Archivo de la categoría: aire acondicionado
La mayoría de nosotros somos entendemos la utilidad de una tabla de presión-temperatura en nuestro trabajo, sin embargo no todos logramos entenderlas del todo. Es por eso que hoy explicaremos los conceptos de: deslizamiento o glide, punto de rocío y punto de burbuja.
La mayoría de los técnicos en refrigeración y aire acondicionado somos conscientes de la utilidad que tiene una tabla de presión contra la temperatura a la hora de hacer nuestro trabajo, sin embargo, no todos logramos entender la forma correcta de leerlas. Es por eso que hoy nos hemos dado un tiempo para explicar los conceptos: punto de rocío y punto de burbuja, además de las principales diferencias entre los refrigerantes puros y las mezclas.
En los refrigerantes más comunes, la temperatura del serpentín puede ser leída a partir de la escala de temperatura que se muestra en el indicador y calibrador, facilitando de esta forma su medición; sin embargo, no todos los refrigerantes tienen esta función, existen algunos donde la tarea se vuelve más complicada a causa del deslizamiento de temperatura.
Este deslizamiento de temperatura es la que ayudará a determinar la forma que tomará la tabla de presión contra la temperatura. Por esto es necesario revisar de manera inmediata los principales conceptos de este tema:
- El desplazamiento ocurre a partir de que los distintos gases que componen la mezcla del refrigerante poseen una amalgama de temperaturas de ebullición lo cual genera una diferencia entre las composiciones de la fase líquida y la de vapor dentro de un sistema cerrado.
- A causa de esta diferencia en la temperatura, los gases más volubles suelen evaporarse primero haciendo que la temperatura de ebullición de la fase líquida vaya en aumento cada vez que se evapora más el producto.
- La temperatura de evaporación promedio se encuentra entre la temperatura en la que el refrigerante empieza a hervir, hacia la entrada del dispositivo de expansión, y en la que deja de hervir en la parte final del evaporador.
- Un dato más sobre el deslizamiento de temperatura es que es usado para comparar los puntos de ebullición de cada refrigerante obteniendo de esta manera la misma temperatura promedio para el serpentín.
- Otro dato sobre el deslizamiento es que en el condensador sucede lo mismo que en el evaporador, aunque el proceso es revestido a medida que los componentes se condensan a distintas escalas tanto en las entradas como en las salidas.
- Por otro lado, el punto burbuja trata sobre la temperatura donde aparece la primera burbuja de ebullición, mientras que en el punto de rocío ocurre lo contrario: el vapor se empieza a condensar.
Para entender de manera gráfica los conceptos, se muestran a continuación dos diagramas que representan la evaporación/Condensación de un compuesto puro y una mezcla.
Para un componente puro, se puede observar un punto donde su vapor empieza a cambiar a estado líquido, o cuando ese líquido cambia a vapor. Mientras sucede este cambio, la temperatura se mantiene constante. Lo anterior se debe a que la energía requerida para realizar el cambio de una fase a otra se gasta en su totalidad, evitando de esta forma los cambios en la energía interna del compuesto.
Como se puede observar en la gráfica para una mezcla zeotrópica, al ser primero el cambio de estado de los compuestos altamente volátiles, la temperatura durante el proceso va en aumento hasta llegar a la evaporación o condensación en su totalidad.
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Capacidad y Eficiencia en la cadena del frío❄️, los dos factores más importantes en el ahorro de energía.
Actualmente los refrigerantes desarrollados como sustitutos pueden tener una pérdida de capacidad que no es cuantificada, generalmente solo hacen cambios sin dar importancia en estos factores: capacidad y eficiencia que nos llevan a un ahorro de energía y por consecuencia a un ahorro monetario. Las alternativas actualmente son varias, incluso existen refrigerantes que por sus propiedades termodinámicas solamente son para sistemas nuevos de alta capacidad y eficiencia.
La capacidad de enfriamiento es la cantidad de calor extraído del espacio por refrigerar y se mide en Btu/h o en toneladas de refrigeración que son las unidades más conocidas y utilizadas, la capacidad en toneladas de refrigeración de un sistema es equivalente a congelar 1 tonelada de agua líquida a 0 °C (32 °F) en hielo a 0 °C en 24 h será 1 tonelada y si lo queremos ver en Btu/h (Unidades térmicas Británicas por hora) serían igual a un valor 12,000.
La eficiencia por otro lado la podemos expresar de una manera muy sencilla como la cantidad de calor absorbida de donde la queremos, entre la cantidad de energía utilizada para hacer trabajar el compresor, un sistema de refrigeración debe garantizar la mayor cantidad calor extraído con la menor cantidad de potencia utilizada por el compresor.
Una vez que conocemos estas dos variables podemos iniciar a revisar el sistema para evaluar si se encuentra trabajando de acuerdo a lo requerido.
Cada refrigerante o mezcla de refrigerantes tiene propiedades que son únicas un R-22 tienen propiedades diferentes a un R-134a o a cualquier mezcla y esas propiedades son las que se utilizan para diseñar los sistemas tanto de refrigeración como de aire acondicionado, y que su funcionamiento sea a su máxima eficiencia, pero si nosotros no consideramos correctamente esas variables (capacidad y eficiencia), si es un Aire acondicionado debe tener la capacidad de extraer el calor en función del área de la habitación, personas que normalmente la ocupan, etc; en el caso de refrigeración se debe considerar la temperatura de trabajo, el área, la cantidad de material y la rotación a mantener en esas condiciones, etc., tendremos un mayor gasto en a energía , y por otro lado, si no se hace una buena instalación y un buen mantenimiento de limpieza periódico, también nos llevara a mayores gastos de energía y por lógica a que la factura de consumo de electricidad sea alto.
En el caso de los refrigerantes actualmente se está buscando que sean cada vez amigables a medio ambiente mediante la sustitución de los actuales en equipos existentes, pero también nos tenemos que asegurar que cumplan con la capacidad y eficiencia que requerimos, asegurándonos que no se incrementen los consumos de energía, revisa las capacidades de los diferentes dispositivos del sistema para que ajustarlos y que trabajen a su máxima eficiencia.
No olvides revisar las propiedades de los refrigerantes en las tablas de presión-temperatura que encontraras en nuestra página web.
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Razones del porque usar bomba de vacío y vacuómetros en nuestras instalaciones:
La necesidad de los bombas de vacío y los vacuómetros
Como se ha mencionado con anterioridad, la aplicación de vacío a los sistemas de refrigeración es de vital importancia para evitar daños en los equipos y mejorar el funcionamiento del sistema completo.
¿Qué equipo necesito para realizar un correcto vacío al sistema?
Además del equipo de seguridad recomendado, se requiere una bomba de vacío adecuada y un vacuómetro que nos de la lectura del vacío aplicado.
La selección de la bomba de vacío se debe realizar de acuerdo a las toneladas de refrigeración del sistema. El manual de “Buenas prácticas en sistemas de refrigeración y aire acondicionado” recomienda seleccionar la bomba siguiendo la siguiente relación:
Toneladas de refrigeración del sistema ÷ 7 = cfm’s requeridos
Cabe mencionar que es importante revisar las recomendaciones de los fabricantes sobre las capacidades de las bombas de vacío. La relación descrita anteriormente solo sirve como guía general, y el fabricante dará la información real sobre cual bomba se ajusta mejor a cada tipo de sistema de refrigeración.
Una práctica común entre los técnicos es utilizar un compresor fraccionario o el mismo compresor del sistema para realizar el vacío. Las consecuencias de estas prácticas son las siguientes:
No se llega al vacío requerido debido que los compresores están diseñados para aumentar la presión de un gas, no para generar vacío.- Estos compresores utilizan el mismo refrigerante del sistema para enfriarse. Al hacer vacío se obliga al compresor a trabajar sin su medio de enfriamiento, provocando que la temperatura de las bobinas se eleve y se dañe el compresor.
- Las bobinas del motor generan arcos eléctricos cuando se trabaja el compresor en condiciones de vacío, lo que puede provocar daños al equipo o un corto circuito.
Para asegurar que la bomba llegó al nivel de vacío correcto se requiere el uso de un vacuómetro. Los vacuómetros más comunes son los electrónicos, que tienen la ventaja de ser muy resistentes y de no requerir calibración para empezar a utilizarlos.
¿Por qué es necesario medir la presión de vacío en el sistema en vez de solo contar el tiempo de trabajo de la bomba?
Al bajar la presión en el sistema hacemos que el agua se evapore a temperatura ambiente, permitiendo que la bomba la succione junto con otros vapores para expulsarlos al exterior. Al no hacer la medición correcta de la presión de vacío corremos el riesgo de que la presión baje a tal punto de que el aceite comience a hervir y sea expulsado por la bomba junto con la humedad y otros contaminantes, provocando graves daños al compresor.
Ahora sabemos la importancia de tener el equipo adecuado al realizar el proceso de vacío a los sistemas de refrigeración, y sobre todo debemos recordar usar el equipo de seguridad adecuado al trabajar con los sistemas de refrigeración.
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La herramienta más adecuada para hacer el vacío de los sistemas de refrigeración y aire acondicionado es una bomba de vacío, te platicamos más sobre ellas aquí 👉
La herramienta más adecuada para hacer el vacío de los sistemas de refrigeración y aire acondicionado es una bomba confiable, también hay otras herramientas que ayudarán a realizar el proceso de evacuación de una manera mas eficiente.
En muchas ocasiones, no le damos la importancia de hacer el vacío en los sistemas de refrigeración o aire acondicionado para extraer la humedad o gases no condensables como el aire. Es común ver que cuando se instala un equipo de aire acondicionado tipo mini split, sólo purgamos las tuberías con el mismo refrigerante, o hacemos el vacío con los compresores herméticos utilizados para los refrigeradores domésticos. Este tipo de compresores no son bombas de vacío, lo cual resulta en una mala práctica.
Es muy importante hacer el vacío en los sistemas ya que permite confiar en la buena operación del sistema, evita altas presiones de trabajo (sobre todo en el condensador), tiene un bajo consumo de amperaje al tener mayor transferencia de calor en el condensador, y existe una buena capacidad del refrigerante al cambiar de estado (vapor – líquido – vapor). Para hacer un mejor vacío utilice el menor número de mangueras para conseguir una velocidad máxima de evacuación.
Otra opción es utilizar medidores electrónicos o análogos de vacío, llamados vacuómetros, este tipo de herramienta nos permite saber cuándo ya el equipo está deshidratado y se ha hecho un vacío.
Se recomienda que la evacuación sea por debajo de 1,000 micrones de vacío, (igual a .039 pulgadas de mercurio). Una medición no se puede hacer con un indicador mecánico o como se acostumbra “por un determinado tiempo”, o con el sonido de la bomba. La herramienta que puede ver lecturas de vacío puede ser un medidor electrónico o análogo de vacío o manómetros. Con un medidor de vacío, el técnico podrá ser testigo de que el sistema está libre de aire, humedad y no condensables.
Es aconsejable sustituir el aceite de la bomba de vacío para no dañar los componentes internos de la bomba, además de que retenga la humedad si es que el sistema está contaminado, con alta humedad, es necesario buscas la información del fabricante, para determinar los cambios de aceite de la bomba de vacío.
Utilizar la bomba de vacío nos permite efectuar
las buenas prácticas de refrigeración.
Algunos fabricantes de bombas de vacío señalan los cfm para la capacidad de extraer la humedad o no condensables:
1,3 cfm: para sistemas hasta 5 TON.
6,0 cfm: para sistemas hasta 50 TON.
4,0 cfm: para sistemas hasta 25 TON.
12,0 cfm: para sistemas hasta 65 TON.
La mejor referencia para hacernos de una herramienta útil como lo es bomba de vacío es la descripción que nos hace el fabricante del equipo.
¿Si tienes aún dudas al respecto de lo visto en está publicación, puedes dejarnos tus preguntas en la caja de comentarios u opiniones al respecto. Te agradeceremos mucho si le das a compartir a este Blog y no olvides consultar también a nuestros expertos a través del correo electrónico: asesor.quimobasicos@cydsa.com. Búscanos en nuestras redes sociales oficiales de Facebook, Twitter, o Google+ y por medio de la nuestra página web.
Los mejores sustitutos del R-22, ¿sabes cuáles son los mejores? Conoce a detalle como tomar la mejor decisión.
Sustitutos de R-22: ¿Cuáles son los mejores? Comparativas de Capacidad, Eficiencia y Potencial de Calentamiento Global (PCG).
Factores a tomar en cuenta.
La preocupación del cambio climático en nuestro planeta es un factor importante que los prestadores de servicio debemos tener en cuenta. En el caso de los refrigerantes, el índice para medir la oscilación del cambio climático se llama Potencial de Calentamiento Global (Global Warming Potential, GWP). La industria y los gobiernos buscamos corregir esta situación mediante la sustitución paulatina de los refrigerantes que contengan GWP alto por algunos otros cuyo índice sea menor.
Otro de los factores relevantes a tomar en cuenta es que los refrigerantes desarrollados como sustitutos para el R-22 usualmente tienen una pérdida de capacidad y eficiencia la cual los fabricantes en ocasiones no terminamos de comunicar al técnico.
Escuchando lo que muchos técnicos nos piden, les recordamos lo siguiente:
- Alta capacidad y eficiencia = ahorro monetario ($)
- Bajo Potencial de calentamiento global (o GWP, por sus siglas en inglés) = CUIDADO DEL PLANETA
Refrigeración Baja Temperatura.
Los expertos debemos estar alerta ante las cualidades y capacidades de estos llamados “sustitutos”. En el sector de BAJA TEMPERATURA podemos encontrar entre estos refrigerantes sustitutos algunos como son el R-427A, R-407A, R-407F (Genetron Performax LT), y el R-438A.
En algunos casos estos refrigerantes pueden funcionar como “Drop-in” (esto significa que sólo requieren que reemplacemos el refrigerante y podrían trabajar con cualquier lubricante); lo anterior suena muy conveniente, pero no quiere decir que el sistema tendrá la misma capacidad o eficiencia.
En un análisis termodinámico realizado con el Software Genetron Propiedades (descargable AQUÍ) podemos observar cómo en algunos casos hay pérdida de capacidad del refrigerante, la cual en algunos otros está alcanza hasta un 19% menos capacidad como es el caso del R-438A (también conocido en el mercado como MO99).
El refrigerante R-407F (Genetron® Performax LT) es el que presenta mejor capacidad y eficiencia en esta prueba, esto se debe a que no requiere ajustar ni reemplazar la válvula de expansión, por consecuencia este refrigerante trabaja manteniendo el mismo caudal del refrigerante.
El segundo factor que debemos cuidar es el Potencial de Calentamiento Global que contienen los refrigerantes Hirofluorocarbonos (HFC). En este rubro el desempeño de los refrigerantes antes mencionados es determinante y muy claro: los tres refrigerantes «sustitutos» R-427A, R-407A y R-438A (MO99) exceden en más de 20% el Potencial de Calentamiento Global del R-22, mientras que el R-407F (Genetron Performax LT)es el único refrigerante de los analizados que muestra un Potencial de Calentamiento Global menor al R-22.
Esto se observa claramente en la siguiente gráfica la cual muestra los Valores de GWP del Reporte Número 5 (AR5) del IPCC:
Valores de Potencial de Calentamiento Global (PWC) del Reporte número 5 (AR5) del IPCC
En el caso del potencial del calentamiento global podemos observar claramente que el refrigerante R-407F (Genetron® Performax LT) es el único con un índice menor al R-22, todos los demás refrigerantes revisados presentan un índice GWP mayor, representando una amenaza en contra de los esfuerzos globales de prevención del calentamiento global.
Otras actividades complementarias sugeridas.
Aunque creamos que sólo hay que reemplazar el refrigerante al usar los gases antes mencionados, también debemos de considerar otros factores adicionales para asegurarnos de mantener la capacidad del sistema, por ejemplo:
- No se debe ajustar la Válvula de Expansión (VXT), pues vamos a tener el mismo flujo másico y el mismo caudal de refrigerante a la entrada de la Válvula de Expansión.
- Se debe mantener el mismo sobrecalentamiento y sub enfriamiento.
- Las presiones de operación deben ser similares a las del R-22 (no deberá incrementarse la presión ni la temperatura del compresor, sobre todo en la descarga).
- El glide (o la diferencia entre la temperatura de vapor y la temperatura del líquido a la misma presión) es casi la misma en estos refrigerantes.
No debemos de olvidar que los servicios a equipos no consisten únicamente en recarga de refrigerante (ajustes de presiones), y tampoco debemos olvidar que el refrigerante residual no debe liberarse a la atmósfera (ventear).
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