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En previas publicaciones hemos visto algunos de los conceptos esenciales para entender el amplio ámbito de la refrigeración. Con el fin de complementar la información que ya hemos aprendido, les traemos esta 3a Entrega: LOS DISPOSITIVOS DE CONTROL DE FLUJO.
En previas publicaciones hemos visto algunos de los conceptos esenciales para entender el amplio ámbito de la refrigeración. Con el fin de 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.
¿Qué son los dispositivos de control de flujo? Son aquellos componentes del sistema de refrigeración encargados de regular el flujo del refrigerante líquido en los evaporadores. Son conocidos por dividir el sistema de refrigeración, al igual que el compresor, en la parte de alta presión y de baja presión.
Ilustración 1. 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.
Ilustración 2. 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.
Ilustración 3. Válvula termoeléctrica de expansión.
Resultado de imagen para Válvula automática de expansión
Ilustración 4. 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 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.
Ilustración 5. Válvula termoeléctrica de expansión (VTEE).
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En esta 2a Entrega de Conceptos Básicos de Refrigeración y Aire Acondicionado hablaremos sobre CALOR y ENERGÍA, así como de temas relacionados relevantes.
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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La publicación de esta semana hace 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 1a Entrega hablaremos de PRESIÓN y HUMEDAD.
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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Haz tu limpieza en los sistemas de forma ecológica con Quimobásicos Eco®Flush 1233zd presurizado
Muy recientemente tuvimos la oportunidad de presentar el Quimobásicos Eco® Flush 1233zd presurizado. Este producto forma parte de la nueva generación de artículos de alta tecnología cuyo objetivo es sustituir el uso del HCFC-141b en la limpieza de sistemas de refrigeración y aire acondicionado.
Este producto se caracteriza principalmente por el uso de hidro–fluoro–olefinas (mejor conocidas como HFOs), y cuenta con un potencial de calentamiento global (GWP) de sólo 1, lo que es 99.9% más bajo que el potencial de calentamiento global del HCFC-141b (GWP=725) lo que lo convierte en un agente de limpieza ultra amigable con el medio ambiente.
Además, el nuevo Quimobásicos Eco® Flush 1233zd presurizado no contribuye al agotamiento de la capa de ozono debido a que, tras su liberación en la atmósfera, éste se desintegra en solamente 26 días puesto que su composición le otorga un valor nulo de ODP (Potencial de Destrucción del Ozono).
Dentro de los beneficios generales que tiene el uso del Quimobásicos Eco® Flush 1233zd presurizado pueden enumerarse los siguientes:
Tabla 1 Beneficios de Eco Flush
El Quimobásicos Eco® Flush 1233zd puede ser utilizado en la limpieza de componentes de sistemas de aire acondicionado y refrigeración entre los que se incluyen:
- Aires acondicionados en aplicaciones comerciales y residenciales.
- Sistemas de refrigeración comercial.
- Equipos de enfriamiento (Chillers).
- Refrigeración y aire acondicionado de sistemas de transportes como automóviles, camiones, autobuses y trenes.
- Refrigeración y Aire Acondicionado de sistemas Aeroespaciales como aviones y helicópteros.
La formulación del Quimobásicos Eco® Flush 1233zd presurizado ha demostrado en la práctica poseer una combinación que permite considerar al desempeño del solvente superior, siendo éste compatible con la gran mayoría de aceites y lubricantes usados en el mercado de la refrigeración y el aire acondicionado. Además de ello, al trabajar con el Quimobásicos Eco® Flush 1233zd presurizado, los expertos tienen la certeza de tener en sus manos un producto seguro de usar puesto que no es inflamable de acuerdo a estándares reconocidos internacionalmente (ASTM E-681).
Acorde a la filosofía de innovación de Quimobásicos, el nuevo producto Quimobásicos Eco® Flush 1233zd presurizado llega a nuestra red de distribuidores para complementar el catálogo de productos HFOs de última generación, respetuosos con el ambiente y el ozono de nuestro planeta. Éste se une a la gama de productos HFOs disponibles en México, que actualmente cuenta entre sus filas con el Solstice 1234yf y el Solstice N40 cuyos principales enfoques son el aire acondicionado automotriz y la refrigeración comercial, respectivamente.
El Quimobásicos Eco© Flush 1233zd presurizado es un agente de limpieza efectivo para una gran variedad de aceites, lubricantes, sólidos y ácidos entre los que se hallan los siguientes:
- Aceites de hidrocarburos
- Aceites minerales
- Lubricantes y grasas
- Aceites de silicón
- Aceites de bombas de vacío
- Fluidos hidráulicos
- Aceites y grasas floradas
- Glicol
- Acrílicos
- Fluidos de soldadura líquida
El desempeño de limpieza del Quimobásicos Eco© Flush 1233zd presurizado es prácticamente igual al del HCFC-141b y muy superior a otras alternativas actualmente utilizadas, como lo podemos observar en la siguiente tabla de eficiencia de limpieza:
Tabla 2 Lubricante de refrigeración más comunes
Es compatible con los elastómeros y polímeros comúnmente utilizados como el PET, PTFE, policarbonato, Viton® y Neopreno; incluso es compatible con la mayoría de los metales como aluminio, cobre, titanio y aleaciones de magnesio/aluminio.
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: Facebook, Twitter; o acercarte a nosotros a través de la sección de contacto en nuestra renovada página web.
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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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