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La importancia del refrigerante y las presiones de trabajo.
PRIMERA PARTE
El refrigerante juega un papel muy importante en cualquier sistema, llámese de refrigeración de alimentos, confort humano, conservación de alimentos o ultra congelación, entre otros.
Hablar de las presiones de trabajo y las temperaturas en los sistemas, será distinto de acuerdo a su aplicación. Aunque un refrigerante pueda trabajar para distintas temperaturas, las presiones no serán las mismas; Por ejemplo las opciones de reemplazo para un sistema de confort que trabaja con su refrigerante original R 22, son, Genetron 422D o Genetron 407C, de acuerdo a las presiones y temperaturas de trabajo en el sistema, el refrigerante tendrá el mismo comportamiento, o debería tener el mismo comportamiento de trabajo (presiones). Si se tiene un sistema de R 22 AC, para temperatura ambiente de confort, las presiones mínimas y máximas que podemos tomar en un rango, son -25°C a 50°C con incrementos de temperatura de 5°C.
Fugas de refrigerante
Es importante que dentro del mantenimiento que se realice en las unidades de refrigeración y AC, se contemple una inspección visual de las posibles fugas de refrigerante en el sistema.
Las fugas pueden estar presentes en la unión de tubería cobre soldada, o en la unión de roscas; también en sistemas con compresor semi-herméticos. Normalmente se ve en la tornillería de las cabezas del compresor, además en uniones de cobre, sistemas de unidad condensador, serpentín evaporador, y sistemas compactos como AC del tipo mini Split.
Podemos no dar importancia a estas manchas de aceite, pero la realidad es que la suma de las micro fugas, salen muy costosas ya que el refrigerante emana a la atmósfera y también se pierde lubricante del sistema. Por consiguiente, se convierte en contaminación ambiental: un efecto que hoy en día necesitamos erradicar.
La pequeña gota de aceite en la tubería o la mancha de la tubería de cobre o manguera de sistema AC Automotriz, nos da indicio a que algo anda mal, esto es porque se tiene una fuga muy pequeña de refrigerante y debe ser eliminada, no pretendamos siempre escuchar el ruido de una fuga de refrigerante, las micro fugas son muy costosas. La mancha o gota de aceite, es un factor que existe en todos los equipos y debemos prestar atención para minimizar la emanación del refrigerante.
Recuerda: todas las tuberías de los sistemas de refrigeración o aire acondicionado ya sea automotriz, estacionario, o refrigeración (cajas refrigeradas), deben estar libres de manchas de aceite, esto nos dará confianza de tener un sistema libre de fugas de refrigerante.
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Humedad en sistemas de Refrigeración
Humedad en sistemas de Refrigeración
En varias ocasiones se ha hablado sobre la importancia del proceso de vacío aplicado a los sistemas de refrigeración. Gracias al vacío, podemos depurar el sistema interno de impurezas que pueden dañar o disminuir la eficiencia y capacidad del refrigerante; y una de las impurezas más relevantes en nuestro ámbito es la humedad.
Muchos técnicos desconocen de forma parcial o total la forma correcta de ejecutar el proceso de vacío. Al omitir o hacer de forma incorrecta el proceso, nos atenemos a un mal funcionamiento de los equipos a los que les damos servicio, traduciéndose en visitas costos extras al momento en que los clientes exigen su garantía.
Uno de los principales errores cometidos al aplicar vacío a los sistemas de refrigeración, es utilizar equipos no aptos para el proceso tales como compresores que utilizamos como sustitutos a las bombas de vacío, o la utilización del mismo compresor del sistema de refrigeración para generar el vacío requerido. También solemos prescindir del equipo adecuado de medición de vacío correspondiente y lo sustituimos con el conteo del tiempo que la bomba de vacío lleva encendida.
Dicho lo anterior, podemos preguntarnos: ¿Qué sucede cuando dejamos rastros de humedad al aplicar de manera incorrecta el vacío al sistema?
Al existir humedad en el sistema existe la gran probabilidad de que se genere hielo en las partes internas del ciclo de refrigeración, principalmente el tubo capilar o válvula de expansión. Esto genera daños importantes a la unidad más cara de todo el sistema, el compresor.
Los dos síntomas principales son el exceso de refrigerante suministrado por la válvula, o la disminución o paro completo del suministro de gas por la válvula. Estos problemas ocasionan:
- Que la temperatura del aire o agua suministrado sea alta.
- El sobrecalentamiento excesivo del sistema o sobrecalentamiento inexistente.
- La presión de succión puede ser menor o mayor de lo recomendado.
- La presencia de líquido en el compresor.
Sin embargo, el principal problema ocurre con la presencia de aire y humedad. El aire y la humedad, al combinarse con los refrigerantes que contienen cloro o flúor, generan compuestos ácidos que deteriora los sistemas herméticos y semiherméticos; ocasionando problemas prematuros al motocompesor debido a su gran poder corrosivo. Adicionalmente, es importante comentar que los fabricantes de compresores no otorgan ningún tipo de garantía para problemas generados por presencia de humedad en el sistema.
Ahora que conocemos la importancia de eliminar la humedad y el aire de los sistemas de refrigeración, debemos prepararnos adecuadamente para realizar los procesos de vacío de manera correcta y con los equipos necesarios. En próximas entregas expondremos las buenas prácticas para la limpieza de sistemas de refrigeración por vacío.
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Tubos capilares en sistemas de refrigeración.
Los tubos capilares son dispositivos de expansión en sistemas de refrigeración pequeños, como el aire acondicionado residencial, refrigeradores domésticos, vitrinas de refrigeración de media temperatura comercial, enfriadores de botellón, etc.
Los refrigerantes, R22, R404A, R502, R134a, entre otros, siguiendo el ciclo normal de refrigeración, entrarán al capilar. Podemos señalar las medidas de capilares más comunes, que son de 1 a 6 metros de largo x 0.5 a 2 mm de diámetro. Estos datos deben ser de acuerdo a la capacidad del compresor y temperatura del sistema.
El capilar cumple dos tareas: reducir la presión del refrigerante líquido que sale del condensador hacia el evaporador y regular el flujo másico (la cantidad de líquido) del refrigerante que va hacia el evaporador para el efecto de enfriamiento.
De esta forma, si el vapor refrigerante no está completamente en forma de líquido, el flujo másico será reducido, teniendo por consiguiente un bajo enfriamiento y recalentamiento del refrigerante que llega al compresor. Por otra parte, si existiera exceso de refrigerante acumulado en el condensador, la presión y la temperatura en el condensador aumentarán y la capacidad en el evaporador disminuirá.
“Una vez que se ha definido bien un capilar, nuestro sistema trabajará eficientemente y con buena capacidad de enfriamiento”
La presencia de humedad dentro del sistema, residuos de sólidos, tubo capilar obstruido o doblado, podrá ocasionar variación del flujo refrigerante teniendo como resultado bajo desempeño del equipo. Por esta razón se debe tener cuidado en el manejo del capilar, estos deben estar tapados y se debe retirar el tapón apenas lo utilice. Las dimensiones son de acuerdo a su operación en el sistema; Por lo tanto, variaciones de temperatura de condensación o cambio de carga térmica reducen su eficiencia.
LA CARGA INSUFICIENTE DE REFRIGERANTE:
Este efecto traerá como consecuencia utilizar el evaporador parcial y menor capacidad de refrigeración.
LA CARGA DE REFRIGERANTE EXCESIVA:
La presión del condensador se elevará, sobrecargando la función del compresor y bajando la capacidad del condensador.
En algunos casos el refrigerante puede llegar líquido al compresor dañándolo.
Para sistemas que trabajan con 134a, como este refrigerante, posee un efecto de refrigeración superior al R12. Se reduce el flujo másico para una determinada capacidad. Como resultado, se necesita tener un diámetro interno menor o su largo de entre 10 a 20% más al mismo capilar del R12.
Para sistemas con refrigerante como el R 404A, que posee un efecto de refrigeración superior al R502, se reduce el flujo másico requerido para una determinada capacidad. Como consecuencia, el capilar necesita aumentar su largo hasta un 15% y su diámetro al mismo que el R502.
Aquí algunas tablas para selección del capilar. Esta información fue tomada del manual de buenas prácticas en refrigeración y aire acondicionado.
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Factores importantes de un refrigerante
Factores importantes de un refrigerante
En esta entrada vamos a conocer un poco más sobre cómo funcionan los gases refrigerantes. Antes que nada tenemos que entender que un gas refrigerante es el intermediario encargado de absorber calor en los sistemas.
Esto nos lleva a la pregunta, ¿qué es y cómo se mide el calor?
– El calor es una forma de energía, (lo que absorbe y desecha el refrigerante es energía en un sistema de compresión de vapor).
– Todo objeto tiene cierta cantidad de energía, esta energía es medida en BTUs (British Thermal Unit).
– La concentración de energía es comúnmente medida a través de la temperatura.
– Existen 3 tipos de energía: Potencial, Cinética, e Interna
Flujo de energía = Energía / Tiempo = Potencia
La intensidad de flujo es afectada por la diferencia de temperatura, área de transferencia de calor y tipo der material.
Los tipos de transferencia más comunes son conducción, convección y radiación, y podemos ver cuál es el proceso de cada uno en el siguiente esquema:
Cuando se desee reemplazar el REFRIGERANTE de un sistema es necesario tomar en cuenta los siguientes factores:
1. CAPACIDAD: El refrigerante debe de contar con la suficiente capacidad para mantener las temperaturas requeridas.
2. EFICIENCIA: ¿Cuánto aporta el refrigerante al total del consumo en el sistema?
3. FLUJO MÁSICO: Cuando existe un flujo másico alto significa más refrigerante moviéndose en el sistema. Diferentes flujos másicos requieren cambio de TXV o reemplazo de capilar.
4. GWP (Global-warming potential): ¿Cuánto calor puede ser atrapado por un determinado gas de efecto invernadero? Nosotros recomendamos adquirir los refrigerantes con un bajo potencial de calentamiento global (GWP, por sus siglas en ingles), como por ejemplo nuestro GENETRON® 134a ECO.
5. SOBRECALENTAMIENTO: Se necesita proteger el compresor y asegurar la capacidad del refrigerante.
6. RETORNO DE ACEITE: El refrigerante debe ser miscible con el aceite, tal que permita el retorno y protección del compresor.
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