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El aire acondicionado en los autos
La diferencia que el aire acondicionado ha hecho al automovilismo es difícil de pasar por alto. Atrás quedaron los días en que el calor del motor afectaba a los pasajeros del auto; También se han ido los días en los que se tenían que bajar todos los vidrios de las ventanas para que fluya suficiente aire fresco a través de la cabina.
El concepto de los sistemas modernos de aire acondicionado se originó en los Estados Unidos. Su desarrollo no fue el resultado de la búsqueda de una mayor comodidad, sino el resultado de problemas con el papel. La compañía Sackett & Wilhelms Lithography & Printing Company (S&W), con sede en Nueva York, estaba teniendo problemas con su papel: a medida que la humedad en las salas de impresión variaba, el papel se encogería o expandiría.
Esto puede parecer un problema relativamente menor, pero, para S&W, fue un problema grave. Debido a que la compañía estaba tratando de imprimir documentos de varios colores, en el que los colores se aplicaban uno por uno, las dimensiones minuciosamente cambiantes del papel causaron estragos en la calidad de cada impresión.
Willis Carrier fue el encargado de resolver ese problema que tanto aquejaba a S&W. Después de todo, la tecnología existente permite a los ingenieros controlar la temperatura del aire y alterar su humedad, pero no se ha logrado un control preciso de estos innumerables factores, particularmente la humedad.
Carrier desarrolló posteriormente bobinas de calentamiento y enfriamiento de precisión, que podrían regular con precisión la temperatura del aire y, por lo tanto, ayudar a controlar el contenido de humedad en el aire. Sus investigaciones y diseños, detallados en dibujos dieron como resultado el primer sistema eléctrico de aire acondicionado de producción. Estaba en pleno funcionamiento, en la planta de Sackett & Wilhelms, a principios de 1903.
Desarrollos posteriores llevaron a General Motors, por su marca Cadillac, a interesarse más por el aire acondicionado. Del mismo modo, el archirrival de Cadillac, Packard, vio el aire acondicionado como una adición útil a su alineación. A fines de 1939, había finalizado un diseño y, superando a GM, presentó su ‘Weather-Conditioner’, disponible en el modelo 180.
Era casi lo mismo que encontraría en la actualidad al interior del automóvil, con compresor , condensador, evaporador y secador. Sin embargo, solo se instaló un control que regulaba la velocidad del ventilador y no había control de temperatura. Si algún pasajero deseaba apagarlo, tenía que quitar manualmente la correa del compresor ya que no se instaló ningún sistema de embrague.
La configuración complicada y principalmente montada en el maletero se retiró después de 1941. Y para 1953, GM, Chrysler y Packard introdujeron configuraciones más prácticas. Un año después, la extinta firma Nash Motors lanzó el primer automóvilequipado con un sistema compacto de motor de aire acondicionado como lo conocemos hoy en día. Este elemento vió la introducción de un sistema compacto de embrague montado en la parte delantera.
Denominado ‘All-Weather Eye’, era un sistema mucho más barato, pequeño y menos pesado, pues únicamente pesaba 60 kilos, la mitad de algunos otros sistemas; Además, puede considerarse el padre de todos los sistemas posteriores en automóviles.
En 1964, Cadillac introdujo un sistema de control climático llamado ‘Control de confort’. Al igual que los sistemas actuales, todo lo que el conductor tenía que hacer era elegir la temperatura y el sistema se esforzaría por alcanzar y mantener el clima deseado.
En cualquier caso, a medida que la carrera para mejorar la comodidad de los pasajeros se aceleró, el aire acondicionado se volvió mucho menos exclusivo y más barato, en la medida en que es bastante difícil comprar un automóvil nuevo sin él en la mayoría de los países.
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Fuente: https://bit.ly/2Phge7Y
Los refrigerantes
Una de las características más difundidas en la actualidad sobre los refrigerantes es su aportación en el deterioro del medio ambiente, sin embargo, estas substancias se habían mantenido en el anonimato, solo conocidas por los técnicos en refrigeración y aire acondicionado ya que en el usuario final solo se manifestaban sus efectos en cuanto al confort ambiental y a la conservación de los alimentos, y lo único que se mencionaba de ellos era: “se le salió el gas, hay que cargar de nuevo”. Esto lo podemos comparar con la sangre en nuestro cuerpo, que no la tomamos en cuenta hasta que sale al exterior por alguna herida, y así como la sangre es importante en el control de la temperatura de nuestro cuerpo, además de llevar nutrientes a las células, y existen diferentes tipos de sangre que son compatibles o no con las personas de acuerdo a su clasificación, igualmente en los equipos de refrigeración existen diferentes tipos de refrigerantes que pueden ser utilizados en un mismo sistema o no de acuerdo a las características para lo que fue diseñado, pudiendo ser para refrigeración comercial, domestica, aire acondicionado residencia o automotriz, etc.
Es importante conocer los diferentes refrigerantes que se encuentran en el mercado ya que, como se mencionó anteriormente, no todos son apropiados para cualquier sistema, es por eso que es indispensable tener siempre a la mano las características de diseño de los equipos para que en caso de requerir hacer un cambio de refrigerante podamos tomar la mejor decisión no solo para el cuidado de medio ambiente, sino también buscando que no se afecte la capacidad ni la eficiencia. El no hacerlo puede provoca una afectación indirecta al utilizar mayor cantidad de energía eléctrica para la obtener el enfriamiento que requerimos.
Los diseños de los sistemas están realizados de acuerdo a las propiedades químicas, físicas y termodinámicas de los refrigerantes, es por eso que debemos conocer qué refrigerante utiliza nuestro sistema y en caso de realiza un cambio revisar las propiedades del nuevo refrigerante para hacer los cambios, que pueden ser desde cambiar aceite, filtros, hasta solo ajustar las válvulas de expansión y los controles de operación.
En caso de realizar un cambio de refrigerante coloca una etiqueta en un lugar visible y seguro donde se especifique el tipo de refrigerante con el que fue cargado el sistema y la fecha del procedimiento para evitar contratiempos en el futuro.
Recuerda no cargar dos refrigerantes diferentes a un mismo sistema.
Para consultar los refrigerantes sustitutos visite nuestra pagina web.
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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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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 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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