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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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Conceptos sobre presión y humedad | 1era Entrega


La publicación de esta semana tiene por tema hacer un repaso de algunos de los conceptos básicos del área de Refrigeración y Aire Acondicionado que son parte del día a día en nuestras labores; en esta ocasión repasaremos algunos términos esenciales en la labor del técnico en refrigeración o profesional en aire acondicionado.

Esta es la primera de una serie de tres recopilaciones de conceptos, en esta publicación nos enfocaremos en algunos conceptos relacionados a la presión y la humedad.

HUMEDAD.

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

Ilustración 1: Humedad relativa y específica

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.

Es conocida 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.

Ilustración 2: ejemplo de punto de rocío

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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El aire acondicionado en los autos

La diferencia que el aire acondicionado ha hecho al automovilismo es difícil de pasar por alto. Atrás quedaron los días en que el calor del motor afectaba a los pasajeros del auto; También se han ido los días en los que se tenían que bajar todos los vidrios de las ventanas para que fluya suficiente aire fresco a través de la cabina.

El concepto de los sistemas modernos de aire acondicionado se originó en los Estados Unidos. Su desarrollo no fue el resultado de la búsqueda de una mayor comodidad, sino el resultado de problemas con el papel. La compañía Sackett & Wilhelms Lithography & Printing Company (S&W), con sede en Nueva York, estaba teniendo problemas con su papel: a medida que la humedad en las salas de impresión variaba, el papel se encogería o expandiría.

Esto puede parecer un problema relativamente menor, pero, para S&W, fue un problema grave. Debido a que la compañía estaba tratando de imprimir documentos de varios colores, en el que los colores se aplicaban uno por uno, las dimensiones minuciosamente cambiantes del papel causaron estragos en la calidad de cada impresión.

Willis Carrier fue el encargado de resolver ese problema que tanto aquejaba a S&W. Después de todo, la tecnología existente permite a los ingenieros controlar la temperatura del aire y alterar su humedad, pero no se ha logrado un control preciso de estos innumerables factores, particularmente la humedad.

Carrier desarrolló posteriormente bobinas de calentamiento y enfriamiento de precisión, que podrían regular con precisión la temperatura del aire y, por lo tanto, ayudar a controlar el contenido de humedad en el aire. Sus investigaciones y diseños, detallados en dibujos dieron como resultado el primer sistema eléctrico de aire acondicionado de producción. Estaba en pleno funcionamiento, en la planta de Sackett & Wilhelms, a principios de 1903.

Desarrollos posteriores llevaron a General Motors, por su marca Cadillac, a interesarse más por el aire acondicionado. Del mismo modo, el archirrival de Cadillac, Packard, vio el aire acondicionado como una adición útil a su alineación. A fines de 1939, había finalizado un diseño y, superando a GM, presentó su ‘Weather-Conditioner’, disponible en el modelo 180.

Era casi lo mismo que encontraría en la actualidad al interior del automóvil, con compresor , condensador, evaporador y secador. Sin embargo, solo se instaló un control que regulaba la velocidad del ventilador y no había control de temperatura. Si algún pasajero deseaba apagarlo, tenía que quitar manualmente la correa del compresor ya que no se instaló ningún sistema de embrague.

La configuración complicada y principalmente montada en el maletero se retiró después de 1941. Y para 1953, GM, Chrysler y Packard introdujeron configuraciones más prácticas. Un año después, la extinta firma Nash Motors lanzó el primer automóvilequipado con un sistema compacto de motor de aire acondicionado como lo conocemos hoy en día. Este elemento vió la introducción de un sistema compacto de embrague montado en la parte delantera.

Denominado ‘All-Weather Eye’, era un sistema mucho más barato, pequeño y menos pesado, pues únicamente pesaba 60 kilos, la mitad de algunos otros sistemas; Además, puede considerarse el padre de todos los sistemas posteriores en automóviles.

En 1964, Cadillac introdujo un sistema de control climático llamado ‘Control de confort’. Al igual que los sistemas actuales, todo lo que el conductor tenía que hacer era elegir la temperatura y el sistema se esforzaría por alcanzar y mantener el clima deseado.

En cualquier caso, a medida que la carrera para mejorar la comodidad de los pasajeros se aceleró, el aire acondicionado se volvió mucho menos exclusivo y más barato, en la medida en que es bastante difícil comprar un automóvil nuevo sin él en la mayoría de los países.

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Fuente: https://bit.ly/2Phge7Y

 

Guía para utilizar correctamente Quimobásicos Eco® Flush 1233zd presurizado

Uno de los principales agentes de limpieza de circuitos de refrigeración es el R-141b. No obstante, y debido a la gran demanda de productos más amigables con el ambiente, han salido al mercado productos mucho más sustentables. Un claro ejemplo es el nuevo Quimobásicos Eco® Flush 1233zd presurizado.

Ante estas innovaciones en los productos, los compradores se han preguntado si su modo de empleo es igual o diferente a los productos tradicionales. Por ello es que para aclarar este tema se debe señalar que el Quimobásicos Eco® Flush 1233zd presurizado posee características prácticamente iguales al R-141b, tanto en poder de limpieza como en el modo de uso. A continuación, se mostrará una pequeña guía de uso  del Quimobásicos Eco® Flush 1233zd:

Guía de uso del Quimobásicos Eco® Flush 1233zd presurizado

Situaciones en las que es necesario realizar una limpieza de un sistema de refrigeración y aire acondicionado:

  • Cuando queme el compresor del sistema.
  • Cuando ocurra una inundación de aceite.
  • Cuando se realice un barrido del aceite en el proceso de cambio de refrigerante.

 

Precauciones que se deben tomar al realizar la limpieza:

  • Evitar quitar la soldadura de las tuberías del sistema con refrigerante quemado en su interior.
  • Realizar la limpieza procurando retirar el compresor, el filtro deshidratador y el capilar o VTE.
  • Tener precaución con el refrigerante que saldrá del sistema, ya que éste se puede encontrar a alta presión y con un olor muy fuerte causado por el daño en el embobinado del motor.

Procedimiento para la limpieza del sistema:

  1. Retirar el refrigerante del sistema. Esto se puede hacer por el apéndice del compresor o con una pequeña ruptura en tubería de cobre (tener especial cuidado con los vapores que salen del sistema).

    Ilustración 1 Procedimiento para la limpieza del sistema

  2. Siguiendo las buenas prácticas en refrigeración, desinstalar el compresor y filtro deshidratador.
  3. Al realizar la limpieza, debe asegurarse que el flujo del limpiador vaya a contra flujo, es decir, en sentido contrario del ciclo de refrigeración.
  4. Soldar apéndices en el evaporador y condensador para el lavado a contra flujo.
  • Instalar el apéndice de servicio en la línea de succión del sistema donde se conecta el compresor y extraer el limpiador por el capilar.
  • Instalar el apéndice donde se retiró el filtro deshidratador y extraer el limpiador por la línea de descarga del compresor.

    Ilustración 2 Soldadura de apéndices en el evaporador y condensador para el lavado a contra flujo.

5. Conectar las mangueras de los manómetros de la siguiente manera:

  • La manguera de baja se conecta al contenedor del Quimobásicos Eco® Flush 1233zd presurizado.
  • La manguera de servicio se conecta a la sección del sistema que se va a lavar.
  • La manguera de alta se conecta al tanque de nitrógeno, procurando ajustar la presión a 80 PSI.

6. Abrir la válvula de baja del Manifold para dejar pasar el producto al sistema (recuerde que el contenedor del producto se debe mantener invertido para inyectar únicamente líquido al sistema).

7. Cerrar la válvula de baja y abrir la válvula de alta para introducir el nitrógeno al sistema. El nitrógeno tiene la función de barrer el producto que se introdujo en el paso anterior, junto con la suciedad e impurezas del sistema.

8. Colocar un recipiente a la salida del sistema donde podamos depositar el Quimobásicos Eco® Flush 1233zd que sale de la sección a la que se le realiza la limpieza.

Ilustración 3 Colocación del Quimobásicos Eco Flush

9. Repetir los pasos anteriores hasta que el Quimobásicos Eco® Flush 1233zd introducido al sistema salga limpio.

10. Volver a instalar todos los componentes del sistema, procurando siempre usar un filtro deshidratador nuevo.

 


Recuerda que está disponible en la red de distribuidores de Quimobásicos, por lo que si te interesa te sugerimos contactar a tu distribuidor más cercano (ver distribuidores aquí). También, si te quedan algunas dudas sobre este nuevo desarrollo de Quimobásicos siempre puedes consultar a nuestros expertos; por correo electrónico al email asesor.quimobasicos@cydsa.com o si lo prefieres también puedes consultarnos en las redes sociales oficiales de Quimobásicos: FacebookTwitter; o acercarte a nosotros a través de la sección de contacto en nuestra renovada página web.

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Importancia de los Diagramas de los sistemas de Refrigeración y Aire Acondicionado.

 

Cuando de mantenimiento o reparaciones en equipos de refrigeración o aire acondicionado hablamos, existen varios tipos de eventos que podemos identificar. Principalmente podemos hablar en esta ocasión de  2 tipos de ellos; Las fallas mecánicas y/o de control o eléctricas.

Un ejemplo de fallas mecánicas pueden ser;  El plato de válvulas dañado, compresor con válvulas rotas, válvula de expansión obstruida, filtro deshidratador saturado, condensador o evaporador serpentín sucio, etc. Que normalmente dominamos en la industria de la refrigeración… Pero no debemos dejar atrás las fallas de control y/o eléctricas que cada día son mas relevantes en estos sistemas de refrigeración.

Los técnicos, además tener los conocimientos sobre los fundamentos de refrigeración, también deben saber leer un diagrama eléctrico o circuito de control, que hoy por hoy son muy importantes en el funcionamiento de estos equipos. Los fabricantes normalmente, nos indican en un solo diagrama o esquemático, como se encuentra el cableado y que circuito se debe completar para que nuestros sistema funcione correctamente, los cuales son representados en líneas, diagramas y dibujos.

 

Los diagramas los podemos encontrar con símbolos y líneas, que en algunos casos se codifican con colores que aparecen tal cual viene el cableado del equipo real, o también las líneas pudieran venir enumeradas L1, L2, L3, etcétera; para su fácil comprensión al momento de restablecer el sistema. En los dibujos o símbolos podemos encontrar la descripción del los capacitores, el contactar, motor ventilador del condensador, el compresor y todos los elementos que integran el sistema de refrigeración, además de otros accesorios. Los técnicos deben tener la habilidad de reconocer e identificar los componentes de la unidad, de esta forma podemos analizar la secuencia de un arranque de la unidad o poder identificar una falla eléctrica o de control. En sistemas un poco más grandes se tiene una leyenda, que no es más que un listado de todos los componentes y conexiones del equipo, y adicionalmente en algunos casos nos dar a conocer la secuencia de arranque que todo el sistema..

Con el conocimiento de poder leer un diagrama eléctrico y diagrama de control, los técnicos de servicio pueden identificar fallas, secuencias de arranque, controles dañados, diferenciar voltajes de control.

 

Conclusión:

En la actualidad debemos conocer, además de ciclo del refrigerante en los equipos, todas las funciones de los accesorios del sistema eléctrico y de control; dando oportunidad de saber cuál cable o accesorio se deben reemplazar, además de identificar cual es la función que debe cumplir.

Recuerda que estos circuitos van desde lo más sencillo (mini Split, unidad de ventana) hasta lo más sofisticado “electrónico” (Chillers de agua fría, racks de supermercados, etc.).

 

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