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Eficiencia y capacidad en la cadena del frío. Dos factores del 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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¿Cómo se destruye la capa de ozono?

La capa de ozono es la capa superficial que protege a la tierra de la radiación producida por los rayos ultravioleta (UVB) que emite el sol, actuando como un filtro, está compuesta por moléculas de ozono esparcidas en la estratosfera a una altura de 50 km. a nivel del mar (Ilustración 1. Capa de Ozono).

Ilustración 1. Capa de Ozono

En los últimos años esta capa se ha visto reducida considerablemente, debido en parte importante a la emisión de gases contaminantes usados por el hombre (Sustancias Agotadoras de la Capa de Ozono o SAOs), produciendo la disminución de la concentración de ozono en la atmósfera terrestre. A éste fenómeno se lo llama comúnmente “agujero de ozono”, y es un fenómeno el cual se halla afectando gravemente la salud de los seres humanos, todos los seres vivos del planeta y el medio ambiente.

En los años 70, científicos descubrieron que las SAOs (Sustancias Agotadoras de la Capa de Ozono) liberadas por el hombre en la atmósfera, dañan gravemente la capa de ozono, disminuyendo la concentración de ozono de la Antártida en aproximadamente un 70 % entre los años 70 y 90 comparada con su nivel de concentración normal de años previos.

Esto es producto de que la liberación de estas sustancias rompe el débil equilibrio entre la producción natural de moléculas de ozono y su descomposición, eliminando más rápidamente las mismas de lo que son capaces de reproducirse.

 

Diferencia entre agujero de ozono y cambio climático.

La reducción de ozono en la atmósfera o agujero de ozono, no es lo mismo que cambio climático o calentamiento global. Este último es producido por la emisión de gases de efecto invernadero que atrapan el calor emanado por la tierra en la atmósfera e impidiendo que se diluya, lo que hace que la atmósfera aumente su temperatura.

Ilustración 2. El efecto invernadero

Los gases que producen el efecto invernadero son el dióxido de carbono, el metano, CFCs, HCFCs y halones. El efecto invernadero de éstos gases se mide en PCG (Potencial de Calentamiento Global de la Atmósfera), que es la contribución de cada uno de éstos gases en el efecto invernadero, relativa la del dióxido de carbono cuyo PCG es de 1.

Los efectos del calentamiento global producen un impacto que incluye, aumento en el nivel del mar, efectos impredecibles en los ecosistemas y aumento en los desastres naturales. Algunas SAO también contribuyen a aumentar el efecto invernadero (Ilustración 2. Efecto Invernadero).

 

¿Qué es una sustancia que agota la capa de ozono?

En el marco del Protocolo de Montreal, se identificó un número de sustancias que agotan la capa de ozono (SAOs), desde ese momento se ha tratado de controlar la producción y emisión de las mismas.

Las SAOs tienen un enorme poder destructivo ya que algunas de ellas pueden permanecer en el ambiente entre 100 y 400 años. Estas reaccionan con las moléculas de ozono en una reacción en fotoquímica en cadena, una vez que destruye una molécula de ozono está lista para destruir más, por consiguiente puede destruir miles de moléculas de ozono.

Las SAO incluyen básicamente, hidrocarburos, clorinados, fluorinados y brominados entre ellas:

  • Clorofluorocarbonos (CFC)
  • Hidroclorofluorocarbonos (HCFC)
  • Halones
  • Hidrobromofluorocarbonos (HBFC)
  • Bromoclorometano
  • Metilcloroformo
  • Tetracloruro de carbono, y
  • Bromuro de metilo

La capacidad que estas sustancias químicas tienen para agotar la capa de ozono es medida por el PAO (Potencial de Agotamiento del Ozono). En esta escala a cada sustancia se le asigna un PAO relativo al CFC-11, cuyo PAO por definición tiene el valor 1.

Las SAOs se liberan a la atmósfera de las siguientes maneras:

  • Uso común de solventes de limpieza, equipos para combatir el fuego, pinturas y aerosoles.
  • Despresurización y fuga durante el mantenimiento de los sistemas de refrigeración y aire acondicionado.
  • Uso del bromuro de metilo en la fumigación del suelo.
  • Eliminación de productos y equipos como espumas y refrigeradores.
  • Circuitos de refrigeración que presentan fugas.

 

Las SAOs una vez liberadas alcanzarán la atmósfera, diluyéndose en el aire y pudiendo alcanzar la estratósfera debido a su larga vida, afectando de esta manera la capa de ozono.

Los avances tecnológicos de avanzada permiten que Quimobásicos participe en el mercado Mexicano con productos de última generación que contribuyen a la conservación y correcto desarrollo de la vida en el planeta con índices prácticamente nulos de PAO y PCG, entre stos productos de última generación pueden contabilizarse al Nuevo Agente de Limpieza Eco FLush HFO-1233zd y al refrigerante de uso automotriz Solstice HFO-1234yf (Ilustración 3).

Ilustración 3. Productos de última Generación Quimobásicos Eco FLush HFO-1233zd y Solstice HFO-1234yf

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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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¿Cómo utilizar una Tabla de Presión vs. Temperatura?

Algunos puntos clave deben ser considerados a la hora de resolver problemas usando una Tabla de Presión vs. Temperatura. Es importante que el técnico del servicio tenga a la mano la información adecuada al tratar de resolver un problema; por ejemplo, determinar la temperatura del serpentín (o su temperatura promedio) durante la operación.

En los refrigerantes más comunes, tales como el R-22 y el R-404A, la temperatura del serpentín puede ser leída en la escala de temperatura que muestra el indicador o calibrador.

En otros refrigerantes, especialmente para los de bajo deslizamiento, la temperatura del serpentín puede determinarse utilizando una Tabla de Presión vs. Temperatura, al ubicar la presión en el indicador y revisar su temperatura correspondiente. Sin embargo, En los refrigerantes de más alto deslizamiento, la tarea es un poco más difícil.

(más…)

Los refrigerantes en la vida diaria.

 

En las últimas décadas han tomado gran importancia entre otros, dos temas que nos afectan directa e indirectamente en nuestra vida diaria y que están relacionados con las nuevas necesidades de las personas, como son la conservación de los alimentos y el confort del ambiente en donde nos movemos y permanecemos, estos temas son la eficiencia energética y la contaminación del medio ambiente.

Para lograr cubrir las necesidades arriba mencionadas contamos con equipos que nos ayudan como son los refrigeradores y los equipos de aire acondicionado,  sobre todo en estas épocas donde la pandemia del COVID-19 nos ha mantenido más tiempo en casa requiriendo mayor tiempo de enfriamiento en nuestros espacios en el verano y mejor almacenamiento de alimentos para cubrir nuestras necesidades por más tiempo en casa, ante esta nueva situación nuestros equipos sufren un mayor desgaste ya que trabajan más tiempo para mantener las condiciones óptimas, pero los equipos no nos proporcionarían lo que requerimos sin el gas refrigerante, este fluido que nos ayudara a transportar el calor de donde lo tenemos a donde lo queremos desechar se encuentra dentro de nuestros equipos y debe ser controlado de acuerdo al diseño y necesidad para que su trabajo sea lo más eficiente posible, pero ¿cómo logramos que el gas refrigerante trabaje lo más eficiente posible sobre todo en tiempo de calor y #quédate en casa?.

  1. Limpia los filtros de manera regular, lee las instrucciones de uso.
  2. Realiza mantenimientos generales de limpieza en todo el equipo.
  3. Controla las temperaturas de acuerdo al manual de operación del fabricante.
  4. Si tu equipo es “viejo”, cámbialo tan pronto te sea posible por uno más eficiente.

Debemos asegurarnos que el refrigerante transporte las cantidades de calor de acuerdo al diseño del fabricante y las necesidades requeridas para que nuestra eficiencia sea alta y cuidemos al medio ambiente para esto verifica que el equipo tenga la capacidad y sea instalado por personal técnico capacitado.

Existe refrigerantes para cada aplicación y se requiere un conocimiento para su manejo y uso, mantente informado con nuestros próximos Webinar.

Lo que necesitamos para que tengamos alimentos y Estos temas pareciera que están solamente relacionados con equipos, controles, temperaturas, etc., los cuales por supuesto que son de suma importancia, pero hay un componente que las personas que utilizan estos equipos no pueden ver y solamente son manejados por los técnicos e ingenieros que manipulan y diseñan estos aparatos,  tanto para ser utilizados en refrigeración para las diferentes necesidades como para el aire acondicionado en el confort de los automóviles y espacios cerrados, este material es el GAS REFRIGRANTE.

El proceso que se requiere es la trasferencia de calor donde se transportara de donde no lo queremos a donde no nos perjudica y el material que sirve para transportar ese calor es el gas refrigerante que no lo podemos ver pero sentimos su efecto por lo que para que pueda realizarlo debe tener ciertas características de acuerdo a cada necesidad.

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