Conceptos de refrigeración cuarta parte: Líneas de Refrigerante
Conceptos de refrigeración cuarta parte: Líneas de Refrigerante
A lo largo de diferentes blogs, hemos revisado varios conceptos teуricos utilizados en el бrea de refrigeración y aire acondicionado; también revisamos el uso y descripción de los compresores, condensadores, y los dispositivos de control de flujo. 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.
La línea de refrigerante, como su nombre indica, es la encargada de la conducción del refrigerante de una parte del sistema a la otra. El refrigerante lo podemos encontrar en estado líquido o vapor dependiendo de la sección en que se encuentre del sistema completo de refrigeración. En la mayorнa 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.
Los sistemas de refrigeración cuentan con 3 líneas principales:
– Líneas de líquido
En esta línea el refrigerante y el aceite se mezclan adecuadamente. Aun 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 diseсo, 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 linea se debe diseсar 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 diseсadas, incluyendo el diámetro correcto, la longitud y el calibre de la tuberнa. Esto es de vital importancia ya que un mal diseсo 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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¿Cuál es la temperatura ideal del aire acondicionado en una oficina? Resolvemos y damos conclusión al eterno dilema de discusión entre damas y caballeros
Ellas se quejan de que la temperatura está baja. Y ellos de que los códigos de vestimenta de las empresas les perjudican Si trabajas en una oficina habrás vivido en más de una ocasión la cruenta batalla que enfrenta a los trabajadores cuando los termómetros exteriores sobrepasan los 30°C (30 grados centígrados), algo que va a ocurrir mucho este verano en México y América Latina.
Nada más asomarse por la ventana de nuestro cubículo u oficina, las diferencias entre los friolentos y los eternamente acalorados se vuelven tan irreconciliables como las que enemistan a los peores enemigos. Y si te fijas, quizás notes que suele haber más mujeres en el bando de los que abogan por elevar la temperatura. La explicación es sencilla y la han dado dos científicos en el estudio ‘Consumo de Energía en Edificios y la demanda térmica femenina’, publicado en la prestigiosa revista Nature: la temperatura considerada óptima del aire acondicionado está pensada sólo en los hombres (varones).
La climatización de los edificios y centros de trabajo está diseñada para un hombre de alrededor de 40 años y unos 70 kilos. «La hipótesis de este problema se encuentra en el metabolismo de los seres humanos, el cuerpo del hombre genera más calor y por tanto necesita más frío para alcanzar la temperatura óptima, y al cuerpo de la mujer le ocurre lo opuesto, necesitando más calor exterior. En este estudio se ha observado que existe una diferencia metabólica, en relación a porcentaje de grasa corporal y un rango fisiológico de aislamiento corporal que podría variar según sexo y edad», -explica el doctor Pedro Landete, especialista español en Neumología (especialidad médica encargada del estudio de las enfermedades del aparato respiratorio)-.
Según el estudio en cuestión, el modelo actual “puede sobreestimar la producción de calor en reposo de las mujeres hasta un 35 %”. Es decir, ellas generalmente pasan frío. Para el especialista médico, “es evidente que más mujeres se han ido incorporando al mercado laboral, ocupando más puestos de trabajo, por lo que sería oportuno ajustar dichos niveles a las necesidades actuales”.
En algunos países, como en España, hay Normas Oficiales para regular la temperatura en los centros de trabajo; estas indican que en verano, debería estar entre los 23°C y los 25°C, con una humedad relativa de entre un 45 y un 60 %. Según Landete, «la temperatura ideal para los varones suele estar entre los 21 o 22 grados, mientras que las mujeres suelen preferir una temperatura superior, entre 24 o 25 grados», aunque matiza que «no todos los hombres quieren la misma temperatura, ni todas las mujeres 25 grados». Dentro de las preferencias que cada uno tiene en cuanto a la temperatura del aire acondicionado hay otra variable muy relevante a tener en cuenta y que no siempre se tiene en cuenta: la vestimenta. No es solo que la temperatura esté pensada teniendo en cuenta el metabolismo de los hombres, es que también se calcula con la variable de que ellos, incluso en verano, siguen llevando traje o camisas manga larga.
“Es imposible que en una oficina en la que nosotros vamos con chaqueta y pantalón largo y ellas con falda, tirantes y sandalias la temperatura sea buena para todos”, comenta el especialista médico. En diversos foros se ha debatido sobre la necesidad o conveniencia de poder relajar las normas establecidas de vestimenta las cuales obligan a los caballeros a trabajar en traje o manga larga en días de verano, excusándose en pruebas de eficiencia energética que han probado que por cada grado centígrado que “se sube” el aire acondicionado se consigue un 7% de ahorro energético 1 . De poder establecerse un consenso en esta materia, sería posible acercarnos a la solución del eterno dilema en los centros de trabajo.
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Conceptos de refrigeración tercera parte: Dispositivos de control de flujo
Conceptos de refrigeración tercera parte: Dispositivos de control de flujo
En archivos anteriores hemos revisado algunos de los conceptos esenciales para entender el amplio ámbito de la refrigeración. Para complementar la información que ya hemos aprendido, les traemos esta tercera parte de conceptos de refrigeración. Cabe recalcar que en esta sección nos centraremos definir los diferentes tipos de dispositivos de control de flujo.
Llámese un dispositivo de control de flujo a aquellos componentes del sistema de refrigeración encargados de regular el flujo del refrigerante líquido en los evaporadores. Sin conocidos por dividir el sistema de refrigeración, al igual que el compresor, en la parte de alta presión y de baja presión.
Diferentes tipos de dispositivos de control de flujo:
Tubo capilar. Este dispositivo de control es el más básico de todos, y está formado por un pequeño tubo cuya perforación a lo largo de su interior es muy pequeña. Este tipo de dispositivos solo se encuentran en equipos que poseen un gabinete, y en sistemas inundados (cuyo 75% del volumen está lleno de refrigerante). Este tipo de dispositivo no se considera una válvula debido a que no se puede ajustar, y no se puede controlar de otra forma más que con el diámetro interior del tubo. Por lo tanto, el tamaño del tuvo debe estar adecuado al sistema específico.
Válvula termostática de expansión (VTE). Este dispositivo de control es el más utilizado en los sistemas de refrigeración. Funciona a través de la temperatura y la presión. La abertura en la válvula controla el flujo del refrigerante, mientras que una aguja controla 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.
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Válvula automática de expansión (VAE). Este tipo de dispositivo controla el flujo del refrigerante de la línea del líquido manteniendo la presión constante en el evaporador. Este sistema trabaja muy similar a la VTE, pero en lugar de controlar la temperatura controla la presión del evaporador. La válvula no permitirá que fluya líquido al compresor a menos que se reduzca la presión del mismo.
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 manera resumida, podemos decir que los dispositivos de control de flujo tienen la responsabilidad de evitar que llegue líquido al compresor, evitando daños en el mismo.
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Lineamientos para Reconversión de R-407C
Lineamientos para Reconversión de R-407C
En los últimos años han sucedido cambios en la industria del aire acondicionado causados por los protocolos y regulaciones ambientales para combatir la destrucción de la capa de ozono y el calentamiento global. Ante la búsqueda de un sustituto para los HCFCs ha nacido el refrigerante R-407C. Este producto funciona a la perfección en sistemas de refrigeración de mediana temperatura diseñados inicialmente para R-22. Gracias al uso de estos lineamientos de reconversión, la mayoría de los sistemas de R-22 pueden ser ajustados para el uso del R-407C, permitiendo que los equipos existentes continúen operando de manera óptima y eficiente.
¿Por qué utilizar el R-407C en lugar de los otros sustitutos en el mercado?
Este refrigerante es una magnífica opción para reemplazar el R-22 ya que es comparativamente mejor a otras opciones (como el MO99) en cuanto a capacidad y eficiencia sin perjudicar la capa de ozono, y constituye el mejor sustituto para sistemas que operan con Refrigerante 22 (HCFC-22) en diversas aplicaciones de aire acondicionado estacionario tales como: Mini Splits, unidades de paquete, unidades divididas, bombas de calor, enfriadores de agua, y para los sectores de Residencial, Comercial e Industrial.
Proceso de reconversión de 407C
El equipo y suministros recomendados son:
- Equipo de protección personal (Guantes, lentes de seguridad, etc.).
- Manifold.
- Termopares para medir la temperatura de las líneas.
- Bomba de vacío.
- Equipo para detección de fugas.
- Báscula.
- Unidad de recuperado de refrigerante.
- Cilindro para recuperado de refrigerante.
- Contenedor para el lubricante recuperado.
- Lubricante de repuesto.
- Refrigerante de repuesto.
- Filtro deshidratador de repuesto.
- Etiquetas para marcar el cambio de refrigerante y lubricante.
Procedimiento de Reconversión
- Registrar los datos de referencia con R-22.
- Realizar el cambio del aceite lubricante. Debemos drenar el lubricante mineral o alquilbenceno del sistema. Drenar el lubricante a través del compresor elimina del 90% al 95% de lubricante. Para equipos más grandes puede ser necesario drenar el lubricante por diferentes áreas además del compresor. Debemos asegurar que el lubricante fue drenado con éxito. Para asegurar la miscibilidad deseada, solo debe existir un máximo de 5% de aceite mineral o alquilbenceno en el sistema. Si el porcentaje es mayor, debemos drenar el lubricante, cargar con lubricante nuevo, y revisar el porcentaje de nuevo. Debemos repetir este procedimiento hasta llegar a la proporción deseada.
- Recuperar el R-22 del sistema. El R-22 debe ser removido del sistema y recolectado en un cilindro por una unidad recuperadora adecuada.
- Remplazar el filtro deshidratador.
- Aplicar vacío al sistema. Siguiendo las buenas prácticas en refrigeración y aire acondicionado.
- Revisión de fugas en el sistema.
- Carga del refrigerante R-407C. Gracias a la naturaleza zeotrópica del R-407C, al igual que cualquier refrigerante de la serie 400, se requiere realizar la carga por la fase líquida. Para la mayoría de los sistemas la carga necesaria para el funcionamiento deseado del equipo está entre 90 y 95% de la carga inicial de R-22.
- Revisar la operación del sistema. Iniciar el sistema y esperar a que se estabilicen las condiciones. Si la carga del refrigerante esta baja, agregar refrigerante como se describe a continuación:
Se requiere que el equipo sea cargado de R-407C con un 85% peso de la carga original de R-22, para después proceder a agregar R-407C en incrementos del 5% hasta obtener el desempeño deseado.
9. Etiquetar el sistema y los componentes.
Si quieres conocer más sobre este producto, te dejamos el enlace a donde podrás encontrar su ficha técnica, hoja de seguridad y las especificaciones generales y particulares del R-407C.
Si necesitan más información sobre el procedimiento de reconversión, les recomendamos leer el documento de Lineamientos de Reconversión de R-407C.
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Guía Rápida de Conceptos de Refrigeración (segunda parte)
Conceptos de refrigeración. Segunda parte
En una entrega anterior revisamos las definiciones de diferentes conceptos de refrigeración que utilizamos todos los días en nuestro ambiente laboral. Para complementar la anterior lista les traemos la segunda parte de la definición de conceptos de refrigeración.
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 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. El ejemplo más común de este efecto ocurre cuando dejamos una botella fría de refresco fuera del refrigerador y después de un tiempo empezamos a notar que la botella está sudando (se llena de gotas de agua). Esto ocurre porque la temperatura del aire cerca de la botella disminuye hasta un punto donde la humedad empieza a condensarse por fuera de la botella.
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.
Esperamos que estas definiciones les ayuden a complementar sus conocimientos en el ámbito de la refrigeración.
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