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Control de flujo de refrigerante

Este componente es clave en los sistemas de refrigeración o aire acondicionado, tiene la capacidad de mantener el flujo másico de refrigerante que fluye hacia el evaporador, a demás controla las presiones  del condensador y el evaporador, es la balanza del sistema, el nombre como lo podemos conocer son, válvulas de expansión y capilares, la principal función es mantener el caudal de liquido refrigerante que entra al evaporador y hacer una caída de presión entrando en el evaporador, ha este efecto llamado por alguno como “flash-gas”, en ambos casos Válvula de expansión o capilar tiene un orificio muy pequeño.

Existen varios tipos básicos para el control de flujo de refrigerante ó válvulas de expansión, a continuación enumeramos algunos de los más comunes:

  • Válvula de expansión manual.
  • Válvula de expansión automática.
  • Válvula de expansión termostática.
  • Válvula flotador (Presión de baja).
  • Válvula flotador (presión de alta).
  •  Capilar.

Cualquier tipo de control de refrigerante tiene como objetivo dos funciones:

  1. Controlar el flujo refrigerante líquido que va hacia el evaporador y debe ser proporcional a la cual se está efectuando la evaporización de la unidad.
  2. Mantener el diferencial de presión del condensador y el evaporador, lo que viene siendo el lado de alta presión y lado de baja presión del sistema, a fin de permitir la evaporización del refrigerante en el evaporador.

Aquí veremos algunas funciones de los controles de flujo de refrigerante:

Expansión manual: El flujo de refrigerante líquido depende del orificio y la abertura de la válvula, este ajuste se debe ser manual, la desventaja no responde a los cambios de carga del sistema, por ejemplo tubería de entrada es de 3/8”, el orificio 0.078” y la tubería a la entrada al evaporador es de ½”.

Expansión Automática: La función principal es de mantener la presión constante en el evaporador, alimentando mayor o menor líquido refrigerante hacia el evaporador, esta válvula tiene una aguja y un asiento, un diafragma de presión y un resorte, el cual se puede ajustar dependiendo la carga deseada, el ajuste se hace por medio de un tornillo.

Expansión Termostática: Tiene una alta eficiencia y es fácil de adaptarse a cualquier aplicación de refrigeración, mantiene un grado constante de sobrecalentamiento a la salida del evaporador.

Compensada ó igualador externo: Mantiene un flujo másico de refrigerante, pude actuar dependiendo la temperatura y la presión del evaporador cambia, es decir el diferencia de presión hace el efecto de abrir o restringir el flujo de refrigerante.

Tipos flotador: Este control de refrigerante lo podemos ver en los evaporadores inundados, abría solo cuando haga falta nivel de líquido refrigerante en evaporador.

Como podemos ver podemos encontrar un sin fin de válvulas de expansión o controles de refrigerante, recuerda, siempre se debe saber la especificación de carga térmica, para la selección de la válvula de expansión, esto hace más eficiente el sistema, protegiendo incluso al compresor de un golpe de líquido.

VÁLVULA DE EXPANSIÓN AUTOMOTRIZ

VÁLVULA DE EXPANSIÓN TERMOSTÁTICA

VÁLVULA DE EXPANSIÓN CON IGUALADOR EXTERNO

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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.

Si tienes comentarios al respecto de la publicación o si te parece útil te agradecemos que nos comentes en este tu Blog, en nuestra página de Facebook o en la cuenta de Twitter que en Quimobásicos ponemos a tu disposición.

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La Refrigeración Mecánica

Las aplicaciones de la refrigeración mecánica son muy variadas, con diferentes detalles en cada uno de los tipos. Afortunadamente, esto no es tan necesario ni deseable dado que los métodos para diseño de sistemas y selección de equipo son prácticamente los mismos para todos los tipos de aplicaciones. Hoy vamos a hablar de la refrigeración comercial porque esta área abarca un gran rango de aplicaciones y los problemas encontrados en esta área son representativos de muchas otras áreas.

 

  1. Refrigeradores comerciales

El término “refrigerador comercial” se aplica por lo general a unidades pequeñas fácilmente disponibles, del tipo empleado en tiendas de menudeo y mercados, hoteles, restaurantes e instituciones de procesamiento, almacenamiento, exhibición y distribución de artículos de consumo de fácil descomposición. También se usa para unidades de refrigeración más grandes como es el caso de cuartos que se usan para dicho propósito. Aun cuando se tiene un gran número de unidades de refrigeración para fines muy especiales, los cuales dificultan hacer una clasificación, en general las unidades comerciales pueden ser agrupadas en tres categorías principales, refrigeradores tipo casero, enfriadores con pasillo interno y 3 unidades del tipo para exhibición.

Ilustración 1. Refrigerador comercial

2. Refrigeradores tipo casero

Los refrigeradores tipo casero son probablemente los más versátiles y son los más ampliamente usados en todas las unidades comerciales. Los clientes típicos de estas unidades son tiendas de abarrotes, carnicerías, panaderías, boticas, cafeterías, restaurantes, florerías, hoteles e instituciones de todas especies. Mientras que algunos de estos refrigeradores se usan sólo para almacenar, otros se usan tanto para almacenar como para exhibir (figura 1). Los que solo se emplean para almacenamiento por lo general tienen puertas sólidas mientras que los utilizados para exhibición tienen puertas de vidrio.

Ilustración 2. Refrigerador tipo casero

 

3. Enfriadores con pasillo interno

Los enfriadores con pasillo interno son unidades que principalmente se les usa para almacenar y están disponibles en una gran variedad de tamaños para ajustarse a cada necesidad. Casi todas las tiendas de menudeo, mercados, hoteles, restaurantes, instituciones, etc., tienen uno o más de estas unidades para almacenamiento de todo tipo de alimentos de fácil descomposición, Algunas de estas unidades son especialmente para almacenaje exhibición y distribución de alimentos tales como productos lácteos, huevos y bebidas. Estas unidades igual que las anteriores son ampliamente usadas en tiendas de comestibles, particularmente en puestos de refrescos, cines al aire libre, etc.

Ilustración 3. Enfriadores con pasillo interno

 

4. Unidades del tipo de exhibición

La principal función de cualquier unidad de exhibición es la de exhibir el producto o artículo de consumo en la forma más atractiva posible con el fin de estimular las ventas. Por lo tanto, en el diseño de estas unidades la principal consideración es la referente a la exhibición del producto. En muchos casos esto no es necesariamente compatible con proporcionar las condiciones óptimas de almacenaje para el producto que está siendo exhibido. Por lo mismo, el tiempo de almacenamiento del producto exhibido frecuentemente está muy limitado pudiendo ser desde unas pocas horas en algunos casos hasta una semana o más dependiendo del producto y del tipo de unidad.

Las unidades de exhibición son de dos tipos generales:

    1. las de autoservicio en las que directamente el cliente se sirve a sí mismo.
    2. 2 las de servicio, en las que el cliente es atendido por un empleado. La primera de estas es muy popular en supermercados y en tiendas de menudeo en establecimientos de autoservicio. Mientras que las de servicio se usan en tiendas pequeñas de comestibles, mercados, panaderías etc.

Las unidades de autoservicio son de dos tipos, abiertas y cerradas, Las de tipo abierto han adquirido mucha popularidad. Con el advenimiento de los supermercados, se han incrementado notablemente las unidades de tipo abierto, volviéndose obsoletas las de autoservicio de tipo cerrado.

En esta publicación se muestran algunas unidades de autoservicio del tipo abierto que son muy populares. Estas se usan para exhibir carnes, vegetales, frutas, alimentos congelados, helados, productos lácteos. El diseño de estas unidades varía algo, según el tipo particular de producto a exhibir. Además, se tienen unidades disponibles para instalarse junto a una pared o bien en partes aisladas. También en algunas se proporcionan con espacio para almacenaje, en otras no.

Ilustración 4. Unidades de tipo exhibición

 

5. Unidades para propósitos especiales

Aun cuando todas las unidades de refrigeración discutidas en las secciones anteriores están disponibles en una gran variedad de diseños a fin de satisfacer las necesidades especiales de los diferentes productos y aplicaciones, se manufacturan un número de unidades para propósitos especiales las que podrán caer o en las tres categorías generales ya mencionadas. Algunas de las unidades para propósitos especiales más comunes son enfriadores de bebida, enfriadores de leche (granjas lecheras), distribuidores de leche y bebidas, fuentes de refrescos, para fabricación de hielo, refrigeradores para cantinas, cajas para flores, retardadores de pastas para dulces y refrigeradores mortuorios.

Ilustración 5. Unidades para usos especiales


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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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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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