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Lo que tienes que saber del deslizamiento, 2da Entrega

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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Dispositivos de control de flujo, 3a Entrega

A lo largo de esta y anteriores publicaciones hemos visto distintos conceptos que nos ayudan a entender de mejor manera el ámbito de la refrigeración. Con el fin de completar la información obtenida y aprendida, les hemos traído esta tercera parte de los conceptos de refrigeración. Hoy nos enfocaremos en definir los diferentes tipos de dispositivos de control de flujo.
Para empezar debemos hacernos primero esta pregunta ¿qué son los dispositivos de control de flujo? Se conocen con este nombre a aquellos componentes del sistema de refrigeración encargados de regular el refrigerante líquido en los evaporadores. Son conocidos por dividir el sistema de refrigeración, de igual manera que lo hace el compresor, en alta y baja presión.

Funcionamiento de dispositivo de control de flujo

Diferentes tipos de dispositivos de control de flujo:

• Tubo capilar: este dispositivo de control es el más básico de todos, se encuentra formado por un pequeño tubo perforado a lo largo de su interior, pero esta perforación es muy pequeña. Dispositivos como este solo se encuentran en equipos que poseen gabinete y en sistemas inundados (un 75% del volumen del equipo es refrigerante). A este dispositivo no se le considera una válvula debido a que no cuenta con un mecanismo de ajuste y por tal motivo no es controlable de otra manera, excepto por la perforación de su interior. Por lo tanto, el tamaño del tuvo debe estar adecuado al sistema específico.

Tubo Capilar

• Válvula termostática de expansión (VTE): este dispositivo es el más usado en los sistemas de refrigeración. Funciona con ayuda de la temperatura y la presión, y tiene una abertura que controla el flujo del refrigerante; mientras una aguja se encarga de controlar la velocidad del flujo mediante un bulbo que siempre contiene líquido. Para esto se mide y compara la temperatura del compresor con la del bulbo, y la aguja abrirá la válvula dependiendo de las necesidades del evaporador. A mayor temperatura del evaporador, mayor será la abertura de la válvula.

Válvula termoeléctrica de expansión

 

Resultado de imagen para Válvula automática de expansión

• Válvula automática de expansión (VAE): se encarga de controlar el flujo del refrigerante de la línea del líquido manteniendo la presión constante en el evaporador. El sistema funciona de forma semejante al del VTE, pero en lugar de controlar la temperatura controla la presión del evaporador. Esta válvula no permitirá que el líquido vaya al compresor a menos que se reduzca la presión del mismo.

Válvula automática de expansión (VAE)

• Válvula termoeléctrica de expansión (VTEE). Este dispositivo consta de dos partes, la válvula que controla el flujo y un sensor eléctrico que mide el calor por medio de termistores. El termistor se define como un conductor eléctrico que cambia su conductividad (capacidad para conducir electricidad) cuando existe un cambio en la temperatura. A mayor temperatura, los termistores conducen mayor electricidad. Cuando el evaporador tiene una temperatura elevada los termistores aumentan el voltaje provocando que el sensor interprete el incremento en el voltaje como un aumento en la temperatura, incitando a que la válvula se abra y permita un mayor flujo de refrigerante.

De esta manera, se podría decir que los dispositivos de control de flujo cargan con la responsabilidad de evitar que el líquido llegue al compresor, evitando así daños en el mismo.

Válvula termoeléctrica de expansión (VTEE)

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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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Ventajas de los sistemas de AC Inverter


Ventajas de los sistemas de AC Inverter

Seguramente que hemos escuchado más de una vez que un aire acondicionado Inverter consume menos energía que un aire acondicionado convencional, sin embargo, muchos desconocemos cuales son las ventajas que tienen este tipo de equipos.

¿Por qué se dice que un aire acondicionado Inverter gasta menos electricidad que uno convencional? El motivo principal está en el componente de mayor consumo energético: “El compresor”, y en la tecnología de su tarjeta electrónica.

En los aires acondicionados convencionales el compresor siempre se encuentra funcionando al 100% de su capacidad. Por ejemplo, si encendemos un aire acondicionado convencional en temporada de verano y ajustamos la temperatura a 23°C y la temperatura del área externa se encuentra en 30°C, el sistema convencional encenderá el compresor a su máxima potencia al momento comenzar a trabajar, y se apagara cuando llegue a la temperatura que se ajustó, en este caso de 23°C. Al momento de subir de nuevo la temperatura interior, el compresor volverá a arrancar al 100% de su capacidad hasta volver a llegar a la temperatura deseada. Este proceso se repetirá mientras el aire acondicionado se encuentre encendido. Es importante recordar que los mayores picos de consumos energéticos en un sistema de refrigeración se producen al momento de encender el compresor.

¿Cómo funciona una máquina de aire acondicionado Inverter para ser más eficiente?

El aire acondicionado Inverter es capaz de controlar la potencia del compresor, a través de una tarjeta electrónica inteligente que controla los paros y arranques del compresor, que son los que más demanda energía generan. Esta tarjeta o control mantendrá el equipo funcionando hasta alcanzar la temperatura deseada en el cuarto y el equipo no se apagará, si no que mantendrá una velocidad menor. Esto ayudad a evitar los picos de consumo energético que se generan con los arranques abruptos del compresor.

De esta manera el compresor ahorra en un día de funcionamiento continuo muchos arranques y paros, produciendo un ahorro en un año de entre el 30 y el 60% de energía eléctrica. Otra ventaja de los equipos de aire acondicionado Inverter es su disminución del ruido en comparación con los equipos convencionales. Dada la nueva tecnología, los compresores de un aire acondicionado Inverter alcanza menos decibeles que el de una maquina convencional

Sin embargo, muchos clientes consideran que la diferencia de precio entre un equipo Inverter y uno convencional es muy alta. Y llegan a esta conclusión antes de considerar que esa cantidad de dinero se pagará sola con el ahorro de energía reflejado en el recibo de la luz.

Un tema importante saber que hoy en día no solo los climas cuentas con esta nueva tecnología, también podemos encontrar, Refrigeradores domésticos, Equipos de Refrigeración media / baja temperatura compresor como moto-variador, entre varios equipos más.


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Lo que debes saber sobre las Mezclas de Refrigerantes, el porqué de saber diferenciar entre las Zeotrópicas y las Azeotrópicas

Mezclas Zeotrópicas

Como se ha mencionado en publicaciones anteriores, hay algunos gases refrigerantes que están formados a partir de la mezcla de dos o más refrigerantes. Estas mezclas se pueden clasificar de dos maneras: en azeotrópicas y zeotrópicas.

En esta ocasión nos enfocaremos en dar una breve explicación de qué son las MEZCLAS ZEOTRÓPICAS y sus principales características al usarse como refrigerantes.

¿Qué es una mezcla zeotrópica?

El origen de la palabra zeótropo proviene del griego Zein = hervir y Tropos = cambiar, entonces es que se le llama mezcla zeotrópica a la mezcla de dos o más refrigerantes puros con diferentes volatilidades. En ellas, cuando ocurre le proceso de evaporación o condensación dentro de un sistema de refrigeración, su composición y temperatura de saturación cambia a causa de que, al ocurrir la evaporación, los componentes más volátiles se evaporan en porcentajes más elevados. Después de que continúa evaporándose, la mezcla líquida remanente tiene menor concentración del componente más volátil y una mayor concentración de el o los componentes menos volátiles. Al aumentar la concentración de los componentes menos volátiles en el líquido remanente, ocurre un aumento en el punto de ebullición de la mezcla.

¿Qué es el deslizamiento de temperatura?

Antes de describir el deslizamiento de temperatura, debemos entender los conceptos de punto de burbuja y punto de rocío.

Se le conoce como punto de burbuja a la temperatura a la cual un líquido saturado comienza a hervir (es decir, es momento en el cual aparece la primera burbuja).

Se le conoce como punto de rocío a la temperatura en la cual un líquido saturado evapora su última gota, o cuando aparece la primera gota de líquido en un vapor saturado.

Debido a que en los compuestos puros el punto de rocío y e punto de burbuja ocurren a la misma temperatura, solo se utiliza el término de temperatura de ebullición para describir el proceso de evaporación y condensación. En el caso de las mezclas, el punto de burbuja ocurre a una temperatura menor que el punto de rocío a una presión constante, esta diferencia de temperatura entre el punto de rocío y el de burbuja se le conoce como deslizamiento de temperatura.

Es importante recalcar que, a mayor valor de deslizamiento de temperatura mayor es la probabilidad de descompensación de un refrigerante a la hora de ocurrir una fuga. Entre más bajo es el valor del deslizamiento de temperatura, la mezcla tiene un comportamiento más parecido a un compuesto puro.

 

Entonces ¿cuál es la diferencia entre una mezcla zeotrópica a una mezcla azeotrópica?

 Las mezclas azeotrópicas ocurren cuando las interacciones fisicoquímicas entre los componentes de la mezcla a una concentración específica son tan fuertes, esto porque las volatilidades de los componentes de la mezcla se igualan en un punto específico. Básicamente, esto hace que la mezcla se comporte como si fuese un compuesto puro (el punto de rocío y burbuja son iguales).

Estas mezclas (azeotrópicas) tienen la ventaja de que, al comportarse como un compuesto puro, se pueden cargar al sistema en cualquier fase, mientras que las mezclas zeotrópicas deben cargarse siempre por en la fase líquida.

Sabiendo todo lo anterior, la pregunta que debes estarte haciendo es “Y hora ¿cómo reconocerlas?”, esto es muy sencillo: a las mezclas zeotrópicas comerciales se les asignó el número de identificación en la serie 400 (R-404A, R-410A, entre otros), mientras que las mezclas azeotrópicas están clasificadas en la serie 500 (R-507A, R-508B, entre otros).

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