas son sólo algunos de los términos más utilizados en las labores diarias de los técnicos como tu y como yo, ¿conoces algunas más? ¿tienes duda sobre algún otro término? Haz tu sugerencia sobre los términos que crees que debiéramos hablar o sobre temas que consideras deberían ser incluidos en las publicaciones de este blog, ¡estaremos muy felices de recibir tu retroalimentación!

Esperamos que estas definiciones ayuden a ampliar tu comprensión de nuestro ámbito de trabajo, y si conoces a algún joven técnico que deba aprenderse dos o tres de estos términos no dudes en compartir nuestro artículo con el o ellos. 


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Aires acondicionados: Evitando el bajo rendimiento desde su instalación.

¿Sabías qué una mala instalación puede ser la culpable del bajo rendimiento de tu aire acondicionado? Ponte al día con nosotros.

¿Bajo rendimiento? La eficiencia energética de los equipos HVAC sufre debido a malas instalaciones.
La demanda cada vez mayor por aires acondicionados y bombas de calor eficientes apunta un recorte récord de aproximadamente 30% en el uso de energía residencial eléctrica utilizada para refrigeración y calefacción.

Lo que pocos saben es que estos beneficios que se buscan mediante una mejora en eficiencia energética de equipos de tecnología avanzada pueden ser nulos si el equipo no es instalado adecuadamente.
En un estudio del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST, por sus siglas en inglés) se concluyó que la baja eficiencia de los equipos está directamente relacionada a las malas instalaciones realizadas por técnicos poco capacitados. El reporte del estudio de NIST es el primero de su tipo enfocado en cuantificar perdidas de eficiencia causadas por errores de instalación documentados en estudios de campo.
“Nuestras medidas indican que una mala instalación puede aumentar el uso de energía en el hogar para refrigeración y calefacción a más del 30% de lo que debería de ser”, dijo Piotr Domanski, quien dirige el estudio del rendimiento en HVAC del NIST.
El Ingeniero Domanski, Hugh Henderson de CDH Energy Corp., y el ingeniero mecánico del NIST, Vance Payne realizaron su estudio de medición y modelado de información durante tres años de duración de acuerdo a las inspecciones y otras evidencias de campo que indicaban que, un equipo HVAC “típicamente instalado” podría desperdiciar una cantidad considerable de energía.
Los errores de instalación –o fallas- comúnmente reportados incluyen conductos con fugas, una incorrecta carga de refrigerante, sobredimensionamiento de los sistemas y un flujo de aire restringido.
En encuestas realizadas, la mayoría de los equipos para aire acondicionado evaluados que obtuvieron niveles de una baja eficiencia tenían por lo menos uno o más errores de instalación. “Fue muy común encontrar baja eficiencia en equipos de aire acondicionado, bombas de calor, y equipos relacionados”, explica el Ingeniero Domanski.
“En la mayoría de estudios no se contabilizó aumento de consumo energético como resultado de alguna falla particular o varias fallas, las cuales son difíciles de hacer en el campo”.
Bajo condiciones ambientales controladas, el equipo describió el rendimiento de una bomba de calor mientras operaba con alguno de los siete errores más comunes de instalación. Después de determinar qué tanto afectaba el consumo de energía cada error en el laboratorio, se investigó cómo los mismos errores puedan impactar el uso de energía en dos tipos de casas -uno con sótano, la otra construida sobre un bloque de concreto – y en cinco zonas climáticas diferentes. Esta parte del análisis fue conducido con una herramienta de simulación creada por CDH Energy Corp.
 Los errores más comunes se concentraron en FUGAS EN DUCTOS DE AIRE, mientras que el segundo error más significante que causaba incrementos del uso de energía se dividió en CARGA BAJA DE REFRIGERANTE e INCORRECTO FLUJO DE AIRE en casa (debido a una mala instalación de ductos de aire).
Otros hallazgos del estudio fueron:
  1. En seis de las siete fallas estudiadas, los incrementos asociados en el consumo de energía son similares para las casas con cimientos sólidos y las que tienen sótano. Sin embargo los conductos de aire con fugas instalados en un espacio no acondicionado del ático pueden causar el mayor incremento en el consumo de energía en las casas con cimientos sólidos.
  2. En los climas cálidos y húmedos las fugas en conductos incrementan substancialmente la humedad interior relativa, lo que afecta el grado de confort y por ende la comodidad de las personas.
  3. Como consecuencia de lo anterior los ocupantes o usuarios por lo general le bajarán al termostato para compensar esto, lo que incrementa significativamente el consumo de energía. Con algunas excepciones, las fallas simultáneas tienen efectos aditivos en el consumo de energía.

 

Para Concluir: El correcto dimensionamiento, selección, e instalación de los equipos HVAC de acuerdo a los procedimientos reconocidos por la industria y siguiendo los manuales de los fabricantes de equipos es fundamental para garantizar la eficiencia energética (ahorro de energía).
El informe del NIST constituye la contribución de los Estados Unidos al recientemente finalizadoAnexo 36 de Análisis de Sensibilidad del Mantenimiento de Calidad/Instalación de Calidad de la Agencia Internacional de Energía, y es el primero de su tipo en cuantificar los efectos de una instalación incorrecta.
El informe mencionado sirvió como base científica para establecer los requisitos del reglamento de capacitación para los instaladores de equipos de nuestro vecino país del norte.
Y tu amigo lector, ¿que opinas? esperamos tu contribución y opinión en las dos preguntas de la semana:
  • ¿Estás de acuerdo con que las instalaciones defectuosas afectan la eficiencia?,
  • ¿Te parece adecuado el nivel de profesionalización dentro del mundo HVACR?

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Guía Rápida de Conceptos de Refrigeración (segunda parte)

Conceptos de refrigeración. Segunda parte
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HUMEDAD. Se conoce como humedad a la cantidad de agua que se encuentra dispersa en el ambiente (aire). Cuando el aire contiene la máxima cantidad de agua permisible, es cuando se genera el concepto de saturación de agua en el aire. Conocemos dos formas distintas de humedad en nuestro ambiente laboral, la humedad relativa y la humedad específica.

HUMEDAD ESPECÍFICA. La humedad específica se define como la cantidad de masa (peso) de vapor de agua disuelto en el aire (humedad). Se expresa en unidades de libras de vapor de agua por libra de aire seco (aire con 0% de humedad)

HUMEDAD RELATIVA. Se le conoce como el porcentaje del grado de saturación de vapor de agua en el aire. Se expresa en una escala de 0 a 100%. Por ejemplo, se dice que cuando la humedad relativa es 0%, es porque no existe nada de agua disuelta en el aire. Un valor de humedad relativa de 50% nos indica que el aire a aceptado la mitad de la cantidad máxima de agua que puede absorber. Por último decimos que la humedad relativa del 100% ocurre cuando se llega a la saturación de agua en el aire.

SATURACIÓN. Se le conoce como saturación a la concentración máxima de un compuesto disuelto en otro. Es decir, que ya no puede agregar ni un solo gramo del compuesto que se disuelve en el otro. Por ejemplo, cuando el ambiente (aire) ya no puede absorber más agua (humedad) es que el aire está saturado de agua.

PRESIÓN ATMOSFÉRICA. En la presión que ejerce el aire que existe en el ambiente a la superficie de la tierra. Mientras más cerca nos encontremos del nivel del mar, va a existir más aire sobre nosotros, lo que genera una presión mayor. Si nos encontramos a una altura muy por encima del nivel del mar, tenemos menos aire sobre nosotros generando una menor presión atmosférica.

TRANSFERENCIA DE CALOR. La transferencia de calor es el proceso físico donde la energía interna de un cuerpo (que podemos medir como la temperatura) se mueve a un cuerpo con menor energía que el anterior. Por ejemplo, si tenemos un cuerpo a 100°C y lo sumergimos en una gran cantidad de agua fría, la energía del cuerpo caliente se transferirá al agua fría generando que la temperatura del cuerpo caliente disminuya. Es importante mencionar que la energía siempre fluye del cuerpo más caliente al más frío.

PUNTO DE ROCÍO. El punto de rocío ocurre en el momento en que se enfría el aire saturado de humedad, disminuyendo su capacidad de absorción de vapor de agua. Esto genera que el agua que ya no puede estar disuelta en aire se comience a condensar, generado unas pequeñas gotas de agua. El ejemplo más común de este efecto ocurre cuando dejamos una botella fría de refresco fuera del refrigerador y después de un tiempo empezamos a notar que la botella está sudando (se llena de gotas de agua). Esto ocurre porque la temperatura del aire cerca de la botella disminuye hasta un punto donde la humedad empieza a condensarse por fuera de la botella.

REFRIGERANTE. Se le conoce como refrigerante a las sustancias con bajos puntos de ebullición (menores a los -15°C) que se utilizan como medios para robar el calor del ambiente y desplazarlo a otra zona.

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Ventajas de los sistemas de AC Inverter


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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