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Conceptos Básicos de Refrigeración y Aire Acondicionado. 2ª Entrega: Sobre Calor y Energía


Los técnicos en el área de refrigeración y aire acondicionado estamos acostumbrados a trabajar con gran variedad de equipos y herramientas; sin embargo, muchos desconocemos las definiciones o significados de los términos que comúnmente utilizamos en el día a día de nuestro trabajo.

En esta publicación nos encargaremos dar una definición a aquellas palabras que escuchamos en nuestro ámbito laboral y de las cuales en algunas ocasiones desconocemos su significado en su totalidad.

Estos son los términos y sus significados:

CALOR. Es la forma de energía generada por el movimiento de las moléculas de un cuerpo. Si el movimiento es menor, la cantidad de calor será igual que la del movimiento, es decir, menor; en cambio si ocurre lo contrario, la carga mayor de movimiento provocará que la temperatura se eleve.

Ilustración 1: El calor puede ser medido en Celsius o Faranheit.

BTU (British Thermal Unit). Unidad de medida inglesa que se utiliza para medir una cantidad de calor. Un BTU se define como la cantidad de calor necesaria para aumentar (o disminuir) en un grado Fahrenheit la temperatura de una libra de agua.

TONELADA DE REFRIGERACIÓN. Se refiere a la capacidad de extracción de la carga térmica de un equipo de refrigeración. Es definida además como la cantidad de calor requerida para convertir una tonelada de hielo en agua en una hora. Una tonelada de refrigeración equivale a 12,000 BTU.

Ilustración 2: Conversión de unidades útiles para el cálculo en aire acondicionado

CALOR LATENTE.Se le llama así al calor necesario para producir un cambio de estado en una sustancia sin que exista un cambio de temperatura. Un ejemplo muy claro de esto es cuando ocurre el cambio de estado líquido a vapor del agua. Cuando el agua llega a los 100° C, mantiene su temperatura en esa misma cantidad hasta que se evapora por completo.

CALOR SENSIBLE.Es el calor causante de que una sustancia aumente su temperatura. Provoca un aumento o disminución de la temperatura, mientras que el calor latente solo produce un cambio de estado (líquido, vapor o sólido).

CONDENSACIÓN.Es un cambio de estado provocado por la extracción de calor (enfriamiento) donde los gases pasan a estado líquido.

EVAPORACIÓN.Es lo contrario a la condensación. Este cambio es producido por la introducción de calor (calentamiento) a un líquido para que pase al estado gaseoso.

CONDUCCIÓN.Se trata de la transferencia de calor a través de los sólidos. Esta transferencia ocurre cuando dos cuerpos con diferentes temperaturas entran en contacto directo provocando que el cuerpo con mayor temperatura seda parte de ella al cuerpo de menor temperatura, esto hasta que ambos posean la misma temperatura.

Figura 3: Ejemplo de convección

CONVECCIÓN.Es la transferencia de calor por medio de cuerpos en estado líquido o sólido. Un ejemplo de convección es cuando usamos el horno. Primero se calienta el aire de la cabina del horno para después encargarse de calentar la comida dentro del horno. La convección es la transferencia entre el aire y la comida.

CONVECCIÓN FORZADA.Es igual a la convección normal, pero con la diferencia de que en ésta aceleramos la transferencia de calor con medios externos. Por ejemplo, cuando usamos un abanico estamos forzando al aire a que fluya más rápido y absorba el exceso de temperatura corporal a mayor velocidad.

RADIACIÓN.Se le conoce así a la transferencia de calor por medio de ondas electromagnéticas. El ejemplo más claro de la radiación son los rayos solares, éstos poseen ondas electromagnéticas que calienten los objetos que se interponen en su camino. De esta forma es como los pavimentos de las calles, donde los rayos del sol dan directamente, se calientan de manera exorbitante por la absorción del calor de las ondas electromagnéticas.

Esperamos que los conceptos dados en este artículo hayan sido de ayuda para ampliar la comprensión de nuestro trabajo; si crees conveniente que otros deban aprender sobre ellos no dudes en compartir.

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Conceptos sobre presión y humedad | 1era 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.

La cantidad de agua que se encuentra dispersa en el ambiente (aire) se le conoce como humedad. Cuando el aire llega a contener la máxima cantidad de agua permisible, es cuando se genera el concepto de saturación de agua en el aire. Se le conoce dos formas distintas de humedad en nuestro ambiente laboral, la humedad relativa y la humedad específica.

Ilustración 1: Humedad relativa y específica

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.

Es conocida 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.

Ilustración 2: 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.

Esperamos que estas definiciones les ayuden a complementar sus conocimientos en el ámbito de la refrigeración.


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Deslizamiento de temperatura (Glide) ¿Por qué es sumamente importante conocerla?


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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Porque el refrigerante de Quimobásicos es la mejor opción.



¿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:

  1. 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

  2. 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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Guía para utilizar correctamente Quimobásicos Eco® Flush 1233zd presurizado

Uno de los principales agentes de limpieza de circuitos de refrigeración es el R-141b. No obstante, y debido a la gran demanda de productos más amigables con el ambiente, han salido al mercado productos mucho más sustentables. Un claro ejemplo es el nuevo Quimobásicos Eco® Flush 1233zd presurizado.

Ante estas innovaciones en los productos, los compradores se han preguntado si su modo de empleo es igual o diferente a los productos tradicionales. Por ello es que para aclarar este tema se debe señalar que el Quimobásicos Eco® Flush 1233zd presurizado posee características prácticamente iguales al R-141b, tanto en poder de limpieza como en el modo de uso. A continuación, se mostrará una pequeña guía de uso  del Quimobásicos Eco® Flush 1233zd:

Guía de uso del Quimobásicos Eco® Flush 1233zd presurizado

Situaciones en las que es necesario realizar una limpieza de un sistema de refrigeración y aire acondicionado:

  • Cuando queme el compresor del sistema.
  • Cuando ocurra una inundación de aceite.
  • Cuando se realice un barrido del aceite en el proceso de cambio de refrigerante.

 

Precauciones que se deben tomar al realizar la limpieza:

  • Evitar quitar la soldadura de las tuberías del sistema con refrigerante quemado en su interior.
  • Realizar la limpieza procurando retirar el compresor, el filtro deshidratador y el capilar o VTE.
  • Tener precaución con el refrigerante que saldrá del sistema, ya que éste se puede encontrar a alta presión y con un olor muy fuerte causado por el daño en el embobinado del motor.

Procedimiento para la limpieza del sistema:

  1. Retirar el refrigerante del sistema. Esto se puede hacer por el apéndice del compresor o con una pequeña ruptura en tubería de cobre (tener especial cuidado con los vapores que salen del sistema).

    Ilustración 1 Procedimiento para la limpieza del sistema

  2. Siguiendo las buenas prácticas en refrigeración, desinstalar el compresor y filtro deshidratador.
  3. Al realizar la limpieza, debe asegurarse que el flujo del limpiador vaya a contra flujo, es decir, en sentido contrario del ciclo de refrigeración.
  4. Soldar apéndices en el evaporador y condensador para el lavado a contra flujo.
  • Instalar el apéndice de servicio en la línea de succión del sistema donde se conecta el compresor y extraer el limpiador por el capilar.
  • Instalar el apéndice donde se retiró el filtro deshidratador y extraer el limpiador por la línea de descarga del compresor.

    Ilustración 2 Soldadura de apéndices en el evaporador y condensador para el lavado a contra flujo.

5. Conectar las mangueras de los manómetros de la siguiente manera:

  • La manguera de baja se conecta al contenedor del Quimobásicos Eco® Flush 1233zd presurizado.
  • La manguera de servicio se conecta a la sección del sistema que se va a lavar.
  • La manguera de alta se conecta al tanque de nitrógeno, procurando ajustar la presión a 80 PSI.

6. Abrir la válvula de baja del Manifold para dejar pasar el producto al sistema (recuerde que el contenedor del producto se debe mantener invertido para inyectar únicamente líquido al sistema).

7. Cerrar la válvula de baja y abrir la válvula de alta para introducir el nitrógeno al sistema. El nitrógeno tiene la función de barrer el producto que se introdujo en el paso anterior, junto con la suciedad e impurezas del sistema.

8. Colocar un recipiente a la salida del sistema donde podamos depositar el Quimobásicos Eco® Flush 1233zd que sale de la sección a la que se le realiza la limpieza.

Ilustración 3 Colocación del Quimobásicos Eco Flush

9. Repetir los pasos anteriores hasta que el Quimobásicos Eco® Flush 1233zd introducido al sistema salga limpio.

10. Volver a instalar todos los componentes del sistema, procurando siempre usar un filtro deshidratador nuevo.

 


Recuerda que está disponible en la red de distribuidores de Quimobásicos, por lo que si te interesa te sugerimos contactar a tu distribuidor más cercano (ver distribuidores aquí). También, si te quedan algunas dudas sobre este nuevo desarrollo de Quimobásicos siempre puedes consultar a nuestros expertos; por correo electrónico al email asesor.quimobasicos@cydsa.com o si lo prefieres también puedes consultarnos en las redes sociales oficiales de Quimobásicos: FacebookTwitter; o acercarte a nosotros a través de la sección de contacto en nuestra renovada página web.

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