Archivo de la categoría: Refrigerantes
Lo que tienes que saber del deslizamiento
Muchos técnicos se encuentran acostumbrados a usar refrigerantes que actúan con un solo componente con una temperatura de punto de ebullición que no cambia con el evaporador o el condensador. Pero con la mezcla zeotrópica, la temperatura en el evaporador será más fría en el inicio de la bobina que al final y la temperatura en el condensador será más caliente al inicio que al final. Simplemente se pone las diferencias en estas temperaturas es el deslizamiento.
Para el proceso del deslizamiento hay varios gases en los que se puede desarrollar:
- En los gases 401A, 407C, 404A, entre otros.
- Dentro de las mezclas azeotrópicas, El 410A , el compuesto es una mezcla debido a que el deslizamiento de temperatura es solo 0,1 C º, lo hace una mezcla muy estable.
Entendiendo que el deslizamiento es la clave para mantener la temperatura deseada y proteger al compresor:
- Líquido con pocas burbujas (lo más frio).
- Vapor y líquidos iguales.
- Vapor y las últimas gotas de líquido (más caliente).
Figura 1. Representación del evaporador al sondensador
¿Por qué es importante el deslizamiento?
Debido a los distintos componentes en la mezcla cuenta con un punto de ebullición a diferentes temperaturas, la temperatura en la bobina va a variar al momento en que la mezcla empiece a hervir. Si la expansión del ajuste de la válvula no se hace usando un punto de rocío, dos cosas pasarían. Primero, el líquido puede no evaporarse antes que alcance al compresor, lo cual causaría ineficiencia y daría lugar a algún daño. Segundo, la mezcla puede bullir para afuera por medio del evaporador, conduciendo a una pérdida de eficiencia requerida para arreglar la temperatura.
Configuración del evaporador de presión
En esta tabla de Honeywell Solstice N40 PT, si se desea alcanzar una temperatura promedio de bobina de 20° F, como se nota en el número (4). Usando la tabla como referencia, nosotros sabemos que podemos empezar por medio de la configuración de la presión de 52 psig(19).
Tabla 1. Temperatura vs Presión
Configuración del sobrecalentamiento
En condición para configurar el sobrecalentamiento, se encuentra la temperatura del punto de Rocío correspondiente a la bobina de presión. La presión de la bobina de evaporación y la temperatura de rocío como son mostrados en los números 1 y 2 en la tabla anterior. Para alcanzar el sobrecalentamiento se compara con la temperatura de rocío de la tabla anterior para la tubería de salida. La diferencia en estas dos se encuentra en las temperaturas del sobrecalentamiento. En este ejemplo, cuando la temperatura es 51 psig y la temperatura de la turbina es de 30 grados, el sobrecalentamiento será de 30 menos 25, o 5 grados. Al momento de continuar para tomar las lecturas de temperaturas, se puede ajustar al sobrecalentamiento y la presión como se necesite hasta que haya alcanzado la temperatura deseada la bobina.
Cuando se ajusta un sistema de sobrecalentamiento o sub congelamiento usando un refrigerante con deslizamiento, recuerde que la presión es constante a través del evaporador o condensador mientras la temperatura va a cambiar durante la ebullición en el evaporador o condensar en el condensador.
Figura 2. Configuración del sobrecalentamiento
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Deslizamiento de temperatura (Glide) ¿Por qué es sumamente importante conocerla?
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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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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La relevancia de conocer las especificaciones de los Gases Refrigerantes
Cuando hablamos de tipos de refrigerante tenemos que hablar también de la enorme variedad de equipos según su función, ya sea de conservación, confort, refrigeración, congelación e inclusive criogénicos. El tipo de refrigerante depende en gran medida de su aplicación final.
Los refrigerantes deben cumplir estrictos estándares de calidad los cuales se hallan establecidos en la norma ‘AHRI 700-2012’ que se refiere de manera precisa a las especificaciones con que deben cumplir los Refrigerantes Fluorocarbonados (Specification for Fluorocarbon Refrigerants).
Para conocer las especificaciones de los gases refrigerantes estos se someten a pruebas mediante un equipo llamado cromatógrafo, que nos indica las condiciones generales del gas refrigerante previo a ser envasado para su comercialización.
Las siguientes cinco características son las más comúnmente verificadas en laboratorios de acuerdo al programa de certificación de Refrigerantes:
- Humedad (ppm en peso).
- Acidez (ppm en peso).
- Residuo de alto punto de ebullición (% en volumen).
- No condensables (% en volumen).
- Impurezas volátiles, incluyendo otros refrigerantes (% en volumen).
Esto datos pudiesen ser más extensos y exhaustivos pero, como ya lo mencionábamos anteriormente, los análisis enlistados previamente son los más significativos al momento de reconocer las condiciones de calidad otorgadas por el fabricante de gases refrigerantes.
En el caso de las mezclas de gases refrigerantes, estas también deben ser sometidas a las pruebas anteriores y cumplir con el estándar para el tipo de mezcla refrigerante que la AHRI 700-2012 dictamine. Algunos ejemplos de los refrigerantes catalogados como mezclas son el R 404A, el R 410A, el R 507A, o inclusive el R 438a, entre otros tantos.
Es de suma importancia que verifiquemos que los refrigerantes que manejamos provengan de un fabricante serio que cumpla con los parámetros de certificación aceptables para cada gas refrigerante, ya sea puro o mezcla. Es cada vez más común encontrar en el mercado refrigerantes de dudosa procedencia, la mayoría de las veces el signo distintivo de estos es precisamente no brindar información ni del fabricante, sus métodos de contacto, ni de sus estándares de calidad en cuanto a humedad, acidez, porcentaje de residuos, elementos no condensables o grado de impurezas volátiles.
Al momento de hablar de estándares de calidad no sólo estamos arriesgando los equipos de los clientes, ¡estamos poniendo en juego nuestra reputación como profesionales!
La próxima vez que estés tentado a recurrir a un refrigerante apócrifo o “patito”, recuerda que cada equipo está diseñado con especificaciones de presión y temperatura específicas al estándar oficial de cada refrigerante; y que si el refrigerante no cumple con estos estándares mínimos de calidad lo más seguro es que estarás arriesgando el funcionamiento de los equipos y la calidad de tu trabajo.
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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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