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IMPORTANCIA DE LOS DIAGRAMAS EN LOS SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN Y AIRE ACONDICIONADO

Cuando nos referimos al mantenimiento o reparaciones en algunos equipos de refrigeración o aire acondicionado, existen varias situaciones con las que nos podemos encontrar. En esta publicación vamos a hablar de 2 muy comunes: las fallas mecánicas y las fallas de control/eléctricas.

Las fallas mecánicas incluyen, entre otras tantas: que el plato de válvulas este dañado, compresor con válvulas rotas, válvula de expansión obstruida, filtro deshidratador saturado, y más. Todos estos problemas los debemos de conocer muy bien en la industria de la refrigeración, pero no se deben de descuidar las fallas de control y eléctricas, ya que cada día son más relevantes en estos sistemas de refrigeración.

FIG. 1. Diagrama eléctrico de AC Carrier de 36,000 BTUs

Los técnicos, además de tener los conocimientos sobre los fundamentos de refrigeración, también debemos de saber leer un diagrama eléctrico o circuito de control, que hoy en día son de suma importancia en el funcionamiento de estos equipos. Estos diagramas usualmente son proporcionados por el fabricante (Ver Fig. 1), en estos se puede observar como se encuentra el cableado y que circuito se debe completar para que nuestro sistema funcione correctamente.

FIG. 2. Ejemplo de codificación en colores en un diagrama

Los diagramas se componen de símbolos y líneas, usualmente codificados con colores (Ver Fig. 2), que representan como está acomodado el cableado del equipo. Están diseñados para ser leídos fácilmente al momento de restablecer el sistema. En los dibujos o símbolos podemos encontrar la descripción de los capacitadores, el motor ventilador del condensador, el compresor y todos los elementos que integran el sistema de refrigeración (Ver Fig 3). Los técnicos deben de tener la habilidad de reconocer e identificar los componentes de la unidad y de esa forma analizar la secuencia de un arranque en la unidad o identificar una falla de control/eléctrica.

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Fig. 3. Diagrama de cableado de Unidad al aire libre


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Tubos capilares en sistemas de refrigeración

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foto-1Los tubos capilares son dispositivos de expansión en sistemas de refrigeración pequeños, como el aire acondicionado residencial, refrigeradores domésticos, vitrinas de refrigeración de media temperatura comercial, enfriadores de botellón, etc.

Los refrigerantes, R22, R404A, R502, R134a, entre otros, siguiendo el ciclo normal de refrigeración, entrarán al capilar. Podemos señalar las medidas de capilares más comunes, que son de 1 a 6 metros de largo x 0.5 a 2 mm de diámetro. Estos datos deben ser de acuerdo a la capacidad del compresor y temperatura del sistema.

El capilar cumple dos tareas: reducir la presión del refrigerante líquido que sale del condensador hacia el evaporador y regular el flujo másico (la cantidad de líquido) del refrigerante que va hacia el evaporador para el efecto de enfriamiento.

De esta forma, si el vapor refrigerante no está completamente en forma de líquido, el flujo másico será reducido, teniendo por consiguiente un bajo enfriamiento y recalentamiento del refrigerante que llega al compresor. Por otra parte, si existiera exceso de refrigerante acumulado en el condensador, la presión y la temperatura en el condensador aumentarán y la capacidad en el evaporador disminuirá.

foto-2“Una vez que se ha definido bien un capilar, nuestro sistema trabajará eficientemente y con buena capacidad de enfriamiento”

La presencia de humedad dentro del sistema, residuos de sólidos, tubo capilar obstruido o doblado, podrá ocasionar variación del flujo refrigerante teniendo como resultado bajo desempeño del equipo. Por esta razón se debe tener cuidado en el manejo del capilar, estos deben estar tapados y se debe retirar el tapón apenas lo utilice. Las dimensiones son de acuerdo a su operación en el sistema; Por lo tanto, variaciones de temperatura de condensación o cambio de carga térmica reducen su eficiencia.

 LA CARGA INSUFICIENTE DE REFRIGERANTE:

Este efecto traerá como consecuencia utilizar el evaporador parcial y menor capacidad de refrigeración.

LA CARGA DE REFRIGERANTE EXCESIVA:

La presión del condensador se elevará, sobrecargando la función del compresor y bajando la capacidad del condensador.

En algunos casos el refrigerante puede llegar líquido al compresor dañándolo.

 Para sistemas que trabajan con 134a, como este refrigerante, posee un efecto de refrigeración superior al R12. Se reduce el flujo másico para una determinada capacidad. Como resultado, se necesita tener un diámetro interno menor o su largo de entre 10 a 20% más al mismo capilar del R12.

 Para sistemas con refrigerante como el R 404A, que posee un efecto de refrigeración superior al R502, se reduce el flujo másico requerido para una determinada capacidad. Como consecuencia, el capilar necesita aumentar su largo hasta un 15% y su diámetro al mismo que el R502.

 Aquí algunas tablas para selección del capilar. Esta información fue tomada del manual de buenas prácticas en refrigeración y aire acondicionado.
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Factores importantes de un refrigerante

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En esta entrada vamos a conocer un poco más sobre los gases refrigerantes. Recordemos que el gas refrigerante es el intermediario encargado de absorber calor en los sistemas.

Esto nos lleva a la pregunta ¿Qué es y cómo se mide el calor?

  • Es una forma de energía, (lo que absorbe y desecha el refrigerante es energía en un sistema de compresión de vapor). – Todo objeto tiene cierta cantidad de energía.
  • La cantidad de energía es medida en BTUs (British Thermal Unit)
  • La concentración de energía es comúnmente medida a través de la temperatura. Tipos de energía: Potencial, Cinética e Interna.

Tipos de energía: Potencial, Cinética e Interna.

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Formas de transferencia de energía = calor

Flujo de energía = Energía / Tiempo = Potencia

La intensidad de flujo es afectada por la diferencia de temperatura, área de transferencia de calor y tipo de material.

Los tipos de transferencia más comunes son conducción, convección y radiación, y podemos ver cuál es el proceso de cada uno en el siguiente esquema:

Microsoft Word - 16122016 Factores importantes de un refrigerant

Cuando se desee reemplazar el REFRIGERANTE de un sistema es necesario tomar en cuenta los siguientes factores:

  1. CAPACIDAD: ¿El refrigerante tiene la suficiente capacidad para mantener las temperaturas requeridas?
  2. LA EFICIENCIA: ¿Cuánto aporta el refrigerante al total del consumo en el sistema?
  3. FLUJO MÁSICO: Cuando existe un flujo másico alto significa más refrigerante moviéndose en el sistema. Diferentes flujos másicos requieren cambio de TXV o reemplazo de capilar.
  4. GWP (Global-warming potential): En Quimobásicos nos interesa mucho el cuidado al medio ambiente, es por eso que nosotros recomendamos adquirir los refrigerantes con un bajo potencial de calentamiento global (GWP, por sus siglas en ingles), como por ejemplo nuestro GENETRON® 134a ECO.
  5. SOBRECALENTAMIENTO: Se necesita proteger el compresor y asegurar la capacidad del refrigerante. 6. RETORNO DE ACEITE: El refrigerante debe ser miscible con el aceite, tal que permita el retorno y protección del compresor.

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El Aceite y la Localización de Fugas en Equipos con Refrigerante R-410A

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Como ya lo hemos platicado en publicaciones previas de nuestro Blog, los sistemas que funcionan a base de Refrigerante R-410A como el Genetron AZ20 utilizan el aceite lubricante sintético Polioléster, también conocido como POE por sus siglas en inglés.

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A continuación compartimos una guía para trabajar con el aceite sintético POLIOLÉSTER (POE):

  1. Como primera sugerencia, en los casos en los que se necesite agregar o reemplazar el lubricante en el equipo con el que trabajemos, SIEMPRE debemos verificar el manual para conocer las recomendaciones del fabricante del equipo.
  2. Debemos tener en cuenta que noo todos los POEs (Aceites Sintéticos Polioléster) son intercambiables. Para asegurarnos del correcto funcionamiento de nuestros equipos debemos EVITAR mezclar POEs de diferentes fabricantes o con diferentes grados de viscosidad.
  3. Los aceites lubricantes POE fácilmente absorben humedad, por lo que es recomendable minimizar la exposición del lubricante y del interior del sistema a la atmósfera a un máximo de 15 minutos (tiempo límite).
  4. Debemos SIEMPRE utilizar una bomba para transferir el aceite, NUNCA debemos verterlo.
  5. Cuando el sistema está en vacío y debemos romper el vacío con R-410A, DEBEMOS de ser cuidadosos en asegurarnos de que esto se realice en la fase de líquido.
  6. Una recomendación de ALMACENAMIENTO muy importante es que no debemos de guardar los lubricantes POE en depósitos de plástico. DEBEMOS de utilizar siempre depósitos de vidrio o de metal para almacenarlos.

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Al respecto de la DETECCIÓN DE FUGAS también tenemos una pequeña guía de trabajo:

  1. Para un sistema que contiene refrigerante R-410A, la utilización de un detector de fugas electrónico ES MUY RECOMENDABLE.
  2. El detector de fugas debe de ser capaz de detectar cualquier refrigerante HFC. Algunos de los detectores de fugas más antiguos fueron originalmente diseñados para l refrigerante R-22 así que pueden no detectar los HFCs.
  3. Entendiendo que algunos de nosotros podamos no contar con los materiales necesarios, es prioritario ACLARAR que las soluciones de jabón detectan fugas considerables (grandes), pero pudieran NO DETECTAR fugas pequeñas.
  4. En la detección de fugas pueden usarse también, de manera efectiva, los pigmentos sensibles a la luz UV (luz ultravioleta).
  5. En los de cambios y reposición de refrigerante en caso de fugas debemos de considerar que, a diferencia de mezclas con deslizamiento grande como el R-407C, el gas refrigerante R-410A ES CAPAZ DE TOLERAR fuga y recarga SIN mayor cambio en composición.

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Algunas otras recomendaciones no relacionadas con las herramientas o accesorios de los sistemas que trabajan con R-410:

  • No se recomienda hacer la reconversión de una unidad de AC existente. Sin embargo, si se reemplaza la unidad condensadora, verifique con el fabricante la viabilidad del evaporador.
  • Algunos circuitos de evaporadores pueden no servir con R-410A (entre ellos el tubo capilar o diseños anteriores al año 1980).
  • Los circuitos del evaporador deben de cumplir con la norma para trabajar en las condiciones de diseño y las presiones. La presión de diseño para el R-410A (lado de baja) es de 235 psig.
  • Los circuitos de evaporadores diseñados para las aplicaciones de bombas de calor con el R-22 en algunos casos podrían llegar a alcanzar esta norma.
  • La cantidad residual de aceite mineral es generalmente poca, sin embargo, el aceite debe ser removido de todas las trampas de aceite en las líneas.

En todos los casos una de las recomendaciones principales es conocer y haber leído las especificaciones del fabricante del equipo. Para permanecer al tanto de la información más relevante sobre estos temas, no dejes de consultar con nosotros.

Te recordamos que en Quimobásicos estamos muy interesados en conocer más acerca de tu experiencia así como de los temas sobre los que deseas que hablemos dentro de nuestro blog. Por favor, no dejes de consultar con nosotros cualquier duda que tengas al respecto en la sección de comentarios o a través de nuestras redes sociales Facebook y Twitter.

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