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Conceptos sobre el calor y energía, 2a Entrega

Como técnico en el área de refrigeración y aire acondicionado quizás te encuentres acostumbrado a trabajar con algunos términos desconocidos para ti. Es por eso que hoy en este artículo hablaremos sobre algunos de estos conceptos para explicarte más a detalle lo que son y cómo son empleados en el trabajo.

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.

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.

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.

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.

Ejemplo de convección en la vida diaria

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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Líneas de Refrigerante

A lo largo de diferentes publicaciones hemos tratado varios conceptos teóricos utilizados en el área de refrigeración y aire acondicionado, también hemos repasado el uso y descripción de otros elementos como son los compresores, condensadores y  dispositivos de control de flujo.

A continuación intentaremos repasar un poco más a profundidad las Líneas de Refrigeración; como su nombre indica, es la sección encargada de la conducción del refrigerante de una parte del sistema a la otra; y como bien sabemos, el refrigerante lo podemos encontrar en estado líquido o vapor dependiendo de la sección en que se encuentre del sistema de refrigeración.

En la mayoría de los casos, las líneas de refrigerante están construidas por tubos de cobre rígido, aunque en algunos países se permite el uso de tubos de cobre flexibles en el extremo de la unidad condensadora y en los accesorios. Sin embargo, las partes de un sistema de refrigeración no se encuentran conectadas una a lado de la otra, más bien se encuentran unidas a través de un sistema de tuberías que reciben el nombre de ‘líneas de refrigerante’ (Ver Figura 1).

Figura 1. Elementos de una Línea de Refrigerante típica.

 

Los sistemas de refrigeración cuentan con 3 líneas principales las cuales te explicamos a detalle a continuación y las cuales puedes observar en el diagrama superior.

 

Líneas de líquido.

En esta línea el refrigerante y el aceite se mezclan adecuadamente. Aún cuando el líquido se mueva lentamente y existan trampas en la línea el aceite nunca quedará atrapado. Debe existir suficiente presión en la línea para evitar que el dispositivo de control de flujo trabaja incorrectamente. Para evitar una caída de presión excesiva se recomienda sub enfriar el líquido.


Líneas de succión.

Existen problemas de diseco, principalmente cuando se utilizan compresores reciprocantes (los que utilizan cilindros y pistones para comprimir). Esta debe tener el diámetro apropiado para compensar la pérdida de presión ocasionada cuando el sistema trabaja a su máxima capacidad. Esta línea debe ser capaz de regresar el aceite del evaporador al compresor cuando el sistema traba a velocidades lentas.

 

Líneas de descarga.

Conocida como línea de gas caliente, es una línea con pocos problemas en los sistemas que tienen el condensador integrado. Esta línea se debe disecar de tal manera que no retenga el aceite del compresor.

Todas las tuberías de que componen las líneas de refrigerante deben ser del tamaño correcto para la cantidad de líquido o vapor a las que fueron disecadas, incluyendo el diámetro correcto, la longitud y el calibre de la tubería. Esto es de vital importancia ya que un mal diseco provoca una pérdida de presión del refrigerante en las líneas, y es perjudicial para el sub enfriamiento de la línea del líquido. Esto ocasiona que la válvula de expansión no realice adecuadamente su trabajo. También existen problemas con el compresor y el evaporador cuando hay bajas presiones en el sistema.

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Sustitución del R-12, alternativas de reemplazo e historia de este gran gas refrigerante.

Como algunos de nosotros sabemos, en la historia de los refrigerantes la necesidad de tener un refrigerante que no fuera tóxico ni inflamable dio la oportunidad de tener un refrigerante como el R12 (el cual era un clorofluorocarbono); este refrigerante fue uno de los pioneros en la refrigeración doméstica y en la industria del Aire Acondicionado Automotriz. Sin embargo, y pese a su popularidad, de acuerdo a estudios realizados se descubrió que el refrigerante R12 estaba deteriorando la capa de ozono, por lo que fue necesario el cese de su producción a nivel global, lo cual en México sucedió en el año 2005.

En esta transición de la eliminación del R12 surgieron varias alternativas de refrigerantes como por ejemplo MP39, MP66, R409A, entre otros.

En algunos de los casos sólo era necesario reemplazar el R12 en los sistemas pudiendo trabajar con el mismo lubricante. Aún existen equipos que trabajan con los refrigerantes como el MP 39 o MP 66.

¿Cuál es la situación?

Estás alternativas contienen el R 22 como parte de su composición, y de acuerdo a la nueva regulación, el R 22 tiene una salida paulatina, por lo que es necesario el reemplazo de estos refrigerantes por un refrigerante libre de cloro, como opción a estos tendrías los refrigerantes 134a y 404A.

  

COMPOSICIÓN DE LA MEZCLA DE REFRIGERANTE


De CFC  a  HFC…
¿Qué se debe hacer para reemplazar?

Lo primero es recabar todos los datos de operación antes de hacer cualquier cambio.

  1. Recupere el refrigerante, recuerda NO ventear vapores a la atmósfera, esta cantidad debe quedar registrada.
  2. Recuperar el lubricante, esta cantidad debe quedar registrada y se suministra lubricante Poliolester (POE).
  3. Purgar el sistema a contra flujo con nitrógeno, no es necesario limpiar con R 141b.
  4. Realizar un vacío a 250 micrones.
  5. Suministrar el lubricante Poliolester al sistema, la misma cantidad que recuperó en el paso 3
  6. Cargar el sistema con el nuevo refrigerante 134a, de acuerdo a lo recuperado en el paso 2.
  7. Cargar al 85% y arrancar el sistema de acuerdo a las lecturas tomadas en el paso 1, ajustar el sistema con carga de un 5% hasta dejar en operación el sistema.

Conclusiones.

  • La eliminación de los HCFC se dará paulatinamente.
  • Se debe considerar el cambios a refrigerantes más amigables al medio ambiente.
  • Son pocos los pasos para el reemplazo.
  • Busca los lineamientos más completo en nuestra página quimobasicos.com
  • Si necesitas más información la puedes obtener en asesorías te asistirá uno de nuestros personal de servicio técnico.

¿Tienes alguna duda? Escríbela en los comentarios de abajo, o contáctanos en nuestro Facebook, Twitter o YouTube.

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¿Sabes cómo cambiar un capacitor?

¿Qué es un Condensador (Capacitor)?

Un condensador, también conocido con el nombre de capacitor, es un dispositivo eléctrico compuesto de dos placas separadas por un material dieléctrico, o en otros casos por un vacío. Estas placas son conectadas a una corriente directa que produce una carga diferencial de potencia positiva hacia una de las placas, y negativa a la otra. De esta forma se logra anular las variaciones energéticas de la carga total.

Por su estructura son capaces de almacenar a los electrones dentro de un campo eléctrico que es necesario para abastecer en su totalidad a los picos de energía, y que a su vez son consumidos por los componentes del sistema de refrigeración (principalmente el motor). En resumidas cuentas, los condensadores tienen la tarea de darle un impulso extra al motor para que funcione (condensador de arranque), o para evitar los problemas de calentamiento (condensador permanente).

Dentro de los sistemas de refrigeración se suelen usar dos tipos de condensadores: los de arranque y los permanentes. A diferencia del condensador de arranque, el cual es utilizado para vencer la fuera opositora generadora del arranque, el condensador permanente tiene funciones muy distintas: reforzar el motor, mejorar el factor de potencia, reducir el consumo de corriente y, en consecuencia, disminuir la temperatura del motor. Los condensadores permanentes se encuentras diseñados precisamente para trabajos continuos siempre y cuando el motor esté encendido.

Para poder diferenciar un condensador de otro, se puede hacer una revisión de la capacidad en microfaradios. Un ejemplo de ello es que regularmente los condensadores de arranque suelen tener valores mucho más altos que los permanentes. Además de lo anterior, se debe agregar que el color es también uno de los factores principales por los cuales podemos diferenciarlos; los condensadores de arranque vienen en cilindros de color negro, mientras que los permanentes son regularmente de color blanco o gris claro.

Uno de los mayores problemas de los capacitores son con respecto a la regulación del sistema de refrigeración; y para ello es que daremos algunos consejos enfocados a técnicos que realizan por primera vez un cambio de condensador. Estos consejos ayudan principalmente a determinar si es necesario un reemplazo o no.

¿Cómo reemplazar un capacitor?

Antes de dar inicio, recomendamos leer el manual de fabricación del equipo, y en caso de presentar dudas, consulta a un técnico especializado que puede asesorarte en el procedimiento de una forma más eficaz y segura.

El proceso es muy sencillo, para ello requerirás las siguientes herramientas:

  • Dos destornilladores
  • Un medidor de volts y ohms analógico

Te recomendamos seguir las reglas de seguridad enlistadas a continuación en caso de hacer el trabajo por cuenta propia:

  • Usa anteojos de seguridad cuando trabajes con el condensador para garantizar tu seguridad.
  • Se cuidadoso cuando trabajes con piezas de alta tensión, como es el caso de un capacitor de arranque.

Procedimiento:

  1. Para evitar accidentes debes desconectar todos los cables eléctricos que estén conectados al motor.
  2. Se deben retirar los dos tornillos de la pieza que cubre el condensador de arranque, posteriormente deberás tocar las dos terminales de metal del condensador al mismo tiempo con un destornillador de mango aislado. Con esto te asegurarás de que el condensador no haya quedado cargado.
  3. Después de ajustar el medidor analógico a ohms, conecta las dos extensiones del medidor juntas y coloca en cero el medidor moviendo la rueda.
  4.  Toca con la extensión positiva el terminal de metal negativo del condensador y con la extensión negativa el positivo. Observarás que la aguja del medidor reaccionará. Un condensador en buen estado supera el metro y luego marca resistencia infinita, si el condensador se encuentra en malas condiciones se quedará en el lado opuesto, es decir, que no producirá una lectura infinita.
  5.  Por último, tienes que verificar si hay signos de desgaste físico como protuberancias o fugas; y en caso necesario deberás de reemplazarlo.

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 FacebookTwitter, o Google+ y por medio de la nuestra página web.

Buenas prácticas para la limpieza en los sistemas de refrigeración y aire acondicionado (segunda parte)

Identificación y evaluación de fallas en los sistemas de refrigeración. Segunda parte (Basado en las buenas prácticas en refrigeración y aire acondicionado de la Semarnat).

Principales causas que originan la quemadura de un compresor

Las causas que originan que un compresor se queme son el resultado de una gran variedad de fallas dentro del sistema de refrigeración. Toda condición de operación que trabaje fuera de los parámetros recomendados por los fabricantes de los equipos, genera un esfuerzo significativamente mayor en el aislante eléctrico de la bobina del motocompresor. Este sobresfuerzo ocasiona que el aislante se debilite hasta generar una falla en el motor. Las principales condiciones de operación que generan que un compresor se queme son: bajo voltaje en el suministro eléctrico, baja carga de refrigerante en el sistema, alta temperatura en la descarga del sistema y la existencia de humedad en el sistema.

La siguiente imagen muestra el daño causado a los aislantes de un compresor quemado:

Los materiales utilizados como aislantes en los motores de los compresores de refrigeración tienen limitantes físicas y son de capacidad limitada respecto a la habilidad de soportar altas temperaturas. Manejar altas temperaturas por períodos prolongados de tiempo de operación en un compresor afecta seriamente la estructura del aislante eléctrico del motor, provocando que el equipo se vaya a tierra. Las principales condiciones que ocasionan que un motocompresor falle prematuramente son las siguientes:

  • Fallas en el suministro eléctrico (alto o bajo voltaje).
  • Fallas en el capacitor de arranque o en el capacitor de trabajo en los motores mono o bifásicos.
  • Relevadores de arranque defectuosos.
  • Sobretensión por descargas eléctricas.
  • Armónicos en sistemas eléctricos.
  • Voltaje irregular en sistemas trifásicos.
  • Falla de alguna de las fases en sistemas trifásicos.
  • Desbalanceo de fases en sistemas trifásicos.
  • Relaciones de compresión elevadas.
  • Alto sobrecalentamiento en el lado de baja presión.
  • Fallas en la regulación de temperatura del motor.
  • Sobrecargas causadas por condensadores sucios o sobrecarga de refrigerante.
  • Falta de lubricación del motor.
  • Contaminantes en el sistema.
  • Partes dañadas en el compresor.

Efectos en el sistema de refrigeración por un motor quemado

El primer signo que podemos observar es que el compresor no funciona correctamente al conectarse al suministro eléctrico. Otro signo es el cambio del lubricante del compresor, desde el cambio de coloración, la aparición de lodo o la aparición de objetos sólidos ajenos al sistema. Los principales contaminantes encontrados en un compresor quemado son:

  • Residuos sólidos del aislante dañado.
  • Ceniza.
  • Ácido Fluorhídrico.
  • Ácido Clorhídrico.
  • Carbón.
  • Fosgeno.
  • Materiales orgánicos.
  • Monóxido de carbono.

Si los contaminantes se dejan dentro del sistema, pueden ocasionar fallas como daños físicos y químicos en el aislante del motor, corto circuito en las terminales del motor, obstrucción en las venas de lubricación del motor, problemas en las válvulas de expansión del sistema de refrigeración u obstrucción en los filtros de aceite y de succión del compresor.

Para evitar daños graves en el sistema de refrigeración, todos los contaminantes generados por la quemadura del compresor deben ser retirados del sistema antes de restaurar la operación del equipo.

 

 

 

 

 

 


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