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¿Cuál es la función de la Bomba de Vacío?
Conocer el funcionamiento de estos dispositivos permitirá extraer con éxito los gases y sustancias contaminantes de las tuberías de los equipos de refrigeración y aire acondicionado, lo cual ayudará a reducir la presión del sistema.
Su funcionamiento se define por la velocidad en el bombeo y la cantidad de gas evacuado por unidad de tiempo. Las principales características de estos equipos son la presión mínima de entrada y el tiempo necesario para alcanzar dicha presión. Ambos factores no dependen necesariamente del tipo de bomba, sino de la tubería a evacuar.
Proceso de alto vacío
Lograr un alto vacío en un sistema de refrigeración utilizando una bomba es la única forma de asegurarse de que éste se encuentra completamente seco, sin gases no condensables y fugas. El propósito de hacer el vacío es remover los gases no deseados que crean presión en el sistema como:
- Humedad
- Nitrógeno
- Argón
- Dióxido de carbono presente en el aire que respiramos
Estos gases tienen puntos de ebullición tan bajos que, para cualquier condición de trabajo que el sistema de refrigeración pudiera tener, permanecerán en forma de gas. Asimismo, son incapaces de condensarse dentro del equipo, a diferencia de los refrigerantes. Al no poder realizar esta acción ocupan espacio dentro del condensador, lo cual evita que se libere el calor que transporta el gas refrigerante. Esto tiene un grave impacto en las condiciones de funcionamiento del sistema, lo que provoca:
- Alto consumo de energía
- Alta temperatura en la descarga del compresor, que además hace que los refrigerantes halogenados pierdan su estabilidad térmica
- Alta temperatura en el lubricante hasta que se colapsa
- De cada 10 compresores que fallan en campo, 6 o 7 lo hacen por funcionar en las condiciones antes descritas, en promedio
La humedad también tiene efectos devastadores en el sistema de refrigeración:
- Formación de hielo en la válvula de expansión, en el tubo capilar y en el evaporador
- Corrosión
- Partes internas del compresor se cobrizan
- Daño químico en el aislante del motor del compresor y a otros componentes del sistema
- El lubricante se hidroliza
- Formación de lodos en el sistema
El vacío es un proceso que debe ejecutarse cada vez que tenemos que abrir el sistema de refrigeración o de aire acondicionado. La bomba de vacío elegida para ello tiene que ser de doble estado, para poder llegar a los vacíos adecuados:
- 500 micrones para lubricante alquilbenceno
- 250 micrones para lubricante polioléster
Estas lecturas deben llevarse a cabo con un vacuómetro electrónico y no con el manómetro de baja presión del manifold de servicio.
La mejor selección
Las bombas de vacío se eligen tomando como referencia las toneladas de refrigeración del sistema, a razón de 7 toneladas por cada cfm (pie cúbico por minuto) de la bomba. Es decir, una de 4 cfm tiene la capacidad de deshidratar un sistema de 28 toneladas de refrigeración. El tiempo que toma hacer vacío varía según la altura sobre el nivel del mar a la que se trabaje, la temperatura ambiente a la que está expuesto el sistema, la longitud, qué tan húmedo está el sistema y el diámetro de las mangueras.
Si utilizamos las mangueras de ¼” que tienen los manómetros de servicio estaremos haciendo vacío a una velocidad de 1.7 cfm, aunque nuestra bomba sea de 4 cfm. Si queremos utilizar toda la potencia, entonces es necesario emplear una manguera, cuyo diámetro interior sea idéntico al puerto de aspiración más ancho de la bomba. Además de las anteriores, se puede recurrir a la manguera de ” de goma, o también usar una manguera metálica de acero para hacer vacío.
Para alcanzar un correcto vacío, ASHRAE recomienda evacuar a menos de 1,000 micrones, y una vez aislado, el sistema no debe subir por encima de los 2,500 micrones durante varias horas.
Mantenimiento
Cada bomba de vacío es diferente y cuenta con características especiales; sin embargo, todas necesitan mantenimiento y limpieza. Una que esté constantemente en uso necesitara de mayor atención.
Las inspecciones periódicas se deberán hacer cada bimestre, o por lo menos anualmente, según la clase y el uso de servicio. Mientras la bomba tenga un uso periódico, el mantenimiento será más frecuente. La revisión tendrá que ser completa y deberá incluir un chequeo de las partes que giran y las estacionarias, así como los componentes que se encuentran expuestos a los daños causados por la corrosión.
Es necesario estar al pendiente del nivel de aceite que marca en el cárter, ya que el aumento provocará un mal funcionamiento y la saturación de los filtros coalescentes.
Para verificar que la bomba funcione correctamente, ésta deberá estar en marcha y en vacío. Además, es necesario cambiar el aceite especial cada 1,000 horas o cuando pierda el color original.
En caso de que aspire constantemente vapores ácidos durante su funcionamiento, es importante que el cambio sea más seguido. Si no se realiza constantemente, el aceite corroerá su interior.
Para hacer un lavado interno de la bomba, es indispensable aplicar aceite limpio e introducirlo lentamente por la aspiración. En tanto que, al desarmarla, hay que tomar en cuenta los siguientes puntos:
- La tubería auxiliar debe desconectarse sólo en los puntos en los que sea necesario para retirar una parte, excepto cuando se tenga que desmontar la bomba de la base
- Después de haber desconectado la tubería, debe amarrarse un trapo limpio en los extremos o aberturas del tubo para evitar la entrada de cuerpos extraños
- Emplear siempre un extractor para quitar el acople del eje
- Las camisas del eje poseen roscas para apretarle en sentido contrario a la rotación del eje
Después de desarmar la bomba
Antes de hacer la inspección, hay que limpiar las partes minuciosamente. Los residuos gomosos y espesos pueden removerse a vapor. Los depósitos de sustancias extrañas se eliminan por medio de un chorro de arena, trabajo que se realiza cuidadosamente para que no forme huecos ni dañe las superficies labradas de la máquina.
Reensamblaje
Las tolerancias entre las partes giratorias y las estacionarias son muy pequeñas y debe manipularse con el mayor cuidado para ensamblar adecuadamente sus partes, a fin de conservar estas tolerancias.
El eje debe estar completamente recto y todas las partes absolutamente limpias. Un eje torcido, mugre o lodo en la cara del eje impulsor, o sobre la camisa de un eje puede ser causa de fallas o daños en el futuro, por lo que hay que estar atentos para prevenir o solucionar estos problemas.
Los impulsores, las camisas del espaciador y las del eje constituyen un ensamblaje resbaladizo bastante ajustado, por lo que deberá aplicarse una pasta delgada de aceite al ensamblar las partes del mismo.
Componentes externos
- Carcasa de aluminio liviano y duradero
- Mango con cubierta plástica para evitar deslizamiento
- Puerto de acceso para llenado de aceite
- Válvula de drenado en la parte inferior para fácil limpieza y cambio de aceite
- Base de metal con caucho para asegurar estabilidad
- Aletado para disipar el calor
- Mirilla de cristal para indicar el nivel de aceite
- Válvula de cierre rápido
- Cierre rápido a ¼” de vuelta
- Aísla la bomba del sistema que se está probando por si tiene fugas
- Incluye puertos de ¼”, 3/8” SAE y adaptador 1/2” ACME
- Presente en los modelos: VA-15N, VA-30N, VA-50N, VA-80N, VA-100N y VA-120N
- Puerto de descarga vapor
Componentes Externos Bomba De Vacío
Componentes internos
- Cartucho con rodamiento que reduce las altas temperaturas y extiende la vida útil
- Filtro para prevenir el paso de partículas de aceite
- Partes maquinadas y ensambladas de manera precisa para un vacío profundo
- Tornillos que ensamblan el mecanismo de vacío para ajuste perfecto
- Protector térmico interno
Componentes Internos Bomba De Vacío
Protector Térmico Interno
- Tornillo cruzado
- Cubierta de ventilador
- Ventilador
- Cubierta del motor
- Cojinete
- Tornillo cruzado
- Rotor de motor
- Fuente de alimentación
- Cables de alimentación eléctrica
- Cojinete
- Interruptor centrífugo
- Boquilla aislante
- Cubierta plástica del mango
- Tuerca
- Mango
- Capacitor
- Cubierta de ensamble
- Casco de motor
- Tornillo
- Cubierta de caballete
- Puerto de llenado de aceite
- Sellador
- Puerto de entrada
- Caballete
- Cuerpo de bomba
25-1. Aspa rotatoria
25-2. Aspa rotatoria de resorte
- Tablero del casquillo
- Entrada de vacío
- Cárter de aluminio
- Cristal de visibilidad
- Tapa de aceite
- Sellador
- Tornillo
- Sellador
- Tornillo
- Pies de hule
- Tornillo
- Base
Referencias:
Danahé San Juan y Marco Antonio Dueñas (2018, enero 17). La bomba de vacío. Cero Grados Celsius.
La mayoría de nosotros somos entendemos la utilidad de una tabla de presión-temperatura en nuestro trabajo, sin embargo no todos logramos entenderlas del todo. Es por eso que hoy explicaremos los conceptos de: deslizamiento o glide, punto de rocío y punto de burbuja.
La mayoría de los técnicos en refrigeración y aire acondicionado somos conscientes de la utilidad que tiene una tabla de presión contra la temperatura a la hora de hacer nuestro trabajo, sin embargo, no todos logramos entender la forma correcta de leerlas. Es por eso que hoy nos hemos dado un tiempo para explicar los conceptos: punto de rocío y punto de burbuja, además de las principales diferencias entre los refrigerantes puros y las mezclas.
En los refrigerantes más comunes, la temperatura del serpentín puede ser leída a partir de la escala de temperatura que se muestra en el indicador y calibrador, facilitando de esta forma su medición; sin embargo, no todos los refrigerantes tienen esta función, existen algunos donde la tarea se vuelve más complicada a causa del deslizamiento de temperatura.
Este deslizamiento de temperatura es la que ayudará a determinar la forma que tomará la tabla de presión contra la temperatura. Por esto es necesario revisar de manera inmediata los principales conceptos de este tema:
- El desplazamiento ocurre a partir de que los distintos gases que componen la mezcla del refrigerante poseen una amalgama de temperaturas de ebullición lo cual genera una diferencia entre las composiciones de la fase líquida y la de vapor dentro de un sistema cerrado.
- A causa de esta diferencia en la temperatura, los gases más volubles suelen evaporarse primero haciendo que la temperatura de ebullición de la fase líquida vaya en aumento cada vez que se evapora más el producto.
- La temperatura de evaporación promedio se encuentra entre la temperatura en la que el refrigerante empieza a hervir, hacia la entrada del dispositivo de expansión, y en la que deja de hervir en la parte final del evaporador.
- Un dato más sobre el deslizamiento de temperatura es que es usado para comparar los puntos de ebullición de cada refrigerante obteniendo de esta manera la misma temperatura promedio para el serpentín.
- Otro dato sobre el deslizamiento es que en el condensador sucede lo mismo que en el evaporador, aunque el proceso es revestido a medida que los componentes se condensan a distintas escalas tanto en las entradas como en las salidas.
- Por otro lado, el punto burbuja trata sobre la temperatura donde aparece la primera burbuja de ebullición, mientras que en el punto de rocío ocurre lo contrario: el vapor 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, se puede observar un punto donde su vapor empieza a cambiar a estado líquido, o cuando ese líquido cambia a vapor. Mientras sucede este cambio, la temperatura se mantiene constante. Lo anterior se debe a que la energía requerida para realizar el cambio de una fase a otra se gasta en su totalidad, evitando de esta forma los cambios en la energía interna del compuesto.
Como se puede observar en la gráfica para una mezcla zeotrópica, al ser primero el cambio de estado de los compuestos altamente volátiles, la temperatura durante el proceso va en aumento hasta llegar a la evaporación o condensación en su totalidad.
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¿Interesado en hacer retrofit a equipos con R-22? Aquí👇🏻 te presentamos cuando esto es una opción viable ✅ y las mejores alternativas de refrigerante en cada caso
En esta ocasión hablaremos de las opciones de sustitución para sistemas de aire acondicionado que actualmente contengan R-22. Intentaremos darte un poco de contexto histórico así como un sustento teórico para que tomes tu propia decisión de manera informada.
Lo primero que hay que aclarar ante la desinformación es que el R-22 está disponible en México de manera libre (de venta aquí), y si bien existe un plan conjunto del Gobierno Mexicano y organismos internacionales para su eliminación progresiva este deberá ejecutarse completamente hasta el año 2030 de acuerdo al Protocolo de Montreal.
La primera fase del calendario de eliminación de los Hidroclorofluorocarbonos (HCFC) en México se ha cumplido de manera satisfactoria de acuerdo a lo que se estableció en los acuerdos surgidos del Protocolo de Montreal. En el año 2015 se realizó una reducción del 10% en la oferta del refrigerante R-22 tanto por parte de las casas productoras (como Quimobásicos), así como de las otras empresas puramente comercializadoras. La eliminación paulatina ha dado la oportunidad a los técnicos HVACR de poder programar el reemplazo del refrigerante o, en su defecto, darle al cliente un cálculo del tiempo de vida estimado de los equipos con que cuenta.
Gráfica 1. Protocilo Montreral, Salida o «Phase Out» en del R-22 emisivo en México.
LA SUSTITUCIÓN DEL R-22 POR SUS ALTERNATIVAS
El R-22 en su mayoría es utilizado en aire acondicionado doméstico, residencial e industrial. Algunos importadores de “refrigerantes alternativos” señalan en su argumentación de ventas como principal característica de sus productos que el que “no es necesario reemplazar el lubricante”; olvidando que lo más importante en términos de sustitución es mantener la capacidad y eficiencia, además de tener el más bajo potencial de calentamiento global posible. Realizar la sustitución de R-22 bajo estas premisas indicaría en la mayoría de los casos que los equipos funcionen con menor eficiencia, consumiendo más energía y usando gases alternativos que no son los más amigables con el ambiente.
Viendo esta problemática en comunicación es que hicimos la comparación en condiciones controlada y analizado algunos de los reemplazos viables en el mercado mexicano como son: Genetron 422D, Genetron 407C, R-438A (también conocido como MO99) y R-417A.
De ellos obtuvimos el siguiente resultado en cuanto a su EFICIENCIA:
Gráfica 2. Eficiencia del R-22 vs Alternativas
En este análisis el refrigerante mejor posicionado en cuanto a CAPACIDAD, es el Genetron 407C al obtener un 6% más que los dos mejor posicionados (R417A y R422D), es necesario mencionar que con este refrigerante es necesario un cambio de lubricante de alquilbenceno por Polioléster (POE). Aquí es recomendable extraer un 85% del lubricante. Con el Genetron 407C se asegura una capacidad del 97% y no es necesario ajustar o cambiar las válvulas VTX.
En el caso de decidirse a usar los gases refrigerantes R438A (MO99), R422D o el R417A tendrías que contar dentro de las desventajas que estos exhiben la notoria baja de eficiencia de los equipos y que su Potencial de Calentamiento Global sería también superior al del R-407C, en ellos es posible que no en todos los casos sería necesario el reemplazo del lubricante al realizar la sustitución.
En este comparativo de las Eficiencia del R-22 vs Alternativas cabe mencionar que la prueba estuvo realizada bajo las siguientes condiciones constantes:
- Desplazamiento del compresor 1m3/s
- Eficiencia isotrópica de compresión de 0.7
- Temperatura de condensación @ 45°C
- Subenfriamiento 5°C
- Temperatura de evaporación @ -3°C
- Sobrecalentamiento de 5°C.
- Temperatura de succión 4°C
Respecto al Potencial de Calentamiento Global (PCG) R 22 vs Alternativas
Gráfica 3. Potencial de Calentamiento Global.
Algunas Conclusiones Finales que consideramos importante deben ser mencionadas:
- El refrigerante usado para reemplazar R-22 debe mantener capacidad y eficiencia.
- El refrigerante usado para reemplazar R-22 debe ser compatible con los materiales originales del equipo. Por ejemplo con intercambiadores (condensador, evaporador, etc.), con el compresor y con otros componentes.
- Las propiedades termodinámicas del refrigerante sustituto deben ser lo más cercano al refrigerante a sustituir (en este caso a las del R22).
- El refrigerante sustituto debe mantener (o reducir) el índice de Potencial de Calentamiento Global (PCG).
- El refrigerante del cual sustituyas debe cumplir con las regulaciones de producción y tener una producción a largo plazo.
Recuerda que si te quedan algunas dudas siempre puedes consultarnos sobre las mejores opciones para el reemplazo del R-22, no dudes en hacérnoslas saber en los comentarios o a nuestro correo electrónico quimobasicos@cydsa.com .
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Entendiendo mejor la capa de ozono, su importancia y como contribuir a protegerla:
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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¿Por qué los Gases Refrigerantes de QUIMOBÁSICOS®️ son tu mejor opción? Aprende a distinguir entre un buen producto, ¡que no te den gato por liebre! ✅
¿Por qué el Gas Refrigerante de Quimobásicos es tu mejor opción?
Actualmente una de las preocupaciones de los técnicos especialistas en Aire Acondicionado y Refrigeración es estar seguro de la calidad del refrigerante que están utilizando en los equipos, ya que existen nuevas marcas , nuevas mezclas de refrigerante y sobre todo grandes diferencias en los precios, que casi siempre nos lleva a la tentación de buscar comprar el más barato, sin tomar en cuenta si el producto cumple con todas las especificaciones de Calidad que requiere el diseño de los equipos para lograr su mejor desempeño y tener una óptima eficiencia de los componentes del sistema.
El uso de un producto que no cumple las especificaciones para ser cargado a los equipos nos puede llevar desde una perdida en la eficiencia y hasta un mal funcionamiento en los equipos, con un resultado potencialmente catastrófico para muestros clientes si se produjera un daño mayor.
Cuando se adquiere un refrigerante ya sea en Cilindro retornable, Cilindro no Retornable o lata este debe cumplir con las siguientes características de calidad:
- Especificaciones del refrigerante de acuerdo al documento del Instituto Americano de la Refrigeración (AHRI por sus siglas en inglés) donde se establecen los parámetros de cada componente para determinar su pureza, así de las cantidades máximas permitidas de los contaminantes como por ejemplo la humedad, acidez, gases no condensables, etc. Todos los refrigerantes de Quimobásicos cuentan con un certificado de análisis de nuestro Laboratorio de Aseguramiento de Calidad.
Ilustración 1. Laboratorio de Aseguramiento de Calidad de Quimobásicos
- Empaque y Etiquetado cumpliendo las normas mexicanas donde se pueda identificar plenamente y en español el contenido neto del envase, cantidad de piezas, Nombre de la compañía que lo fabrica y/o envasa con ubicación y contactos, información de seguridad cumpliendo con el sistema armonizado de señalización y peligros, así como datos importantes para el manejo del envase de acuerdo a las normas oficiales mexicanas de Envasado y Etiquetado (NOM-018-STPS-2015).
Ilustración 2. Caja de Cilindros de Genetron 22 6.8 kg con Etiquetado de Acuerdo a la Norma Oficial Mexicana vigente (NOM-018-STPS-2015).
3. En Quimobásicos nos esforzamos en asegurar a los técnicos que todos nuestros productos cumplen con los más altos estándares de calidad a través de sistemas soportados por nuestros certificados ISO9001 e ISO14000, con esto nos aseguramos que los equipos trabajen de acuerdo a su diseño.
Ilustración 3. ISOs 14001 y 9001 obtenidos por Quimobásicos.
Uno de los principales compromisos de Quimobasicos es ser la mejor opción para los técnicos y nuestra forma ofrecerlo es cumpliendo con todos los requisitos y especificaciones en todos nuestros gases refrigerantes en oportunidad, cantidad y calidad, con el soporte de todo nuestro personal que trabaja para que los equipos de refrigeración y aire acondicionado operen con la máxima eficiencia apoyando con esto también al medio ambiente.
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