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Conceptos sobre Presión y Humedad, 1a 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
Se conoce como humedad a la cantidad de agua que se encuentra dispersa en el ambiente (aire). Cuando el aire contiene la máxima cantidad de agua permisible, es cuando se genera el concepto de saturación de agua en el aire. Conocemos dos formas distintas de humedad en nuestro ambiente laboral, la humedad relativa y la humedad específica.

 

Humedad relativa y específica

HUMEDAD ESPECÍFICA
La 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
Se le conoce 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.

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.

 

Hasta aquí la publicación de la semana, esperamos que estas definiciones te ayuden a complementar o a refrescar tus conocimientos en el ámbito de la refrigeración. Te invitamos a que sigas al pendiente de las siguientes partes de esta trilogía de conceptos del área de refrigeración y aire acondicionado.

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Comprendiendo el deslizamiento de temperatura del refrigerante

Importancia del deslizamiento de temperatura y conceptos relacionados.

Todos los técnicos en refrigeración son conscientes de la utilidad que tiene una tabla de presión vs temperatura a la hora de realizar su trabajo, sin embargo, no todos entendemos la forma correcta de leerlas. Para ello explicaremos los conceptos de los famosos puntos de rocío y burbuja, y las diferencias entre los refrigerantes puros y las mezclas.

En los refrigerantes más comunes, la temperatura del serpentín se puede leer a partir de la escala de temperatura que muestra el indicador o calibrador, facilitando su medición, sin embargo, en los otros refrigerantes, la tarea se vuelve un poco más complicada debido al deslizamiento de temperatura.

El deslizamiento de temperatura del refrigerante determinará la forma que tomará la Tabla de Presión vs. Temperatura. Por lo tanto, es necesario revisar de manera rápida los principales conceptos básicos sobre el tema:

  • El deslizamiento ocurre porque los diferentes gases que componen una mezcla de refrigerantes poseen diferentes temperaturas de ebullición, lo que genera que las composiciones de la fase líquida y vapor sean diferentes dentro de un sistema cerrado.
  • Debido a las diferencias de temperatura, los gases más volátiles se evaporan primero, generando que la temperatura de ebullición de la fase líquida vaya aumentando cada vez que se evapora más producto.
  • La temperatura de evaporación promedio se ubica entre la temperatura en la que el refrigerante comienza a hervir a la entrada del dispositivo de expansión y en la que deja de hervir en la parte final del evaporador.
  • El deslizamiento de temperatura promedio es usado para comparar el punto de ebullición en cada refrigerante y con ello obtener la misma temperatura promedio del serpentín.
  • El deslizamiento de temperatura en el condensador ocurre de la misma manera que en el evaporador, pero el proceso es revertido a medida que los componentes se condensan en diferentes escalas en la entrada y la salida.
  • El punto de burbuja es la temperatura donde aparece la primera burbuja de un líquido que comienza a hervir, mientras que el punto de rocío es la temperatura donde aparece la primera gota de líquido de un vapor que 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, solo observamos un punto donde un vapor comienza a cambiar a estado líquido; o un líquido comienza a cambiar a vapor. Mientras ocurre el cambio de estado, la temperatura se mantiene constate. Esto es debido a que la energía requerida para realizar el cambio de fase se consume en su totalidad, evitando cambios en la energía interna del compuesto.

Como podemos observar en la gráfica para una mezcla zeotrópica, al ocurrir primero el cambio de estado de los compuestos más volátiles, la temperatura a lo largo del cambio de fase empieza a va en aumento hasta que se ocurre la evaporación/condensación en su totalidad.

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Y tú, ¿sabes cómo reemplazar un capacitor?


¿Qué es un Condensador (Capacitor)?

Capacitor de Arranque

Un condensador, coloquialmente conocido como capacitor, es un dispositivo eléctrico que, en su forma más básica, está compuesto por dos placas conductoras separadas por un material dieléctrico o por vacío, conectadas a una fuente de corriente directa que genera una diferencia de potencial positiva en una placa y negativa en la otra, anulando la variación de la carga total.

Capacitor Permanente

Gracias a su estructura, los condensadores son capaces de almacenar los electrones, dentro un  campo eléctrico, necesarios para abastecer en su totalidad los picos de energía consumidos por los componentes del sistema de refrigeración (principalmente el motor). Se puede decir que los capacitores dan el impulso extra al motor para que comience a funcionar (condensador de arranque) o para evitar problemas de calentamiento (condensador permanente).

En los sistemas de refrigeración suelen utilizarse dos tipos de capacitores: Los de arranque y los permanentes. A diferencia del capacitor de arranque que se utiliza vencer la fuerza opositora que se genera al arrancar, la función del capacitor permanente es reforzar al motor, mejorar el factor de potencia, reducir el consumo de corriente y, en consecuencia, disminuir la temperatura del motor. Los permanentes están diseñados para trabajar continuamente siempre que el motor esté encendido.

Equipo de Seguridad

Para diferenciar uno del otro podemos revisar la capacidad en microfaradios de cada uno. Los de arranque suelen tener valores mucho más altos que los permanentes. Otra forma de diferenciarlos es a través del color; los de arranque vienen en cilindros de color negro, mientras que los permanentes son de color blanco o gris claro.

El mal funcionamiento de los capacitores es uno de los problemas más comunes que ocurren a los sistemas de refrigeración, para ello vamos a dar algunos consejos, enfocados para técnicos primerizos, que les pueden ayudar a determinar si un necesita ser reemplazado o no.

¿Cómo reemplazar un capacitor?

Antes que nada, sugerimos revisar el manual del fabricante del equipos y en caso de que no seas experto en la materia, consultes con un técnico especializado quien deberá asesorarte en cuanto al procedimiento de la mejor manera.

El proceso es muy sencillo, para ello requerirás la siguiente herramienta:

  • Dos destornilladores
  • Un medidor de volts y ohms analógico

Adicionalmente te recordamos que deberás seguir las siguientes reglas de seguridad si decides seguir esta recomendación:

  • 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.

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