Curso de Formación Técnica
versión 07.1
1. Términos empleados en aire acondicionado. . . 2
2. Estados de la materia. . . 5
2.1 Evaporación. . . 5
2.2 Condensación. . . 7
3. Circuito frigorífico real. . . 10
3.1 Compresor:. . . 10 3.1.1 Clasificación. . . 11 3.2 Evaporador. . . 29 3.3 Condensador. . . 32 3.4 Tubo Capilar. . . 34 3.5 Filtro. . . 35 3.6 Válvula de retención . . . 36 3.7 Depósito acumulador. . . 37 3.8 Válvula de 4 vías. . . 37 4. Antes de la instalación. . . 38
4.1 Ubicación de las unidades. . . 38
4.1.1 Unidad interior. . . 38 4.1.2 Unidad exterior. . . 39 4.2 Distancias de instalación . . . 39 4.3 Conexión frigorífica. . . 40 4.4 Carga de gas. . . 42 4.4.1 Exceso de gas. . . 43 4.4.2 Falta de gas. . . 43 5. Instalación. . . 43
5.1 Instalación de las tuberías frigoríficas. . . 43
5.2 Aislamiento de las tuberías. . . 46
5.3 Abocardado. . . 47
5.4 Conexión de tuberías. . . 48
5.5 Vacío. . . 48
5.6 Comprobación de fugas. . . 50
5.7 Humedad en las instalaciones. . . 51
5.8 Suciedad en los tubos de refrigeración. . . 52
5.9 Desagüe. . . 53
7.1 Método de carga 56 7.2 Método de descarga. . . 57 8. Diagnosis de averías. . . 58 9. Placa electrónica. . . 60 9.1 Modos de funcionamiento. . . 60 9.2 Temperaturas. . . 60 9.3 Elementos principales. . . 60 10. Modos de funcionamiento. . . 61 10.1 Refrigeración . . . 61 10.1.1 Condiciones de trabajo. . . 61 10.1.2 Válvula de 4 vías. . . 61 10.1.3 Medidas de protección. . . 61 10.2 Deshumidificación. . . 63 10.2.1 Condiciones de trabajo. . . 63 10.2.2 Válvula de 4 vías. . . 63
10.2.3 Medidas de protección (Detección de hielo). . . 63
10.3 Calefacción. . . 64 10.3.1 Condiciones de trabajo. . . 64 10.3.2 Medidas de protección. . . 65 10.4 Automático. . . 67 10.4.1 Condiciones de trabajo. . . 67 10.4.2 Válvula de 4 vías. . . 68 10.5 Ventilación. . . 68
11. Señales acústicas y luminosas. . . 69
12. Interruptor de control. . . 69 13. Función “Sleep”. . . 69 14. Función “Autofan”. . . 70 14.1 En modo refrigeración. . . 70 14.2 En modo calefacción. . . 70 15. Fresh Air. . . 70 Gama Mundoclima. . . 71
Introducción
Las diferentes propiedades físicas que caracterizan una atmósfera o un ambiente, desde el punto de vista de sus efectos sobre los seres vivos, las materias o los productos, hacen insuficientes los conceptos tales como ca-lefacción, ventilación, humidificación, etc., para designar por si solos el con-junto de las operaciones que conducen a modificar estas diversas propie-dades, con arreglo a unas condiciones dadas. En general, intervienen los intercambios por irradiación entre las paredes o muros, y es precisamente el ambiente, o sea el conjunto del medio aéreo y de su recinto, el que ha de ser acondicionado.
En los medios profesionales, se considera necesario, para que exista acon-dicionamiento, actuar por lo menos sobre tres propiedades del aire (gene-ralmente temperatura, humedad relativa, velocidad o pureza), y regular el valor o límites.
Aire acondicionado, es entonces aquél que ha sido acondicionado para pro-porcionar confort ambiental.
Actualmente es posible disponer del necesario confort durante todo el año gracias a los diversos equipos de acondicionamiento de aire. Los aparatos tipo split mural fijos son los equipos estrella para climatizar la casa. Reúnen una fácil y rápida instalación, una estética cada vez más estudiada y unas altas prestaciones. Entre los aspectos a valorar al elegir un aparato están: la relación entre el consumo de electricidad y la capacidad de la unidad en W que puede representar importantes ahorros en el coste energético; el ruido, la reducción de los niveles sonoros incrementa el confort ambiental; la como-didad y las prestaciones, la facilidad en el manejo de la unidad mediante el mando a distancia y las funciones que incorpore la unidad como son la pro-gramación horaria, la función de parada nocturna que optimiza el bienestar de acuerdo con las variaciones del metabolismo humano, la selección de la
dirección de la persiana de aire para optimizar la distribución del aire en la ha-bitación, y también la regulación de la temperatura deseada.
1. TÉRMINOS EMPLEADOS EN AIRE
ACONDICIONADO
TEMPERATURA:Magnitud física que mide el estado de agitación o nivel tér-mico de las moléculas de un cuerpo. Determina el sentido en que tiene lugar los intercambios de energía calorífica entre los cuerpos. La energía calorí-fica pasará del cuerpo de mayor temperatura al de menor temperatura. FRÍO:El frío, por definición, no existe. Es simplemente una sensación de falta de calor.
CALORÍA:Una caloría es la cantidad de calor que tenemos que añadir a 1 Kg de agua a 15°C de temperatura para aumentar esta temperatura en 1°C. Es equivalente a 4 BTU.
FRIGORÍA:Una frigoría es la cantidad de calor que tenemos que sustraer a 1 Kg. de agua a 15°C de temperatura para disminuir esta temperatura en 1°C. Es equivalente a 4 BTU.
CONVERSIÓN DE W A FRIGORÍAS: Multiplicar los vatios de potencia del equipo por 0,86. (Ejemplo 1.000 watios/hora = 860 frig./hora).
BTU: British Thermal Unit. Unidad térmica inglesa. Es la cantidad de calor
necesario que hay que sustraer a 1 libra de agua para disminuir su tempera-tura 1°F. Una BTU equivale a 0,252 Kcal.
TONELADA DE REFRIGERACIÓN (TON): Es equivalente a 3.000 frig./h., y por lo tanto, a 12.000 BTU/h.
dicionador y la de salida del mismo, y también para definir la diferencia entre la temperatura del aire en el exterior y la del interior.
ZONA DE CONFORT: Son unas condiciones dadas de temperatura y hu-medad relativa bajo las que se encuentran confortables la mayor parte de los seres humanos. Estas condiciones oscilan entre los 22° y los 27°C. (71-80°F) de temperatura y el 40 al 60 por 100 de humedad relativa. TEMPERATURA DE BULBO HÚMEDO (TERMÓMETRO HÚMEDO):Es la tem-peratura indicada por un termómetro, cuyo depósito está envuelto con una gasa o algodón empapados en agua, expuesto a los efectos de una co-rriente de aire intensa.
TEMPERATURA DE BULBO SECO (TERMÓMETRO SECO):Es la temperatura del aire, indicada por un termómetro ordinario.
TEMPERATURA DE PUNTO DE ROCÍO:Es la temperatura a que debe des-cender el aire para que se produzca la condensación de la humedad conte-nida en el mismo.
DEPRESIÓN TERMÓMETRO HÚMEDO (DIFERENCIA PSICROMÉTRICA): Es la diferencia de temperatura entre el termómetro seco y el termómetro hú-medo.
HUMEDAD:Es la condición del aire con respecto a la cantidad de vapor de agua que contiene.
HUMEDAD ABSOLUTA (DENSIDAD DEL VAPOR):Es el peso del vapor de agua por unidad de volumen de aire, expresada en gramos por metro cú-bico de aire.
HUMEDAD ESPECÍFICA:Es el peso del vapor de agua por unidad de peso de aire seco, expresada en gramos por kilogramo de aire seco.
HUMEDAD RELATIVA:Es la relación entre la presión real del vapor de agua contenida en el aire húmedo y la presión del vapor saturado a la misma tem-peratura. Se mide en tanto por ciento.
CALOR SENSIBLE:Es el calor empleado en la variación de temperatura, de una sustancia cuando se le comunica o sustrae calor.
CALOR LATENTE:Es el calor que, sin afectar a la temperatura, es necesario adicionar o sustraer a una sustancia para el cambio de su estado físico. Específicamente en psicometría, el calor latente de fusión del hielo es hf = 79,92 Kcal/kg.
CALOR TOTAL (ENTALPÍA):Es la suma del calor sensible y el latente en ki-localorías, por kilogramo de una sustancia, entre un punto arbitrario de refe-rencia y la temperatura y estado considerado.
NORMAS UNE, ARI Y ASHRAE (capacidad): Son las frigorías hora produ-cidas por un acondicionador a 35°C (95°F) de temperatura seca exterior y 23,8°C (75°F) de temperatura húmeda exterior, con el aire de la habitación, retornando al acondicionador a 26,6°C (80°F) de temperatura seca y 19,4°C (67°F) de temperatura húmeda.
COP (Coefficient of Performance):Coeficiente de prestación. Es el coefi-ciente entre la potencia calorífica total disipada en vatios y la potencia eléc-trica total consumida, durante un periodo típico de utilización.
RESUMEN DE CONVERSIONES:
1 Kcal/h = 3,97 BTU/h =1,16 W 1 BTU/h = 0,252 Kcal/h = 0,293 W
2. ESTADOS DE LA MATERIA
La materia puede encontrarse en tres estados diferentes que son sólido, lí-quido y gas. Este estado viene determinado por la energía de las moléculas (temperatura), es decir, el agregar o quitar calor puede conducir a un cambio de estado físico de la materia.
Desde el punto de vista de los estados existentes en los circuitos de aire acondicionado, solo estudiaremos la evaporación y condensación.
2.1 Evaporación
Este proceso también se conoce con el nombre de ebullición. La principal diferencia entre el estado líquido y el estado gaseoso, estriba en que en es-tado gaseoso las moléculas de la sustancia están más separadas que en estado líquido. Esta separación se debe al vencimiento de los enlaces que mantenía unidas las moléculas, causado por un recibimiento de energía. Es decir, en estado gaseoso las moléculas tienen más energía que en estado líquido, y si estas moléculas pierden calor pueden volver de nuevo al estado líquido.
Resumiendo podemos afirmar que para producir la evaporación de un lí-quido hay que suministrarle calor, mientras que para condensar (licuar) un vapor hay que quitarle calor.
Cuando hierve un fluido, lo hace siempre a temperatura constante. Por ejemplo, todos sabemos que el agua (a nivel del mar) hierve a los 100°C. Esta temperatura de ebullición se mantiene constante independientemente
SÓLIDO LÍQUIDO GAS
Fusión Evaporación Solidificación Condensación
del calor que le apliquemos. El calor aplicado variará la velocidad de ebulli-ción.
La única manera de variar la temperatura de ebullición de un líquido es va-riando la presión a la que está sometido.
Este efecto es el que se utilizará para extraer calor de un recinto con un equipo de aire acondicionado, a diferencia que en lugar de agua se utilizará un fluido que hierve a una temperatura mucho más baja que la del agua (el R22 hierve a -40°C) y en consecuencia podrá absorber calor de materia a una temperatura muy inferior para poder evaporarse. Utilizaremos este fluido para enfriar el aire del recinto a climatizar, obligándolo a evaporarse mediante la absorción de calor del mismo aire.
En el evaporador de una equipo de aire acondicionado es donde se sub-strae el calor (generación de frío), por lo tanto el refrigerante, a su paso por el evaporador, ha de ser capaz de sustraer del entorno todo el calor posible y la mejor forma de hacerlo, es cambiar de estado. El cambio de estado más favorable es el proceso de evaporación.
Si disponemos un fluido en estado líquido (Refrigerante), es posible hacerlo evaporar mediante la aportación de calor; pero, dependiendo de la presión a la que está sometido, éste lo hará a una temperatura u otra.
Hay muchos factores influyentes en la temperatura del evaporador, es decir a que temperatura deberá evaporar el refrigerante. Obviamente, cuanta menos temperatura tenga el intercambiador; más rápidamente será en-friado el aire que pase a su alrededor, en contrapartida, si la temperatura es inferior a 0°C el agua que condensará el aire del recinto al ser enfriado a su paso por el evaporador, se congelará y provocará un bloqueo en el inter-cambiador lo cual podría provocar una posterior avería del equipo.
Otro factor a tener en cuenta es la salud del usuario, por ejemplo, no es salu-dable una impulsión de aire de -15°C. Teniendo en cuenta estos factores es
fabricantes sea de 0° a 6°C que equivaldría en R22 a una presión de 4 a 5
kg/cm2
, en R407C a una presión de 5 a 6 kg/cm2
.
Visto esto podemos observar como la diferencia básica entre la evapora-ción del agua y la evaporaevapora-ción de los gases refrigerantes, es que el agua se evapora a un a temperatura superior a la del cuerpo humano y por eso obte-nemos la sensación de calor, mientras que los refrigerantes lo hacen a una temperatura inferior y por ese motivo obtenemos la sensación de frío.
2.2 Condensación
El proceso de condensación o licuación, es el encargado de la reutilización del refrigerante que ha sido ya evaporado. Este deberá volver a transfor-marlo al estado líquido para poder volver a evaporarlo de nuevo y reiniciar el ciclo sucesivamente.
Si tenemos un fluido en estado gaseoso, lo podemos condensar mediante la sustracción de calor (la inversa a la evaporación). Pero en una vivienda no disponemos de ningún fluido a la temperatura adecuada para sustraer calor a un gas que está a una temperatura cercana a 6°C. El único fluido del cual se dispone en una vivienda sin que represente ningún coste económico es el aire exterior, pero este estará en verano a una temperatura demasiado ele-vada. Pero al igual que en la evaporación, podemos variar la temperatura de condensación, variando la presión a la que el gas está sometido. Por lo tanto la función de la unidad condensadora, es elevar la presión del gas para con-seguir aumentar la temperatura de condensación de tal forma que ésta sea superior a la temperatura del aire exterior (hay que tener en cuenta que en verano la temperatura exterior probablemente exceda los 35°C).
La temperatura de condensación que el equipo buscará será de unos 50°C
que equivale a una presión de condensación de unos 18,5 kg/cm2
, con lo que el aire exterior a 35°C estará lo suficientemente frío para poder sustraer el calor al gas a través del intercambiador de calor exterior y condensarlo. La presión de condensación variará dependiendo de la temperatura del aire
exterior. Para poder aumentar la presión del refrigerante en estado gaseoso el equipo utiliza un compresor eléctrico.
Si aspiramos el gas procedente de la evaporación y lo comprimimos me-diante un compresor, conseguiremos reducir el espacio que hay entre sus moléculas, pero estas conservarán aún una gran cantidad de energía in-terna (calor absorbido durante la evaporación + energía aportada por el tra-bajo de compresión) que no permitirá que acaben de enlazarse, y a conse-cuencia no permitirá que se convierta en líquido. Por este motivo es nece-sario extraer el calor de este gas a alta presión. La compresión del gas se realiza mediante el compresor, y la extracción de calor mediante el inter-cambiador térmico del exterior a través del condensador.
Una vez tenemos el refrigerante de nuevo en estado líquido, hemos de volver a reducir la presión, para poder volver a introducirlo en el evaporador (intercambiador interior). La reducción de presión se consigue mediante el tubo capilar, que es un tubo muy fino y largo que solo permite el paso de una cantidad muy pequeña de refrigerante.
Líquido a alta presión y temperatura
Capilar
Líquido a baja presión y temperatura
Gas a alta presión y temperatura
Gas a baja presión y temperatura
3. CIRCUITO FRIGORÍFICO REAL
Hasta ahora hemos visto un circuito frigorífico básico, a continuación se de-tallarán las partes fundamentales de un circuito frigorífico real.
3.1 Compresor
Su funcionamiento es parecido al de una bomba de circulación; por un lado aspira el gas refrigerante y por el otro lo impulsa, aumentando su presión y temperatura. A su vez, claro está, posibilita la circulación del fluido a lo largo del circuito, venciendo las diferentes pérdidas de carga de la instalación. La energía que absorbe el compresor de la red eléctrica se la cede al gas,
1. Compresor 2. Evaporador 3. Condensador 4. Tubo capilar 5. Filtro Secador 6. Válvula de retención 7. Depósito acumulador 8.Válvula de 4 vías Unidad Interior Tubería frigorífica Tubería frigorífica Sonda de temperatura ambiente Evaporador Conexión abocardada Válvula de cierre con toma de presión Válvula de 4 vías Sonda de descarche Tubo capilar Compresor Acumulador Tubo capilar Filtro Válvula de cierre Condensador Conexión abocardada 2 Unidad exterior
Su trabajo principal consiste en:
1. Aspirar los vapores de Refrigerante producidos en el Evaporador. 2. Comprimir estos vapores para ayudar a su condensación.
3.1.1 Clasificación:
Según su Hermeticidad: • Herméticos
• Semi-herméticos • Abiertos
Según su principio de funcionamiento: • Alternativos
• Rotativos • Centrífugos • Scroll o espiral • De tornillo
Al compresor solamente puede llegarle gas, por ello a su entrada dispone de un depósito separador de partículas que retiene los restos de refrige-rante líquido, dejando pasar al compresor únicamente gas. Este depósito realiza también el almacenaje de la carga extra de gas que lleva el equipo.
Alimentación de energía
Motor de arrastre
Vapor procedente del compresor lleva la energía que le cedió el aire en el evaporador más la que le ha comunicado el compresor. Su volumen específico es menor que a la entrada. Su temperatura es también más alta.
Vapor procedente del evaporador, lleva la energía que le cedió el aire. Su volumen específico es grande.
Si el compresor aspira vapor más rápidamente que el que pueda producirse en el evaporador, si la presión tiende a descender, y con esto la tempera-tura del evaporador.
Si por el contrario, el compresor aspira menos refrigerante que el que intro-ducimos en el evaporador, la presión dentro de este, tenderá a subir. El refrigerante sale del evaporador ligeramente recalentado, y entra en el compresor donde es comprimido.
A causa de esta compresión elevamos el refrigerante de presión y de tem-peratura.
El refrigerante a la salida del compresor se encuentra con el calor latente de vaporización robado en el evaporador más el calor de compresión.
3.1.1.a Compresores de tipo abierto
Los primeros modelos de compresores de refrigeración fueron de este tipo. Con los pistones y cilindros sellados en el interior de un Cárter y un cigüeñal extendiéndose a través del cuerpo hacia afuera para ser accionado por al-guna fuerza externa. Tiene un sello en torno del cigüeñal que evita la pérdida de refrigerante y aceite del compresor.
Desventajas:
• Mayor peso • Costo superior • Mayor tamaño
• Vulnerabilidad a fallas de los sellos • Difícil alineación del cigüeñal • Ruido excesivo
Este compresor ha sido reemplazado por el moto-compresor de tipo se-mihermético y hermético, y su uso continúa disminuyendo a excepción de aplicaciones especializadas como es el acondicionamiento de aire para au-tomóviles.
3.1.1.b Moto-compresores semiherméticos
Este tipo de compresores fue iniciado por Copeland y es utilizado amplia-mente en los populares modelos Copelametic. El compresor es accionado por un motor eléctrico montado directamente en el cigüeñal del compresor, con todas sus partes, tanto del motor como del compresor, herméticamente selladas en el interior de una cubierta común.
Se eliminan los trastornos del sello, los motores pueden calcularse específi-camente para la carga que han de accionar, y el diseño resultante es com-pacto, económico, eficiente y básicamente no requiere mantenimiento. Las cabezas cubiertas del estator, placas del fondo y cubiertas de Carter son desmontables permitiendo el acceso para sencillas reparaciones en el caso de que se deteriore el compresor.
3.1.1.c Moto-compresor hermético
Este fue desarrollado en un esfuerzo para lograr una disminución de ta-maño y costo y es ampliamente utilizado en equipo unitario de escasa po-tencia. Como en el caso del moto-compresor semihermético, el motor eléc-trico se encuentra montado directamente en el cigüeñal del compresor, pero el cuerpo es una carcasa metálica sellada con soldadura. En este tipo de compresores no pueden llevarse acabo reparaciones interiores puesto que la única manera de abrirlos es cortar la carcasa del compresor.
Velocidad del compresor:
Los primeros modelos de compresores de diseñaron para funcionar a una velocidad relativamente reducida, bastante inferiores a 1000 rpm. Para uti-lizar los motores eléctricos estándar de cuatro polos se introdujo el funcio-namiento de los moto-compresores herméticos y semiherméticos a 1750 rpm (1450 rpm en 50 ciclos).
La creciente demanda de equipo de acondicionamiento de aire mas com-pacto y menor peso ha forzado el desarrollo de moto-compresores hermé-ticos con motores de dos polos que funcionan a 3500 rpm (2900 rpm en 50 ciclos).
Las aplicaciones especializadas para acondicionamiento de aire en aviones, automóviles y equipo militar, utilizan compresores de mayor velo-cidad, aunque para la aplicación comercial normal y doméstica el sumi-nistro de energía eléctrica existente de 60 ciclos limita generalmente la ve-locidad de los compresores a la actualmente disponible de 1750 y 3500 rpm.
Las velocidades superiores producen problemas de lubricación y duración. Y estos factores, así como el costo, tamaño y peso deben ser considerados en el diseño y aplicación del compresor.
Funcionamiento Básico:
Cuando el pistón se mueve hacia abajo en la carrera de succión se reduce la presión en el cilindro. Y cuando la presión del cilindro es menor que el de la línea de succión del compresor la diferencia de presión motiva la apertura de las válvulas de succión y fuerza al vapor refrigerante a que fluya al inte-rior del cilindro.
Cuando el pistón alcanza el fin de su carrera de succión e inicia la subida (carrera de compresión), se crea una presión en el cilindro forzando el
dose a medida que el cilindro se desplaza hacia arriba comprimiendo el vapor atrapado en el cilindro. Una vez que la presión en el cilindro es mayor a la presión existente en la línea de descarga del compresor, las válvulas de descarga se abren y el gas comprimido fluye hacia la tubería de descarga y al condensador.
Cuando el pistón inicia su carrera hacia abajo la reducción de la presión permite que se cierren la válvula de descarga, dada la elevada presión del condensador y del conducto de descarga, y se repite el ciclo.
Durante cada revolución del cigüeñal se produce una carrera de succión y otra de compresión de cada pistón. De modo que en los moto-compresores de 1750 rpm tienen lugar a 1750 ciclos completos de succión y compresión en cada cilindro durante cada minuto. En los compresores de 3500 rpm se tiene 3500 ciclos completos en cada minuto.
Válvulas en el compresor:
La mayoría de las válvulas del compresor reciprocante son del tipo de len-güeta y deben posicionarse adecuadamente para evitar fugas.
El mas pequeño fragmento de materia extraña o corrosión bajo la válvula producirá fugas y deberá tenerse el máximo cuidado para proteger el com-presor contra contaminación.
Desplazamiento del compresor:
El Desplazamiento de un compresor reciprocante es el volumen despla-zado por los pistones. La medida de desplazamiento depende del fabri-cante, por ejemplo: Copeland lo publica en metros cúbicos por hora y pies cúbicos por hora pero algunos fabricantes lo publican en pulgadas cúbicas por revolución o en pies cúbicos por minuto.
El desplazamiento del compresor lo podemos calcular mediante las for-mulas siguientes: MCM =Π × × × × × D L RPM N 4 1.000.000 2 MCH =Π × × × × × × D L RPM N 60 4 1.000.000 2 Cm Rev D L N 4 3 2 = Π× × ×
Volumen de espacio libre:
La eficiencia de un compresor depende de su diseño. Si las válvulas esta bien posicionadas, el factor más importante es el volumen del espacio libre. Una vez completada la carrera de compresión todavía que a cierto espacio libre el cual es esencial para que el pistón no golpee contra el plato de vál-vulas. Existe además otro espacio en los orificios de la válvula de descarga puesto que estos se encuentran en la parte superior del plato.
Este espacio residual que no e desalojado por el pistón al fin de su carrera, se denomina volumen de espacio libre. Que permanece lleno con gas compri-mido y caliente al final de la carrera de compresión. Cuando el pistón inicia el descenso en la carrera de succión, se expande el gas residual de elevada pre-sión y se reduce su prepre-sión. En el cilindro no puede penetrar vapor de la línea de succión hasta que la presión en el se reduzca a su valor menor que el de la línea de succión. La primera parte de la carrera de succión se pierde bajo un punto de vista de capacidad, ya que a medida que se aumenta la relación de compresión, un mayor porcentaje de la carrera de succión es ocupada por el
MCH = metros cúbicos por hora MCM = metros cúbicos por minuto
Cm3/Rev = centímetros cúbicos por revolución D = diámetro del cilindro (cm)
L = Largo carrera (cm) N = número de cilindros RPM = Revoluciones por minuto 1000 = Centímetros cúbicos por metro.
Lubricación:
Siempre debe de mantenerse un adecuado suministro de aceite en el cárter, para asegurar una continua lubricación. En algunos compresores la lubricación se efectúa por medio de una bomba de aceite de desplaza-miento positivo.
Carga de aire seco:
Algunos compresores se embarcan con una carga de aire seco. La presión interna de un compresor tratado en la fábrica garantiza que posee un cierre hermético y que el interior está totalmente seco. Al instalar el compresor debe de ser evacuado para eliminar esta carga de aire.
Enfriamiento del compresor:
Los compresores enfriados por aire requieren un flujo adecuado de aire sobre el cuerpo del compresor para evitar su recalentamiento. El flujo de aire procedente del ventilador debe de ser descargado directamente sobre el moto-compresor.
Los compresores enfriados por agua están equipados con una camisa por la que circula el agua o están envueltos con un serpentín de cobre. El agua debe de fluir a través del circuito de enfriamiento cuando el compresor está en operación.
Los moto-compresores enfriados por refrigerante se diseñan de modo que el gas de succión fluya en torno y a través del motor para su enfriamiento. A temperatura de evaporación por debajo de -18°C o 0°F es necesario un en-friamiento adicional mediante flujo de aire puesto que la densidad decre-ciente del gas refrigerante reduce su propiedad de enfriamiento.
Capacidad del compresor:
Los datos de capacidad los facilita el fabricante de cada modelo de com-presor para los refrigerantes con los que puede ser utilizado. Estos datos pueden ofrecerse en forma de curvas o tablas, en indica la capacidad en Kcal/ hora, a diversas temperaturas de succión y de descarga.
Compresores de dos etapas:
Se han desarrollado los compresores de dos etapas para aumentar la efi-ciencia cuando las temperaturas de evaporación se encuentran en la gama de -35°C a -62°C.
Estos compresores se dividen internamente en baja o alta. Los motores de tres cilindros tienen dos cilindros en la primera etapa y uno en la segunda, mientras que los modelos de seis cilindros tienen cuatro en la primera y dos en la segunda.
3.1.1.d Alternativos
3.1.1.e Rotativos
Este tipo de compresores encuentra aplicación en el campo de los compre-sores pequeños.
Los compresores rotativos de uso común responden a dos diseños gene-rales. Uno de ellos emplea un rodillo cilíndrico de acero, que gira sobre una flecha excéntrica, montada concéntricamente en un rodillo.
Debido a la excentricidad de la flecha, el anillo cilíndrico es excéntrico con el cilindro y toca la pared de éste en el punto de claro mínimo. Al girar la flecha, el rodillo se desliza alrededor de la pared del cilindro, en contacto con la pared y en el mismo sentido de la rotación de la flecha. Una hoja empujada por un resorte, montada en una ranura de la pared del cilindro, hace contacto fuertemente con el rodillo en todo momento. La hoja se mueve hacia dentro y hacia fuera de la ranura del cilindro, siguiendo al rodillo, conforme gira éste alrededor de la pared del cilindro.
al condensador cilindro anillo flecha descarga válvula de descarga resorte hoja succión
La forma de comprimir el vapor de refrigerante se ilustra en las figuras ante-riores.
Otro diseño del compresor rotativo es el que utiliza una serie de paletas u hojas rotatorias que se instalan a distancias iguales alrededor de la periferia de un rotor ranurado.
La flecha del rotor está montada excéntricamente en un cilindro de acero, de manera que el rotor toca casi la pared del cilindro en un lado, estando sepa-rados ambos solamente por una película de aceite en este punto.
En el punto opuesto a éste, el claro entre el rotor y la pared del cilindro, es máximo. Las paletas se mueven hacia dentro y hacia fuera, en forma radial, en las ranuras del rotor, al seguir el contorno de la pared del cilindro por la acción de la fuerza centrífuga desarrollada por el rotor al girar. Pudiendo también utilizarse resortes para este efecto.
El vapor de succión arrastrado al cilindro a través de lumbreras de succión en la pared del mismo, queda atrapado entre dos paletas adyacentes. El
paleta del rotor al condensador
descarga lengüeta de descarga
succión rotor
ranura del rotor cilindro
al punto de mínimo claro, y una vez comprimido es descargado por las lum-breras correspondientes.
3.1.1.f Centrífugos
El compresor centrífugo consiste esencialmente, en una o varias ruedas im-pulsoras, montadas sobre una flecha (eje) de acero y encerradas en una cubierta de hierro fundido.
El número de impulsores (turbinas) empleados depende principalmente de la magnitud de la presión que queremos desarrollar durante el proceso de compresión. Los compresores de un sólo impulsor se llaman "de una sola etapa", los de dos impulsores "de dos etapas", etc.
Las ruedas impulsoras rotativas son esencialmente las únicas partes mó-viles del compresor centrífugo y por lo tanto son la fuente de toda la energía impartida al vapor durante el proceso de compresión.
La acción del impulsor es tal, que tanto la columna estática como la velo-cidad del vapor, aumenta por la energía que se imparte el mismo. La fuerza centrífuga aplicada al vapor confinado entre los álabes del impulsor y que gira con los mismos, a causa la auto compresión del vapor en forma similar a la que se presenta con la fuerza de la gravedad que hace que las capas superiores de una columna de gas compriman a las inferiores.
Los compresores centrífugos por tanto son esencialmente máquinas de alta velocidad. Las velocidades rotatorias comunes varían entre 3.000 y 8.000 rpm. usándose velocidades más altas en algunos casos.
3.1.1.g Scroll o espiral
Este tipo de compresores utilizan dos espirales para realizar la compresión del gas, como podemos ver el la figura siguiente.
Las espirales se disponen cara contra cara. Siendo la superior fija y la que
Orificio de descarga Sello ranurado Espiral estacionaria Espiral movil Rueda impulsora Envolvente en forma espiral Álabe
Fíjense que las espirales disponen de sellos a lo largo del perfil en las cargas opuestas. Estos actúan como segmentos de los cilindros proporcio-nando un sello de refrigerante entre ambas superficies.
El centro del cojinete de la espiral y el centro del eje del cigüeñal del con-junto motor están desalineados. Esto produce una excentricidad o movi-miento orbital de la espira móvil.
Espiral movil Apoyo Desplazamiento Eje del motor
Esta figura muestra el giro del eje motor que hace que la espiral describa una órbita alrededor del centro del eje y no una rotación.
El movimiento orbital permite espirales crear bolsas de gas, y, como la acción or-bital continua, el movimiento relativo entre ambas espirales, fija y móvil, obliga a las bolsas de refrigerante a desplazarse hacia la puerta de descarga en el centro del con-junto disminuyendo progresivamente el volumen.
Durante el primer giro o fase de aspira-ción, la separación de las paredes de las espirales permite entrar al gas.
Cojinete de fricción Eje del motor Espiral Espiral fija Espiral orbital Cámaras
de gas Orificio dedescarga
G Gaass ddee su succiccióónn
Al completar el giro, las superficies de las espirales se vuelven a unir formando las bolsas de agua.
Durante el segundo giro o fase de compre-sión, el volumen de las bolsas de gas se reduce progresivamente.
La finalización del segundo giro produce la máxima compresión.
Durante el tercer giro o fase de descarga, la parte final del scroll obliga al gas compri-mido a salir a través de la puerta descar-gada.
Orificio de descarga
Finalmente al acabar el giro, el volumen del gas en las bolsas se reduce a cero, "exprimiendo" al gas remanente fuera de las caracolas.
Mirando el ciclo completo destacamos las tres fases: A) aspiración, B) compresión C) descarga, y vemos que las tres se pro-ducen simultáneamente sin ningún tipo de secuencia.
3.1.1.e De tornillo
En vez de un impulsor, el compresor de tornillo utiliza dos tornillos para pro-ducir la compresión del gas refrigerante.
El par de tornillos se halla montado en el interior de una carcasa con tolerancias de fabricación muy ajustadas
Mirando desde la parte final de los rotores, el que se encuentra a la derecha es el rotor macho o conductor y está accionado por el motor. En cada giro el perfil del rotor macho ó conductor engrana y conduce el rotor hembra ó con-ducido, situado a la izquierda produciendo en las dos piezas movimientos opuestos.
El funcionamiento del compresor de tor-nillo es de desplazamiento positivo. Su ciclo comienza cuando el gas a la pre-sión de aspiración entra a través de la ga-lería de aspiración que se encuentra si-tuada en la parte inferior de la carcasa.
Al entrar el gas llena los espacios o bolsas formadas por los perfiles de los rotores.
Alojamiento Rotor macho Rotor hembra Orificio
Girando la sección del compresor 90°, po-demos apreciar que cuando la bolsa de gas supera la galería de aspiración, la car-casa sella esta bolsa.
Observando esta sección superior del compresor apreciamos que, continuando la rotación de los tornillos, los perfiles del macho y la hembra se van ensamblando.
Continuando la rotación, observamos que el punto de contacto de los perfiles se des-plaza hacia la galería de descarga, condu-ciendo el gas contenido en las bolsas, hacia esa galería. Al mismo tiempo, se va produciendo una reducción progresiva del volumen de éstas bolsas comprimiendo el gas. Orificio de entrada Descarga Descarga Punto de engranaje
Finalmente, cuando el gas comprimido entra en contacto con la galería de des-carga, es impulsado. Y, como en la rota-ción del compresor continua, el volumen de la bolsa de refrigerante es reducido a cero, "expulsando" el gas remanente en estas cavidades. Es muy importante re-saltar que el gas entra y sale del com-presor a través de galerías, por lo que no se utiliza ningún tipo de válvulas. Los compresores con este tipo de diseño se denominan compresores sin válvulas.
3.2 Evaporador
Como todo el mundo sabe, para evaporar un líquido (pasar del estado líquido al gaseoso) hace falta suministrarle una cantidad de calor. Desde el puchero de la cocina hasta las calderas industriales, se necesita una fuente de calor que nos permita efectuar esta transformación.
Toda persona ha experimentado frío después de sudar, esto es debido al calor que absorbe el sudor del cuerpo para evaporarse y pasar a la atmós-fera; es el sistema que utilizan los seres humanos para evitar que la tempera-tura del cuerpo suba en exceso. Los estanques que poseen algunos edificios en su azotea tienen esta misma función; el agua se evapora absorbiendo calor del edificio. Quién no se ha preguntado alguna vez el por qué de ese in-vento, puesto a pleno sol, pueda mantener el agua fresca. En el caso del bo-tijo, la razón es la misma, la arcilla del botijo es porosa y deja filtrarse pe-queñas cantidades de agua que al evaporarse absorben calor, enfriando su contenido.
Todos los líquidos actúan de esta misma manera, si bien lógicamente para aplicaciones específicas se usan unos líquidos determinados. En refrigera-ción, comúnmente, los compuestos halogenados.
El evaporador es uno de los componentes principales de toda instalación frigorífica, porque en él es donde verdaderamente producimos el frío, ab-sorbiendo calor del ambiente que lo rodea, para evaporarse el líquido refri-gerante que circula por su interior.
Consisten en unos recipientes cerrados de paredes metálicas formados ge-neralmente por tubos agrupados en uno o más serpentines.
Clasificación
Según el sistema de expansión: Evaporadores secos
Evaporadores semi-inundados Evaporadores inundados
Según su construcción: Tubo liso
Tubo y aletas de Placas
Según el sistema de enfriamiento: Aire forzado
Convección natural Vapor Al compresor El refrigerante hierve y se evapora Evaporación del recipiente Líquido Restricción
El refrigerante que le llega al evaporador en estado líquido, pasa a estado vapor. Este cambio de estado produce un enfriamiento en el fluido que se pone en contacto con él.
El evaporador en los equipos domésticos se compone de un tubo que suele llevar unas aletas al exterior, por lo que su contextura se asemeja al ra-diador de un coche. Por un extremo se alimenta a través de una válvula de un fluido refrigerante, contenido en una botella a presión.
Por el exterior del tubo circula aire, movido por la acción del ventilador. El fluido refrigerante juega el papel del sudor y se supone que está a una tem-peratura de +3°C, mientras que el aire en la entrada del evaporador tiene un nivel térmico de 25°C.
Al estar más caliente el aire que el refrigerante, pasa calor desde el primero al segundo, por lo que el aire se enfría cediendo su energía al refrigerante. Este, en lugar de calentarse, hierve, transformándose en vapor.
A la salida del evaporador el aire está más frío que a la entrada, y el refrige-rante se encuentra totalmente vaporizado.
El enfriamiento del aire es tan intenso que además abandona sobre la su-perficie del evaporador una parte del vapor de agua; de aquí que el aire salga no solo más frío, sino también menos húmedo que a la entrada. Hay que recalcar que el refrigerante a la salida del evaporador lleva toda la energía que le ha robado al aire.
Se observa en esta figura que el evaporador es quien realiza esa función de descarga transfiriendo la carga térmica desde el aire de retorno al refrige-rante.
3.3 Condensador
Su misión consiste en condensar o licuar (convertir en líquido) el gas que le llega procedente del compresor.
También las últimas vueltas del condensador, el líquido ya condensado se subenfría.
El gas que entra en el condensador a alta presión y alta temperatura, proce-dente del compresor, llega a este con el calor tomado en el evaporador, más el calor debido a la compresión. Mediante una CORRIENTE DE AIRE O DE AGUA (Medio condensante), se le quita este calor total y lo
conver-Aire frio y deshumidificado (15°C) (+3ºC) Salida del refrigerante a la atmósfera Gotas de agua condensada Evaporador o serpentín Aire caliente y húmedo 25°C Válvula de alimentación Ventilador Botella de refrigerante
La transformación del vapor en líquido (condensación), se hace dentro del Condensador en tres tiempos:
1°.- Se enfría el vapor recalentado por el compresor. Por ejemplo de 55°C a 45°C (calor sensible).
2°.- Se condensa el líquido (calor latente).
3°.- Se subenfría el líquido condensado (calor sensible).
Como podemos ver en la figura adjunta, el condensador de los equipos do-mésticos es muy parecido al evaporador. En realidad tienen un papel in-verso. A continuación veremos la clasificación de los condensadores, pero los más utilizados en refrigeración comercial son los CONDENSADORES DE AIRE FORZADO.
Clasificación
Según el medio condensante
Refrigerante en estado líquido Acumulador de refrigerante líquido Ventilador
Aire tomado del exterior (35°C) Refrigerante en estado gaseoso (55ºC) Condensador • Aire: – Tiro natural – Tiro Forzado • Agua: – De contracorriente – De serpentín y cubierta – Multitubulares • Aire-Agua: – Evaporativos
Zonas definidas del Condensador
Dentro del condensador, el refrigerante sufre tres cambios respecto a su temperatura. En primer lugar debe bajar de la temperatura de descarga a la de condensación, después mantiene constante la temperatura mientras está cambiando de estado y al final el líquido refrigerante se subenfría. Es importantísimo en las instalaciones pequeñas que no tienen recipientes, cuidar la carga de refrigerante para que esta sea exacta, ya que una sobre-carga haría que el refrigerante ocupara las últimas vueltas del conden-sador, reduciéndose la superficie efectiva del mismo, y provocando una mala condensación y un exceso de presión en el lado de alta.
3.4 Tubo Capilar
El tubo capilar es una tubería de líquido de pequeño diámetro que une el condensador con el evaporador. Una parte de su longitud va soldada a la tu-bería de aspiración y forman así, con su reducido coste, un intercambiador
Zona de enfriamiento del refrigerante
se extrae calor sensible
Zona de condensación se extrae calor latente
Zona de subenfriamiento se extrae calor sensible
Por su reducido diámetro se produce en la extremidad del tubo capilar una caída de presión, necesaria para la evaporación.
Al circular el fluido por un tubo de tan poca sección, la fricción produce una pérdida de carga y por lo tanto una reducción de presión. A la salida del ca-pilar se produce una expansión (aumento de volumen) brusco y se evapora parte del líquido absorbiendo calor del propio fluido, con lo cual la tempera-tura del mismo disminuye enfriándose.
El uso de tubos capilares en las instalaciones tiene las siguientes ventajas: 1. Gran sencillez. Si su aplicación es correcta funcionará indefinidamente,
ya que este dispositivo inyector no tiene partes móviles.
2. El tubo capilar es de menor costo que una válvula de expansión.
3. En el grupo no es necesario colocar depósito de líquido por lo cual se abarata.
4. La carga de gas refrigerante es menor.
5. En las paradas se equilibran las presiones, por lo cual al ponerse en marcha el motor no tiene dificultad.
3.5 Filtro
El filtro secador en un recipiente que contiene un filtro de malla y un filtro molecular (absorbente) en su interior.
Su función es filtrar las partículas ajenas al circuito frigorífico y absorber la humedad que pueda haberse introducido en el circuito.
Hay otro filtro situado junto a la válvula de cierre. Este filtro es un tubo con una malla filtrante en su interior, y su función es limpiar el refrigerante a efectos de evitar que cuerpos ajenos obstruyan el capilar o dañen el com-presor.
3.6 Válvula de retención
Se compone de un tubo con válvula de aguja que abre o cierra el paso del refrigerante en función del sentido de circulación.
Su función es permitir el flujo de refrigerante en un solo sentido. Este com-ponente está incluido solo en los modelos con bomba de calor.
Malla (filtro) Entrada de
refrigerante Al tubocapilar Tamiz molecular Malla Entrada de refrigerante Válvula de aguja Sentido del
3.7 Depósito acumulador
Recipiente construido de forma que deposita el refrigerante en estado lí-quido en la parte inferior y permite el paso del refrigerante en estado ga-seoso.
Su función es la de no permitir el paso del refrigerante en estado líquido evi-tando que éste sea aspirado por el compresor. Hay que tener en cuenta que los compresores rotativos son dañados fácilmente en el caso de aspirar re-frigerante en estado líquido.
3.8 Válvula de 4 vías
Es una válvula solenoide que permite cambiar la dirección del refrigerante en el circuito frigorífico. Permite la in-versión de ciclo y convierte el circuito frigorífico en una "Bomba de Calor".
Del evaporador Agujeros Acumulación de refrigerante en estado líquido Tubo de aspiración Al compresor Solenoide
4. ANTES DE LA INSTALACIÓN
4.1 Ubicación de las unidades
4.1.1 Unidad interior
1. La entrada y salida de aire no pueden estar cubiertas a efectos de
re-partir el aire por toda la habitación.
2. Instalar en algún sitio donde sea fácil la conexión con la unidad exterior.
3. En un lugar donde el agua de condensación pueda ser evacuada
con-venientemente.
4. Evitar lugares próximos a fuentes de calor, alta humedad o gases
infla-mables.
5. Instalar en un lugar lo suficientemente fuerte para aguantar el peso y las
vibraciones de la unidad.
6. Asegúrese que la instalación cumple las distancias mínimas de
instala-ción..
7. Asegúrese de dejar el suficiente espacio para facilitar el mantenimiento
rutinario. La altura de instalación debe de ser de unos 2 0 3 metros desde el suelo.
8. Instalar a más de un metro de altura desde otros componentes
eléc-tricos como pueden ser televisiones, dispositivos de audio, etc.
9. Seleccione un lugar desde donde sea fácil el cambio de filtros.
du-4.1.2 Unidad exterior
1. Seleccione un lugar donde el aire y el ruido emitidos por la unidad no mo-leste a los vecinos.
2. Seleccione un lugar de elevada ventilación.
3. La entrada y salida de aire no pueden estar obstruidas.
4. Instalar en un lugar lo suficientemente fuerte para aguantar el peso y las vibraciones de la unidad.
5. No puede haber peligro de gases inflamables o corrosivos.
6. Asegúrese que la instalación sigue las distancias recomendadas en el diagrama de dimensiones de instalación.
4.2 Distancias de instalación
15 cm o más hasta la pared 15 cm o más hasta la pared 15 cm o más hasta la pared 30 cm o más para la salida de aire4.3 Conexión frigorífica
El diámetro de las tuberías frigoríficas varía dependiendo de la potencia del acondicionador de aire. Asegúrese de respetar el diámetro de las tuberías correspondientes a cada modelo indicado en la tabla de características o en el manual de instalación.
NUNCA VARÍE EL DIÁMETRO DE LAS TUBERÍAS FRIGORÍFICAS,
de lo contrario perjudicaría el funcionamiento de la unidad y dañaría el compresor.
El diámetro de tuberías está calculado para que el refrigerante fluya a una velocidad determinada asegurándose que de esta forma arrastre el aceite con él. No se debe aumentar ni reducir el tamaño de las tuberías. En el caso de aumentar el diámetro de tubería se provocaría que el aceite se separase del refrigerante con lo que el compresor se quedaría sin lubricación. En el caso de reducir el diámetro se aumentaría la pérdida de carga ofrecida por el circuito y la velocidad de flujo del refrigerante con lo que el equipo no fun-cionaría de forma adecuada, cambiando todas las condiciones de
funciona-200 cm o más para la salida de aire 30 cm o más hasta la pared 30 cm o más para la entrada de aire 30 cm o más hasta la pared
Longitud máxima de tuberías (L):
La longitud máxima de las tuberías entre la unidad interior y la unidad exte-rior no debe sobrepasar las indicadas en la tabla o manual de instrucciones. Se ha de procurar siempre instalar la unidad interior lo más cerca posible de la unidad exterior. Cuanto mayor es la distancia entre unidades, menor es su potencia frigorífica y mayor es su consumo eléctrico; además de incre-mentar el coste de la instalación al necesitar una mayor cantidad de mate-rial y tiempo para su realización.
Diferencia máxima de alturas (H):
Procure reducir al máximo la diferencia de alturas entre unidad interior y ex-terior. Cuanto mayor es la diferencia de alturas menor es la potencia frigorí-fica y mayor es el consumo eléctrico. Respete las diferencias de alturas má-ximas indicadas en la tabla o manual de instalación de cada modelo.
Una tubería de aspiración demasiado larga o una diferencia de altura exce-siva entre la condensadora y la evaporadora, dificulta el retorno del aceite hacia el compresor.
Para no perjudicar el excelente rendimiento de estos equipos, procure que la longitud de las líneas y el número de codos sean lo menor posible. Evite las estrangulaciones, empleando radios de curvatura grandes. Las uni-dades salen de fábrica con la carga adecuada de refrigerante más una so-brecarga de 10 gramos para compensar las pérdidas el hacer los acopla-mientos.
IMPORTANTE: Utilice siempre tubo de cobre especial para refrigeración.
Actualmente existen diferentes soluciones que a buen seguro facilitaran la labor de instalación. Estas soluciones consisten en tubos con su aislamiento co-rrespondiente e incluso con el abocardado realizado.
4.4 Carga de gas
Las unidades vienen provistas de una carga de refrigerante para una insta-lación con una longitud de 4 m de tuberías. En el caso de que la distancia entre la unidad condensadora y la unidad evaporadora sea superior a 4m deberá realizarse una carga adicional de gas refrigerante.
Tanto la carga de gas como las distancias máximas* de instalación quedan reflejadas en la siguiente tabla.
Modelo MUP-7 MUP-9 MUP-12 MUP-16 MUP-18 MUP-21 MUP-24
Distancia máxima m 10 15 20 Diferencia de alturas m 5 10 15 Precarga m 4 4 4 Carga grs. x m 16 20 20
4.4.1 Exceso de gas
Cuando el equipo trabaja con un exceso de gas refrigerante, la potencia fri-gorífica desciende de forma considerable. El exceso de refrigerante implica la no evaporación por parte del refrigerante saliente del evaporador, con lo que existe el riesgo de que el compresor aspire refrigerante en estado lí-quido y se dañen las partes mecánicas del compresor.
4.4.2 Falta de gas
En caso de que el equipo funcione con una cantidad de refrigerante insufi-ciente tanto la potencia frigorífica como la potencia calorífica, descienden considerablemente. La falta de refrigerante implica el aumento de la tempe-ratura de descarga de gases del compresor, con la consiguiente descompo-sición del aceite frigorífico, lo que a largo plazo implicaría la avería del com-presor.
5. INSTALACIÓN
5.1 Instalación de las tuberías frigoríficas
En este tema, se describen una serie de aspectos que se deben de tener muy en cuenta en la realización de una instalación.
El tipo de tubo debe ser siempre para refrigeración y de la mejor calidad po-sible, ya que de ello depende el buen rendimiento de la instalación.
Desenrolle el tubo de cobre apoyándolo sobre el suelo. Nunca lo abra en forma de acordeón
El cortado del tubo deberá realizarse siempre me-diante un cortatubos y de forma paralela al suelo, para evitar que puedan entrar partículas de cobre en su interior.
Corte el tubo de forma que sobre algunos centímetros por si se ha de repetir el abo-cardado.
Después del corte es conveniente eliminar las posibles re-babas mediante el uso del escariador. El escariado ha de reali-zarse siempre con el extremo del tubo mirando al suelo.
Una vez cortado el tubo proteja los extremos del mismo con cinta ais-lante. De esta forma no entrarán impurezas ni humedad.
Cuantas menos curvas tenga la instalación mayor rendimiento obtendremos de la unidad. Las curvas deben realizarse los más abierta posibles y no de-berán tener un ángulo inferior a 90°. Las curvas se pueden realizar mediante el muelle de curvar o el "doblatubos". En caso de equivocación no repetir más de tres veces el curvado por el mismo sitio, el tubo se endurecería y podría agrietarse provocando una fuga.
Comprobar que el tubo no quede chafado, de lo contrario el refrigerante Rebabas
Al cortar el tubo procure no dejar rebabas
Observe la conveniencia de dejar una ligera pendiente hacia la unidad exte-rior en la línea de gas.
Hemos de tener en cuenta que según la longitud de las tubería, la capa-cidad del equipo se vera reducida, con lo que es conveniente tener en con-sideración los siguientes factores de corrección.
Por ejemplo: En un equipo de 12000 BTU, si tenemos una longitud de tube-rías de 25 metros, el factor de corrección será de 3,42. Por lo tanto la capa-cidad real será: 12000- 3,42% = 11.589
En el caso anterior la perdida es insignificante, de todas formas vea que en algunos casos la perdida puede ser del 14% aproximadamente.
Capacidad Distancia de las tuberías (m)
Kcal/h BTU 5 10 15 20 25 30 35 40 2250 9000 0 1.10 1.65 2.30 3.12 4.2 5.36 5.67 3010 12000 0 1.15 1.85 2.45 3.42 4.56 5.76 6.32 4500 18000 0 1.15 1.85 2.45 3.42 4.56 5.76 6.32 6000 24000 0 1.25 1.95 2.65 3.68 5.0 6.12 6.92 7500 30000 0 1.35 2.15 3.12 4.12 5.6 6.6 7.2 9000 36000 0 1.25 2.00 2.95 3.78 5.2 6.3 7.0 10000 40000 0 1.75 2.75 3.75 4.75 7.9 9.2 10.4 12500 50000 0 2.15 2.75 4.8 6.25 10.4 12 13.5 15000 60000 0 2.15 2.75 5.2 7.15 11.7 13.2 14.8 UNIDAD EXTERIOR UNIDAD INTERIOR UNIDAD INTERIOR UNIDAD INTERIOR Línea de líquido Línea de líquido Línea de líquido Línea de gas Línea de gas Línea de gas Sifón Sifón Sifón UNIDAD EXTERIOR UNIDAD EXTERIOR
ATENCIÓN: La tabla anterior no es una tabla de distancias máximas con lo
que es necesario que compruebe si la maquinas puede ser instalada a la mencionada distancia.
5.2 Aislamiento de las tuberías
Es necesario aislar ambos tubos debido a que en ellos circula refrigerante a baja tem-peratura, de lo contrario parte del agua contenida en el aire circundante se con-densaría y gotearía. Además se produciría una considerable pérdida de potencia fri-gorífica.
Los tubos frigoríficos deben aislarse por separado con coquilla especial para aire acondicionado (9 mm de espesor). Nunca aísle los tubos juntos, de lo contrario la potencia frigorífica de la unidad se vería reducida.
Los tubos se han de aislar en todo su recorrido. En las uniones de dos co-quillas de aislamiento se deben encintar para evitar su separación como se ve en el dibujo. Un tubo mal aislado generará con toda seguridad problemas de condensaciones.
Recientes estudios nos comunican que además del aislamiento es conve-niente imprimar una capa de pintura protectora de UV. Consulte al catalogo
Aislamiento Aislamiento
Linea de gas
Linea de líquido
5.3 Abocardado
Salvador Escoda, S.A dispone de una extensa gama de abocardadores. Con-sulte las ultimas paginas de este manual para ver los modelo disponibles. Para proceder a realizar el abocardado, retire las tuercas de conexión de la unidad interior y exterior. Al retirar la tuerca de la unidad interior es posible que se produzca un silbido de escape de gas, esto es normal puesto que la unidad interior lleva una precarga de freón.
Coloque las tuercas de conexión de la unidad interior y exterior en los ex-tremos del tubo. Fije el tubo en el abocardador de forma que sobresalga un poco del mismo. Véase cuanto ha de sobresalir en la siguiente tabla.
Gire el componente móvil del abocardador hasta que el abocardado haya fi-nalizado. Retire el tubo de la pieza de sujeción y compruebe el abocardado.
En caso de que el abocardado sea defectuoso, corte el trozo de tubo y proceda a realizar uno nuevo.
Unidad exterior Tapón
Tuerca de conexión Abocardador D A L Tuerca abocardado D (") A (mm) L (mm) 1/4" 0,5 a 1,3 1,4 a 1,7 3/8" 0,7 a 1,6 1,8 a 2,0 1/2" 1,0 a 1,8 1,9 a 2,2 Correcto Demasiado grande Inclinado Rayaduras internas Agrietado Distinto grosor
5.4 Conexión de tuberías
Proceda ha centrar los dos tubos como muestra la figura inferior, una vez alineados apoye el tubo abocardo a la conexión de la unidad interior y com-pruebe que ambos coincidan. Empiece apretando las tuercas de forma ma-nual y termine apretándolas con dos llaves fijas. Sobretodo se ha de tener cuidado de no apretar la tuerca en exceso puesto que se deformaría el abo-cardado y posteriormente se produciría una fuga.
5.5 Vacío
El vacío es uno de los procesos fundamentales en cualquier instalación de aire acondicionado. Realizando un buen vacío de la instalación vamos a ga-rantizar que la instalación esta libre de elementos que puedan afectar al funcionamiento de la misma.
Asegúrese de que los tubos esten alineados
Mantenga esta
llave fija Apriete conesta llave
UNIDAD INTERIOR Alinear el tubo Apretar la tuerca Tuerca Rosca Conexión UNIDAD EXTERIOR
El tiempo de vació depende de la longitud de las tuberías, de todas formas podemos decir que 30 minutos es el tiempo mínimo.
Dicho procedimiento es también un buen indicador de posibles fugas, con lo cual, podemos definir dicho proceso como garantía de buen funciona-miento.
El procedimiento para realizar el vacío del circuito es el siguiente: 1. Con las válvulas totalmente cerradas
(tal y como vienen de origen), co-nectar la manguera de baja presión del analizador (Azul) al obús de carga de la válvula de 3 vías (válvula de gas).
2. Conectar la manguera central del ana-lizador (Amarilla) a la bomba de vacío. 3. Poner en marcha la bomba de vacío y
abrir la llave de baja (Lo) del analizador. La aguja del manómetro de baja se mo-verá por debajo de 0. Mantener el fun-cionamiento de la bomba durante al menos 20 minutos. (Si el manómetro no cambia de 0 a -0,76 Kpa o -30 lbs el circuito frigorífico está abierto, revisarlo ya que podría existir una fuga).
4. Cerrar la llave de baja (Lo) del analizador y apagar la bomba. Atención siempre en este orden: CERRAR y PARAR. Mantener durante aproximada-mente 10 minutos, controlando que la aguja no se mueva. De este modo se puede comprobar que no existen fugas. En caso contrario, será necesario detectar el punto de fuga y repararlo.
6. Poner la máquina en marcha y comprobar que la persión de trabajo es la correcta.
7. Desconectar las mangueras de carga de la bomba de vacío y del obús de carga.
8. Montar los tapones de las válvulas.
5.6 Comprobación de fugas
Para realizar la prueba de fugas, abra las dos válvulas de servicio completa-mente y aplique mediante una brocha, agua jabonosa a las conexiones del tubo frigorífico. Compruebe que no se crean burbujas en las conexiones. En el caso de hallar una fuga apriete de nuevo las tuercas. Si la fuga per-siste recoja el gas en la unidad exterior, corte el abocardado defectuoso y vuelva a realizarlo.
NUNCA se debe probar una instalación frigorífica introduciendo agua en el circuito. EL AGUA ES EL ENEMIGO N° 1 DE LAS
5.7 Humedad en las instalaciones
Como se sabe, la humedad es el peligro número uno de las instalaciones Frigoríficas, las conexiones de las tuberías a la máquina hay que realizarlas lo más pronto posible, para evitar que la instalación tome mucha humedad. Mientras no se comience la instalación, es conveniente mantener colo-cados los tapones que vienen con las tuberías.
5.8 Suciedad en los tubos de refrigeración
Hay que evitar también, que en los tubos de las instalaciones frigoríficas, penetre cualquier cuerpo extraño así como suciedad; polvo, tierra, etc.
Durante el tiempo de manipulación de las tuberías se debe tener los ex-tremos de las mismas bien tapados mediante algún tipo de bolsa o en su defecto encintados.
El oxígeno en contacto con el aceite y las grasas es una mezcla AUTO-EXPLOSIVA
OXÍGENO + ACEITE = ¡EXPLOSIÓN!
5.9 Desagüe
Asegúrese de que la manguera de desagüe esté siempre a un nivel inferior que el borde más bajo de la unidad interior. El agua ha de fluir por su propio peso hacia el exterior. Si esto no fuese posible, cabe la posibilidad de utilizar bombas de evacuación para aguas de condensación.
La manguera de desagüe ha de tener siempre una pequeña inclinación, de lo contrario el agua rebosaría por la unidad interior. No se podrán utilizar nunca sifones ya que impedirían el flujo por suspensión del agua.
No desemboque el desagüe en lugares donde haya malos olores, estos se comunicarían con el recinto a climatizar.
Hay sistemas prefabricados que evitan la intrusión de malos olores al inte-rior de la habitación. Elevación Correcto Incorrecto Manguera de desagüe Desagüe Correcto Incorrecto Fijación Sifón
6. CONEXIONADO ELÉCTRICO
En todo conexionado eléctrico hay que tener la precaución de que los torni-llos o bornas que aprietan los cables, queden con un contacto firme y se-guro. Un cable flojo puede ocasionar un chisporroteo, un aumento de la in-tensidad de corriente y al final el quemado de la regleta o aparato.
Compruebe en los interiores de las unidades evaporadoras y condensa-doras el esquema eléctrico de los equipos.
Como norma general los equipos de aire acondicionado se alimentan (ten-sión de alimentación) utilizando la unidad interior. Muchos de los equipos de la marca MUNDOCLIMA ya vienen con la conexión realizada para que solo halla que enchufar la clavija.
Posteriormente habrá que habilitar unos cables de interconexión entre la unidad evaporadora y condensadora. Estos cables pueden ser de dos tipos: de maniobra y de fuerza. Normalmente los equipos con bomba de calor llevan los tipos de cables, mientras que los equipos que son solo frío se interconexionan solo con los cables de fuerza.
7. CARGA DE GAS
Todo circuito frigorífico está diseñado para trabajar con una cantidad espe-cífica de refrigerante. Si el circuito frigorífico trabaja con una cantidad mayor o menor, el rendimiento del mismo disminuye y a medio o largo plazo se po-drían averiar ciertos componentes.
La precarga realizada en fábrica está calculada para una instalación con 4 metros de distancia entre unidad interior y exterior. En el caso de que la tancia exceda los 4m habrá que añadir refrigerante en proporción a la dis-tancia de la instalación.
Para realizar una carga de refrigerante es necesario: – Manómetro de baja
– Termómetro ambiente – Gas refrigerante
Una de las formas de comprobar si un equipo split está trabajando con falto o exceso de gas, es comprobando sus presiones de funcionamiento. A mayor carga de gas mayor presión; a menor carga de gas menor presión. Si la unidades trabajaran siempre en las mismas condiciones de tempera-tura tanto interior como exterior, sería muy fácil comprobar su carga de refri-gerante. Teniendo en cuenta que los aparatos de aire acondicionado están diseñados para que trabajen a una presión en el circuito de baja de
alre-dedor de 4,5 Kg/cm2que equivaldría a una temperatura de evaporación de
4°C solo habría que añadir gas al circuito hasta conseguir alcanzar esta presión de funcionamiento en baja.
Pero en todo equipo split hay unos determinantes que condicionan las pre-siones de trabajo y algunos de ellos varían dependiendo de las condiciones climatológicas.
Los principales factores que determinan las presiones de los circuitos de alta y de baja de un equipo split son:
• Compresor • Capilar
• Temperatura del aire exterior.
• Temperatura y humedad relativa interior.
Dos de estos cuatro factores no varían en el transcurso del año ya que son elementos fijos de la unidad: compresor y capilar.
El factor más variable y determinante es la temperatura del aire exterior.
7.1 Método de carga
• Poner la unidad en marcha en modo frío con la velocidad del ventilador al máximo.
• Conecte la manguera del manómetro de baja al obús de carga de la unidad exterior. Siempre es mejor conectar el manómetro una vez ha arrancado el compresor, puesto que así la presión del obús es inferior. Asegúrese que la bombona está cerrada.
• Conecte la manguera de carga a la botella de refrigerante.
• Purgue el aire de las mangueras abriendo la llave del manómetro y aflo-jando un poco la conexión de la manguera de carga con la botella. Deje salir un poco de gas y vuelva a apretar la conexión.
• Espere a que la unidad llegue a su régimen de trabajo (presión estable). • Compruebe la temperatura del aire de aspiración de la unidad exterior. • Mediante la siguiente tabla determine la presión de trabajo.
Temp. Exterior (°C) Presión de baja (bar) R22 Presión de baja (bar) R407C Presión de baja (bar) R410A 25 4 5 6,4 27 4,1 5,1 6,56 29 4,2 5,2 6,72 30 4,3 5,3 6,88 33 4,4 5,4 7,04 25 4,5 5,5 7,2
• Si la presión de trabajo es inferior a la presión indicada en la tabla abra la llave del manómetro para que entre gas de la botella (botella en posición vertical) a la unidad. Al cabo de unos segundo cierre la llave y compruebe la presión. Si ésta sigue siendo inferior vuelva a realizar el mismo proceso hasta que la presión sea la indicada en la tabla.
• Una vez conseguida la presión deseada cierre la bombona, saque la manguera de la bombona y ponga el tornillo.
• Por último saque el tubo del manómetro con cuidado puesto que escupirá algo de líquido.
7.2 Método de descarga
En el caso de tener que cambiar la unidad de ubicación o tener que abrir el circuito frigorífico, es posible recoger el gas de la instalación en la unidad exterior.
• Ponga en marcha la unidad en la función refrigeración.
• Una vez arrancado el compresor conecte el manómetro de baja a la vál-vula de carga de la unidad exterior.
• Cierre la válvula de servicio de la línea de líquido (menor diámetro) con la llave allen.
• Cuando la presión del manómetro llegue a 0,5 Kg/cm2cierre la válvula de
servicio de la línea de gas (mayor diámetro) y desconecte la unidad. • Ya puede desconectar las tuberías frigoríficas el refrigerante está
alma-Manómetros Manguera de carga Manguera de baja Linea de gas (mayor diámetro) Válvula de servicio Protector Válvula de carga Tapón válvula de carga
8. DIAGNOSIS DE AVERÍAS
COMPROBACIÓN DE FUNCIONAMIENTO EN EL CICLO DE REFRIGERACIÓN
Medir la diferencia de temperatura entre el aire de aspiración de la unidad interior y el de impulsión
Medir la intensidad de consumo (A)
Medir
la
presión
de baja
NORMAL CONDENSADOR SUCIO SOBRECARGA REFRIGERANTE COMPRESOR AVERIADO FALTA DE REFRIGERANTE OBSTRUCCIÓN DEL CAPILAR O FILTRO Menor intensidad de la especificada Mayor intensidad de la especificada ALTA BAJA Frío: más de 8 °C Frío: 8°C o menos NEGATIVA9. PLACA ELECTRÓNICA
9.1 Modos de funcionamiento
a. Deshumidificación b. Calor c. Ventilador d. Fríoe. Auto: Dependiendo de la temperatura de la habitación, funciona en alguno de los cuatro modos anteriores. Nota: A Algún modelo le puede faltar la función de ventilación.
9.2 Temperaturas
Temperatura del mando (T0) Temperatura en habitación (T1) Temperatura en tubo interior (T2) Temperatura en tubo exterior (T3) Temperatura exterior (calle) (T4)
9.3 Elementos principales
1. Motor Ventilador interiortipo PG
a. (PG) : Velocidad fija
b. Otros: 3 Velocidades (H. M. L) 2. Motor de lamas:
Tipo paso a paso (Tipo) 3. Motor ventilador exterior 4. Motor compresor
5. Bomba de calor: En este tipo encontramos la válvula de 4 vías. 6. Motor de Fresh Air
10. MODOS DE FUNCIONAMIENTO
10.1 Refrigeración
10.1.1 Condiciones de trabajo
Cuando T1≥T0 + 1°C el equipo funciona en modo refrigeración. Tanto el
compresor como el ventilador exterior están en marcha en este modo. El ventilador exterior funciona a baja velocidad, y el ventilador interior funciona según la velocidad seleccionada.
Cuando T1≤T0 - 1°C el compresor se para. Pasados 15s se para el
venti-lador de la unidad exterior se detiene. El ventiventi-lador de la unidad interior fun-ciona según la velocidad deseada.
Rango de funcionamiento: T0 - 1°C < T1 < T0 + 1°C
10.1.2 Válvula de 4 vías
En este modo la válvula de 4 vías no recibe corriente.
10.1.3 Medidas de protección
A) Protección de desescarche
El compresor trabaja durante 6 minutos. La temperatura en los tubos del evaporador oscila de 5°C a 10°C.
Cuando en T2 = 0°C la temperatura de salida es de 8 a 9°C, cuando la tem-peratura de salida ha de ser del orden de 15°C a 16°C (según modelo). Cuando T2 < 0 se paran el compresor y ventilador exterior durante 3 mi-nutos, solo funciona en ventilador interior.
