SERVICIO
ASISTENCIA
TÉCNICA
PRODUCTO
:
xxxxxx
xxxxxx
Fecha: xx/xx/xxxx
Temario
Aire Acondicionado
Temario para técnico
especialista en AA
Índice
1.- Introducción...1
2.- Conceptos fundamentales ...3
2.1.- Frío ... 5
2.2.- Calor ... 6
2.3.- Temperatura ... 8
2.4.- Humedad ... 9
2.5.- Presión ... 11
2.6.- Velocidad de Aire ... 12
3.- Fluidos refrigerantes ...13
4.- Normativa que afecta a los refrigerantes ...19
5.- Circuito frigorífi co ...21
6.- Bomba de calor ...33
7.- Efi ciencia energética ...38
8.- Limpieza del aire ...42
9.- Instalación ...46
9.1.- Consideraciones generales ... 46
9.2.- Circuito frigorífi co ... 49
9.2.1.- Materiales ... 49 9.2.2.- Herramientas ... 51 9.2.3.- Riesgos a eliminar ... 53 9.2.4.- Montaje y procedimientos ... 55Índice
9.3.- Desagües ... 77
9.4.- Circuito eléctrico ... 79
10.- Cálculo de necesidades ...82
11.- Tipos de Aire Acondicionado ...89
12.- Equipos convencionales ...92
12.1.- Modos de funcionamiento ... 92
12.1.1.- Modo refrigeración ... 93 12.1.2.- Modo calefacción ... 94 12.1.3.- Modo AUTO ... 96 12.1.4.- Modo DESHUMIDIFICACION ... 97 12.1.5.- Modo EMERGENCIA ... 9812.2.- Protecciones ... 99
12.2.1.- Protecciones en modo Refrigeración ... 99
12.2.2.- Protecciones en modo Calefacción ... 102
12.3.- Mandos a distancia ... 105
12.3.1.- RC-2 (ref: ADK0000622) ... 105 12.3.2.- RC 3 LUJO (ADK020524) ... 107 12.3.3.- RC-4 (ADK020407 ... 109 12.3.4.- RC-5 (ref: ADK030207) ...11012.4.- Diagnostico de averías ... 112
12.4.1.- Diagnostico de averías del circuito eléctrico ...112
Índice
13.- Equipos inverter ...125
13.1.- Características básicas de los inverter ... 125
13.2.- Comportamiento de la electrónica ... 127
13.3.- Protecciones ... 133
13.3.1.- Protecciones de la unidad interior ... 133
13.3.2.- Protecciones de la unidad exterior ... 134
13.4.- Diagnostico de averías ... 136
13.4.1.- Modo DIAGNOSTICO ... 136
13.4.2.- Modo TEST ... 142
14.- Nomenclatura de nuestros modelos ...143
15.- Procedimientos de servicios ...144
15.1.- Comprobación salto térmico evaporador/condensador ... 144
15.2.- Comprobación de la presión de alta y de baja de un circuito
fri-gorífi co ... 146
15.3.- Comprobación del consumo del equipo de AA ... 148
15.4.- Comprobación del recalentamiento y del subenfriamiento .149
15.5.- Recuperación del refrigerante en la u. exterior ... 151
15.6.- Realizar el vacío de la instalación ... 151
15.7.- Realizar la carga de refrigerante del equipo ... 151
15.8.- Realizar la recuperación del refrigerante mediante unidad de
recuperación ... 152
15.9.- Comprobación de estanqueidad de un equipo de AA ... 154
15.10.- Comprobación de los bobinados del compresor, de la bobina
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1.- Introducción
En la antigüedad, los egipcios ya utilizaban sistemas y métodos para reducir el calor. Se utilizaba principalmente en el palacio del faraón, cuyas paredes estaban formadas por enormes bloques de piedra, con un peso superior a mil toneladas. Durante la noche, tres mil esclavos desmantelaban las paredes y acarreaban las piedras al Desierto del Sahara. Como el clima desértico es extremo y la temperatura disminuye a niveles muy bajos durante las horas nocturnas, las piedras se enfriaban notablemente.
Justo antes de que amaneciera, los esclavos acarreaban de regreso las piedras al palacio y volvían a colocarlas en su sitio.
Se supone que el faraón disfrutaba de temperaturas alrededor de los 26° Celsius, mientras que afuera el calor subía hasta casi el doble.
En 1842, Lord Kelvin inventó el principio del aire acondicionado.
Con el objetivo de conseguir un ambiente agradable y sano, el científi co creó un circuito frigorífi co hermético basado en la absorción del calor a través de un gas re-frigerante. Para ello, se basó en 3 principios:
El calor se transmite de la temperatura más alta a la más baja, como cuan-•
do enfriamos un café introduciendo una cuchara de metal a la taza y ésta absorbe el calor.
El cambio de estado del líquido a gas absorbe calor. Por ejemplo, si hume-•
decemos la mano en alcohol, sentimos frío en el momento en que éste se evapora, puesto que absorbe el calor de nuestra mano.
La presión y la temperatura están directamente relacionadas. En un reci-•
piente cerrado, como una olla, necesitamos proporcionar menor cantidad de calor para llegar a la misma temperatura que en uno abierto.
En 1902, el estadounidense Willis Haviland Carrier sentó las bases de la refrigera-ción moderna y del concepto de climatizarefrigera-ción.
Por esa época, un impresor de Brooklyn, Nueva York, tenía serias difi cultades duran-te el proceso de impresión, debido a que los cambios de duran-temperatura y humedad en su taller alteraban ligeramente las dimensiones del papel, impidiendo alinear correc-tamente las tintas. El frustrado impresor no lograba imprimir una imagen decente a color.
Carrier, diseñó una máquina que controlaba la temperatura y la humedad por medio de tubos enfriados, dando lugar a la primera unidad de aire acondicionado de la
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Aunque Willis Haviland Carrier es reconocido como el “padre del aire acondicionado”, el término “aire acondicionado” fue utilizado por primera vez por el ingeniero Stuart H. Cramer, en la patente de un dispositivo que enviaba vapor de agua al aire en las plantas textiles para acondicionar el hilo.
En 1921, Willis Haviland Carrier patentó la Máquina de Refrigeración Centrífuga. También conocida como enfriadora centrífuga o refrigerante centrifugado, fue el pri-mer método para acondicionar el aire en grandes espacios.
Las máquinas anteriores usaban compresores impulsados por pistones para bom-bear a través del sistema el refrigerante, a menudo amoníaco, tóxico e infl amable. Carrier diseñó un compresor centrífugo similar a las paletas giratorias de una bomba de agua. El resultado fue un enfriador más seguro y efi ciente.
En 1928, Willis Haviland Carrier desarrolló el primer equipo que enfriaba, calentaba, limpiaba y hacía circular el aire para casas y departamentos, pero la Gran Depresión
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2.- Conceptos fundamentales
En sentido global se puede defi nir el aire acondicionado como todas aquellas téc-nicas mediante las que se consiguen modifi car las condiciones ambientales desfa-vorables del local al que se esté dando servicio, transformándolas en confortables y sanas para el desarrollo de la vida habitual del ser humano.
Se logra mediante sistemas en los que el funcionamiento de sus componentes (me-cánicos, eléctricos, electrónicos) y el comportamiento de un fl uido refrigerante some-tido a leyes físicas de termodinámica consiguen el fi n previsto.
Las necesidades del ser humano en materia de confort dependen de la estación del año, el contenido de humedad del aire, la actividad que esté desarrollando, la ropa que use, el metabolismo de la propia persona, etc.
En función de lo expuesto y para conseguir ese objetivo de confort, un aparato de aire acondicionado debe trabajar sobre la temperatura, la humedad, la velocidad del aire y su pureza.
Todo ello justifi ca el que hablar de confort (centrándonos en las variables de tem-peratura y humedad) sea hablar de unos márgenes dentro de los cuales se pueda encontrar a gusto el ser humano, márgenes representados en el siguiente gráfi co.
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Como ejemplo, se comprueba que unas condiciones de 25°C de temperatura y 50% de humedad relativa son condiciones de confort en verano pero no en invierno, así como que 24°C y el 70% están fuera de la zona de confort tanto en verano como en invierno.
Si se parte de una instalación en la que la consecución del confort estuviera en ma-nos de un equipo tipo split, compuesto de una unidad interior tipo mural y una unidad exterior, en términos sencillos y sin entrar, por el momento, en consideraciones téc-nicas, esto es lo que se observa cuando funciona en refrigeración: la unidad interior descarga a través de sus aletas de salida un aire que se siente como frío, mientras que por la rejilla de salida de aire de la unidad exterior, la que se encuentra fuera del local, se comprueba que sale aire en este caso caliente.
Lo que el sistema hace a través de sus distintos mecanismos es retirarle calor al aire de la estancia a la que se está dando servicio (razón por la que el aire sale frío al robarle el calor que está perjudicando el confort), y cederlo al exterior, donde no preocupa que esté.
En esencia un aparato de aire acondicionado es un transportador de energía calorí-fi ca, retira calor de un ambiente y lo cede a otro.
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2.1.- Frio
Habitualmente se utiliza este término en aire acondicionado refi riéndose, por ejem-plo, a equipos que producen frío o a situaciones en las que, como en verano, se hace necesario enfriar para conseguir confort en una estancia.
Es conveniente tener claro que el frío no existe, se trata de la ausencia de calor, au-sencia de calor que se manifi esta en el ser humano mediante la sensación de frío. En consecuencia, cuando se dice que un aparato de aire acondicionado enfría o que tiene una determinada potencia frigorífi ca, lo que se está dando a entender es que ese equipo es capaz de retirar del local al que esté dando servicio una determinada cantidad de calor, retirada de calor que va a permitir que las personas que hagan uso de ese local se encuentren en condiciones confortables.
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2.2.- Calor
Es una manifestación fundamental de la energía que va asociada a la temperatura, de manera que una mayor cantidad de calor en un mismo cuerpo o sustancia implica una mayor temperatura del mismo.
Su unidad de medida es la caloría: cantidad de calor necesaria para elevar la tem-peratura de un gramo de agua desde 14,5°C hasta 15,5° C, bajo una presión de 760 mm de columna de mercurio. Como se trata de una unidad de medida muy pequeña, se suele utilizar su múltiplo la kilocaloría (1.000 calorías).
Por ejemplo, para aumentar la temperatura en 1°C. de 1 Kg. de hierro necesita 0,114 KCal, por otra parte 1 Kg. de aire necesita 0,24 KCal.
En España se suele utilizar en el mundo de la refrigeración y el aire acondicionado una unidad de medida denominada frigoría, poco real puesto que es una expresión que se deriva de frío y éste, con rigor, no existe en física. Si la kilocaloría es la can-tidad de calor necesaria para aumentar un grado la temperatura de un kilo de agua, la frigoría es la cantidad de calor que hay que retirar a un kilo de agua para hacerle disminuir un grado su temperatura.
En cualquier caso, hay que acostumbrarse a usar como unidades de capacidad la kilocaloría/hora, el W o su múltiplo kW (Sistema Internacional).
La relación entre ellas es: 1 kW = 860 kcal/h
Otra unidad de medida muy utilizada en países de ascendencia anglosajona y que suele aparecer en catálogos comerciales y documentaciones técnicas es la Btu/h (British termal unit). Su equivalencia con las unidades anteriormente expuestas es:
1 Btu/h = 0,293 x 10-3 kW = 0,252 kcal/h
Calor sensible
Es el calor empleado en la variación de la temperatura de un cuerpo cuando se le comunica o sustrae calor.
Calor latente
cuer-Temario técnico AA
El calor que se aplica a la masa de agua hasta el momento en que se inicia su cambio de estado físico es el concepto de calor sensible, calor que simplemente aumenta la temperatura del líquido.
El calor que permite modifi car su estado físico, cambio de líquido a vapor, pero que no modifi ca su temperatura es el concepto de calor latente.
El calor es una forma de energía relacionada directamente con la vibración molecu-lar.
Cuando calentamos una sustancia, sus moléculas se mueven rápidamente, gene-rando así una energía, el calor. Si la enfriamos, el movimiento molecular se detie-ne, bajando la temperatura.
Calor total
Es la suma del calor sensible y el latente.
Entalpia
Es el contenido de calor de una sustancia entre un punto de origen y la temperatura y estado considerado, expresado en Kcal/Kg.
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2.3.- Temperatura
Este término defi ne de manera sencilla si un cuerpo o el aire tienen poco o mucho calor.
La temperatura es la variable que, en primera instancia, se asocia a la consecución de unas condiciones de confort, independientemente de que lo que se necesite sea refrigerar o calentar un local.
La temperatura se mide con un termómetro, en cualquiera de sus variantes, y la uni-dad de medida convencional en España es el grado centígrado (°C).
En aire acondicionado se suelen utilizar varios conceptos de temperaturas del aire: La temperatura de bulbo seco es la temperatura convencional medida por •
un termómetro ordinario.
La de bulbo húmedo es la medida por un termómetro, denominado de •
bulbo húmedo, cuyo depósito o bulbo está envuelto con un algodón hume-decido en agua y expuesto a los efectos de una corriente de aire. Mientras un termómetro convencional o de bulbo seco no se ve afectado por la humedad y sólo mide la temperatura del aire, el de bulbo húmedo sí se encuentra infl uido por la humedad del aire, por lo que permite establecer relación entre la temperatura seca y el contenido de humedad del mismo. La temperatura de bulbo húmedo es siempre inferior a la de bulbo seco y la diferencia entre ambas depende del contenido de humedad del aire. La temperatura efectiva es un valor que expresa el efecto compuesto de •
la temperatura del aire, la humedad relativa y el movimiento del aire sobre el cuerpo.
La temperatura de punto de rocío es la temperatura a la que debe descen-•
der el aire para que se produzca la condensación de la humedad conteni-da en el mismo.
Salto térmico
Es cualquier diferencia de temperatura, por ejemplo, la diferencia entre la tempe-ratura del aire a la entrada y a la salida de un acondicionador, la diferencia entre la temperatura exterior e interior de un local, etc.
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2.4.- Humedad
La humedad es la condición del aire que indica la cantidad de vapor de agua que contiene. Esta es otra variable de gran importancia a la hora de defi nir condiciones de confort.
Es sobradamente conocido que el cuerpo humano disipa parte de su calor interno mediante evaporación a través de la piel, y que esta evaporación se facilita si el am-biente es seco (humedad baja) y, por el contrario, se difi culta si es húmedo (humedad alta), por lo que se deduce la clara infl uencia que en el confort tiene el hecho de que la humedad del aire se encuentre dentro de ciertos límites. Hay varios términos re-lacionados con la humedad:
• Humedad absoluta: es la masa de vapor de agua por unidad de volu-men de aire expresada en gramos por metro cúbico de aire.
• Humedad relativa: es la relación, expresada en porcentaje, de la masa de vapor de agua real que contiene el aire y la masa de va-por de agua en condiciones de saturación y a la misma temperatura. Si se habla de que hay un 65% de humedad relativa, lo que se indica es que se está a un 35% para llegar al nivel de saturación de humedad en el aire, lo que sería el 100%.
El instrumento para medir la humedad relativa es el higrómetro, instrumento que facilita directamente el porcentaje de humedad relativa del ambiente en el que se encuentre.
También se puede utilizar un psicrómetro, instrumento que dispone de un termómetro convencional o de bulbo seco, otro de bulbo húmedo, y una tabla en la que se rela-cionan ambas temperaturas y que permite obtener el valor de la humedad relativa correspondiente.
La humedad no sólo afecta al confort de las personas sino que infl uye en el com-portamiento de un aparato de aire acondicionado, como se verá más adelante, afec-tando al salto térmico defi nido como la diferencia entre la temperatura del aire a la entrada y a la salida de un acondicionador.
Dada la importancia que en el tratamiento del aire tienen los procesos en los que se relacionan las diversas variables, es muy útil la utilización del ábaco psicométrico, diagrama representado a continuación.
En este diagrama están incluidos las propiedades del aire y el vapor de agua y per-mite, conocidas dos propiedades cualesquiera, fi jar el punto de estado y obtener el resto de las mismas.
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La descripción del ábaco es la siguiente:
En el eje horizontal se representa la temperatura de bulbo seco, BS (°C). 1.
En el eje vertical la humedad absoluta o contenido real de agua en la at-2.
mósfera, W (g/kg).
Es la curva de saturación (100% de humedad relativa) o curva de punto 3.
de rocío, PR (°C).
Curvas de humedad relativa, HR (%). 4.
Líneas de entalpía, H (Kcal/kg). 5.
Líneas de temperaturas de bulbo húmedo, BH (°C). La prolongación de las 6.
mismas por la parte superior del ábaco determina la entalpía.
Escala de factor de calor sensible, relación entre la carga sensible y la 7.
carga total, FCS.
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2.5.- Presión
Es la fuerza por unidad de superfi cie que ejerce, por ejemplo, un fl uido contra las paredes de un recipiente. Esta variable es importante en el comportamiento de un circuito frigorífi co, de tal manera que una de las acciones para comprobar que un sis-tema de aire acondicionado funciona correctamente es, precisamente, la verifi cación de las presiones del mismo.
Otro ejemplo: un hombre que tenga colocados unos esquís puede estar de pie so-bre la nieve, sin ellos se hunde. Esto quiere decir que los esquís distribuye el peso del hombre sobre su gran superfi cie de tal forma que su peso por unidad de la super-fi cie de la nieve es menor. Hay varias unidades de medida que se suelen manejar en cuanto a presiones:
1 bar = 100x10³ pascales = 14,503psi = 1,0197 atmósferas
1 Pa (pascal) = 10x10ˉ bares
1 psi = 6,8948x10³ pascales = 68,948x10ˉ³ bares
1 kg/cm2 (1 atmósfera) = 0,98067 bares
Normalmente la presión de aire es de 1,033 Kg/cm2 que también corresponde con 760mmHg, se le llama atmosfera física, el término abreviado es “atm”. Es frecuente, dados sus valores muy similares, el considerar el bar y la atmósfera como iguales. El instrumento que se utiliza para medir presiones es el manómetro, herramienta que se analizará más adelante con detalle.
Hay que distinguir entre presión absoluta y presión relativa. Al nivel del mar, la pre-sión ejercida por la masa de aire que integra la atmósfera es lo que se defi ne como la presión atmosférica (aproximadamente 1 bar). Como esta presión es uniforme a nivel del mar a lo largo y ancho de nuestro planeta, se ha convenido que los instrumentos de medida de presiones que estén en reposo, es decir, que no estén efectuando lectura de presión alguna, indiquen 0. La lectura de un manómetro es de ese modo presión relativa siendo:
Presión absoluta =presión relativa + 1 bar
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2.6.- Velocidad del aire
Para conseguir el estado de confort deseado es necesario regular, al me-nos, dos variables: la temperatura y la humedad, pero también es necesa-rio que el aire sea distribuido uniformemente por todo el local, a la veloci-dad adecuada, evitando las molestas y desagradables corrientes de aire. De aquí se desprende la conveniencia de hacer instalaciones correctas, adecuadas en potencia a las necesidades reales del local y ubicando los aparatos en los lugares idóneos. Hay que tener en cuenta que los ventiladores de las unidades están dimen-sionados en función de la capacidad del equipo, a mayor capacidad mayor caudal de aire. Si se sobredimensiona una instalación en exceso, se va a disponer de un caudal de aire que, a buen seguro, va a perjudicar el confort por molestas corrientes de aire, lo mismo que puede ocurrir si aún siendo el sistema el adecuado se ubica en un lugar poco apropiado.
Todas estas acciones llevadas a cabo por un acondicionador se completan con el tratamiento del aire a nivel de fi ltrado, purifi cado, ionizado, etc., medidas que per-miten no sólo que el ambiente tenga una temperatura y humedad adecuadas sino que, además, el aire sea más puro, limpio y sano para quienes lo respiren.
Ello se consigue mediante la inclusión en los sistemas de aire acondicionado de diferentes tipos de fi ltros: básicos de polipropileno o similares, electrostáticos, de carbón activo, fotocataliticos, etc., o de dispositivos capaces de crear una corriente de iones negativos (ionizadores) para contrarrestar el exceso de iones positivos (no benefi ciosos para la salud) que suele existir en locales cerrados y, en general, en las poblaciones.
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3.- Fluidos refrigerantes
En los circuitos frigorífi cos de los sistemas de aire acondicionado se hace circular un fl uido refrigerante que, tradicionalmente, ha sido en acondicionadores domésti-cos, residenciales e incluso industriales el denominado de manera abreviada R-22. Este refrigerante, de la familia de los hidroclorofl uorocarbonos (HCFC), es uno de los implicados en la destrucción de la capa de ozono, pues las moléculas de cloro que contiene contribuyen a ello cuando este fl uido se elimina a la atmósfera.
Actualmente y en aplicación de las normativas internacionales en prevención de la contaminación ambiental y la protección de la capa de ozono, el R-22, refrigerante de la familia HCFC, se ha eliminado como fl uido incluido en equipos de nueva fabri-cación y ha sido sustituido por refrigerantes más respetuosos con el medio ambiente como el R-407C o el R-410A, de la familia de los hidrofl uorocarbonos (HFC), refri-gerantes que exigen una manipulación más escrupulosa que el R-22 si se quieren eliminar riesgos en cuanto a la fi abilidad, vida y correcto funcionamiento del equipo de aire acondicionado.
Esto no quiere decir, en absoluto, que los equipos instalados que contengan R-22 se encuentren, por decirlo de alguna manera, fuera de la legalidad. Estas instalaciones pueden seguir funcionando sin problema alguno y sin límite de tiempo salvo que, en algún momento, pierdan parte o la totalidad de su carga de refrigerante, circunstan-cia que, según cuando se produjera, podría conllevar la necesidad de la reconversión de la instalación a sistemas que utilizaran un refrigerante “ecológico”.
A partir del 1 de enero del 2010 queda prohibido el uso de R22 incluso para el mante-nimiento y recarga de instalaciones existentes. Se podra utilizar R22 recuperado, re-ciclado o regenerado (Hasta 1 Enero del 2015) o los sustitutos del R22 de tipo HFC. Los sustitutos directos del R22 pueden ser gases tales como R422D, R417A, R427A y el R134A pero se tendrá en cuenta que su rendimiento es inferior al R22 y provocan una perdida de potencia frigorífi ca que el cliente debe saber y valorar.
Independientemente del fl uido que contenga el aparato de aire acondicionado está sometido a leyes físicas de termodinámica, de manera que según las condiciones de presión y temperatura en las que se encuentre en ese circuito, se consigue que cambie su estado físico de liquido a vapor o viceversa, cambios que permiten extraer o aportar calor como se comprobará oportunamente.
El análisis se va a centrar en los refrigerantes actuales, R-407C y R-410A, con pun-tos de ebullición, a presión atmosférica, de -43,9 °C y -52,7 °C respectivamente, es decir, se evaporan a esas temperaturas. Para entender este concepto de manera sencilla, basta indicar que si cualquiera de estos refrigerantes se vertiera en estado líquido en un recinto donde la temperatura fuera de -55° C, se mantendría en estado líquido, sólo se evaporarían si la temperatura ascendiera a -52,7 °C en el caso del
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Las características fundamentales de estos refrigerantes son las siguientes:
Refrigerante R-407C
No daña la capa de ozono. •
Es una mezcla de tres tipos de refrigerantes: R-32 (23%), R-125 (25%) Y R-134a •
(52%), mezcla denominada no azeotrópica, no se comporta como una sustancia pura.
El hecho de ser una mezcla no azeotrópica implica que se puedan producir frac-•
cionamientos de la mezcla, es decir, cambios en la composición de la misma de-bido a la evaporación preferente de los componentes más volátiles.
Un fenómeno similar pero inverso se produce en el proceso de condensación del fl uido. Debido a ese fenómeno, en el caso de la evaporación se produce un incremento de temperatura y en la condensación una disminución de temperatu-ra, que se denominan deslizamientos de temperatura. El deslizamiento en este refrigerante es de 7,40 °C.
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Debido a este efecto de fraccionamiento de la mezcla, en caso de una fuga de •
refrigerante existen muchas posibilidades de que la mezcla se descomponga, con lo que el comportamiento del fl uido que permanezca en el sistema de aire acon-dicionado no será satisfactoria.
En estas situaciones se debe recoger el refrigerante que contenga el sistema, •
reparar la fuga, realizar el vacío de toda la instalación y reponer la carga exacta con R-407C nuevo, siempre en fase líquida.
Deben utilizarse necesariamente aceites poliolésteres (POE), nunca aceites mi-•
nerales.
Presiones parecidas a las del R-22, ligeramente superiores. •
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Refrigerante R-410A
No daña la capa de ozono. •
Es una mezcla casi azeotrópica de R-32(50%) YR-12S (50%). •
Apenas tiene deslizamiento (inferior a 0,2°C) •
Al tratarse de una mezcla casi azeotrópica, de comportamiento casi similar a •
una sustancia pura, no hay apenas riesgo de fraccionamiento o descomposi-ción de la mezcla, por lo que en caso de fuga se puede recargar refrigerante hasta completar la carga necesaria.
Deben utilizarse necesariamente aceites poliolésteres (POE), nunca aceites •
minerales.
Las presiones son sustancialmente superiores a las del R-22,en torno a un •
60%.
Debido a las mayores presiones del R-410A, se deben emplear tuberías de •
refrigeración de buena calidad y en espesores mínimos detallados en el aparta-do de materiales para la instalación.
Dadas las propiedades apuntadas y su mayor eficiencia energética, la elección •
de futuro es el R-410A. Esta mayor eficiencia energética representa que para un mismo supuesto compresor que para R-22 ó R-407C, se obtendría una mayor capacidad frigorífica, o bien que, para la misma capacidad frigorífica, el compresor necesitaría un motor más pequeño. Si para la misma capacidad fri-gorífica se necesita menor potencia eléctrica, al aumentar la eficiencia energé-tica se rebaja mucho el coste por kW producido y, consecuentemente, el efecto invernadero indirecto.
De igual modo, la mayor eficiencia energética y la gran capacidad de transfe-rencia de calor del R-410A permiten diseñar unidades más compactas, facilitan-do la instalación y la aceptación por el mercafacilitan-do.
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4.- Normativa que afecta a los refrigerantes
Estas son algunas de las normas de aplicación en el sector de refrigerantes:
RD 795/2010 (certifi caciones profesionales para manipulación y comercia-1.
lización).
RCE 842/2006 (efecto invernadero) y RCE 1005/2009 (capa de ozono). 2.
RCE 1494/2007 y RCE 1272/2008 (etiquetado de botellas y equipos). 3.
RD 208/2005 y Ley 22/2011 (Gestión de residuos). 4.
RCE 1516/2007 (control de fugas). 5.
Como en el curso de manipulador de gases fl uorados se analiza el contenido de es-tas normativas, no se van a tratar en este temario. Recordar que eses-tas normativas están colgadas en site4service.com y disponibles para su consulta.
Resumen
Los hidrocarburos halogenados han venido siendo utilizados de manera habitual en numerosos sectores como refrigerantes, disolventes, agentes espumantes o como agentes extintores de incendios, por sus especiales propiedades con indudables be-nefi cios para la sociedad.
Sin embargo, entre las características de estas sustancias hay que destacar su con-tribución al calentamiento de la atmósfera, así como el alto poder destructivo del ozono estratosférico de aquellos compuestos que contienen cloro y/o bromo, lo que ha obligado a que gran parte de estas sustancias hayan sido reguladas por el Proto-colo de Montreal sobre sustancias que agotan la capa de ozono, y por el ProtoProto-colo de Kioto sobre gases de efecto invernadero.
En consonancia con esta política, se han aprobado el Reglamento (CE) 842/2006, sobre gases fl uorados de efecto invernadero y el Reglamento (CE) 1005/2009 sobre las sustancias que agotan la capa de ozono. Ambos reglamentos incluyen limitacio-nes y prohibiciolimitacio-nes a su uso, así como medidas para fomentar la contención de las emisiones y la recuperación de estos fl uidos una vez fi nalizados los usos permiti-dos.
El RCE 1005/2009 especifi ca la necesidad de que el personal que utilice estas sus-tancias disponga de la cualifi cación necesaria.
El RCE 842/2006 va mucho más allá, recogiendo un ambicioso programa de certifi -cación del personal involucrado en la instalación, mantenimiento, control de fugas y recuperación de sistemas frigorífi cos fi jos, que utilicen los gases fl uorados enumera-dos en su anexo l.
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Establece asimismo los procedimientos de certifi cación del personal que realiza de-terminadas actividades, todo ello con el objetivo de evitar las emisiones a la atmós-fera y dar cumplimiento a lo previsto en la normativa europea.
El RCE 1494/2007 tiene por objeto identifi car los productos y aparatos de refrigera-ción y bombas de calor que contengan gases cercanos a la prohibirefrigera-ción o que conten-gas refrigerantes con restricciones.
La Ley 22/2011 tiene por objeto regular la gestión de los residuos impulsando medi-das que prevengan su generación y mitiguen los impactos adversos sobre la salud humana y el medio ambiente asociados a su generación y gestión, mejorando la efi ciencia en el uso de los recursos.
EL RD 208/2005, tiene como objetivo reducir la cantidad de estos residuos y la pe-ligrosidad de los componentes, fomentar la reutilización de los aparatos y la valo-rización de sus residuos, determinar una gestión adecuada tratando de mejorar el comportamiento ambiental de todos los agentes que intervienen en el ciclo de vida de los aparatos eléctricos y electrónicos, por ejemplo, los productores, distribuidores, usuarios y en particular, el de aquellos agentes directamente implicados en la gestión de los residuos derivados de estos aparatos.
El RCE 1516/2007 establece, de conformidad con el Reglamento (CE) no 842/2006, los requisitos de control de fugas estándar aplicables a los equipos fi jos de refrige-ración, aire acondicionado y bombas de calor que contengan una cantidad igual o superior a 3 kg de gases fl uorados de efecto invernadero.
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5.- Circuito Frigorífi co
Los sistemas de aire acondicionado están basados en un circuito frigorífi co, un cir-cuito cerrado en el que el funcionamiento de sus componentes mecánicos, eléctricos o electrónicos, y el comportamiento de un fl uido refrigerante sometido a leyes físicas de termodinámica, permiten modifi car las condiciones ambientales de un local reti-rando o aportando calor, trabajando sobre la humedad, moviendo el aire y tratándolo adecuadamente desde el punto de vista de su limpieza, pureza, etc.
Con el fi n de profundizar en el conocimiento de un circuito frigorífi co desde pers-pectivas más técnicas, suele ser útil como introducción recurrir a ejemplos sencillos como el siguiente. Cuando nos van a poner una inyección el practicante empapa un algodón en alcohol y, con la intención de desinfectar la zona en la que va a clavar la aguja, nos frota con él. La sensación inmediata es de frio.
Esta respuesta del organismo se debe a que el alcohol, al que se puede considerar en este caso como un fl uido refrigerante, al entrar en contacto con la piel le quita calor, lo que produce la sensación de frío. Llevando la refl exión más allá en términos exagerados pero con ánimo esclarecedor y dada esa capacidad refrigeradora del alcohol, imaginemos que se adopta este método como sistema de refrigeración, em-papar algodón con alcohol y frotarnos con él. El problema está en que a medida que nos frotamos el algodón humedecido en alcohol se seca, se seca porque al robar el calor de la piel, el alcohol cambia su estado físico, se evapora, por lo que si quisiéra-mos estar frescos permanentemente deberíaquisiéra-mos mojar con mucha frecuencia el al-godón en alcohol liquido, con la servidumbre y coste que ello implicaría. La cuestión es, por tanto, disponer de algún procedimiento que permitiera recuperar en forma de liquido ese fl uido que se evapora para seguir reutilizándolo de manera continuada en la acción de refrescamiento, fl uido que, por otro lado, se manejaría en cantidades reducidas.
Pues eso es lo que realiza el circuito frigorífi co de un sistema de aire acondiciona-do.
Principios de termodinámica
El calor siempre se transfi ere de los cuerpos o sustancias más calientes a los más fríos. Para que haya intercambio de calor entre dos cuerpos éstos deben estar a di-ferentes temperaturas. Cuando se
pro-duce un intercambio de calor entre dos cuerpos, la cantidad de calor ganada por el más frío es igual a la que pierde el más caliente.
La presión y temperatura de los fl uidos están íntimamente ligadas, es decir, un aumento de presión se manifi esta en un
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Evaporación
Es el cambio del estado físico de un fl uido en estado líquido a vapor (gas). Recor-dando el comportamiento del agua contenida en una cacerola puesta a calentar, el cambio de líquido a vapor se produce por la aportación de calor, el fl uido toma calor para modifi car su estado físico, manteniéndose constante su temperatura mientras dura el cambio.
Condensación
Es el cambio del estado físico de un fl uido en estado gaseoso a líquido, es el cambio inverso a la evaporación y se produce mediante la cesión de calor por parte del fl ui-do, manteniéndose estable su temperatura durante el cambio. Este efecto es el que se observa cuando se saca una botella fría del frigorífi co, el vapor de agua existente en el aire y a una temperatura superior a la botella se deposita en forma de pequeñas gotas en su superfi cie que está fría.
En el ejemplo de la cacerola en la que se calienta agua, si se coloca un plato encima de la misma se observa que el vapor de agua que se desprende del Iíquido se con-densa en su superfi cie y, además, el plato se calienta, se produce una cesión de calor por parte del vapor de agua al cambiar su estado físico y transformarse en liquido. Las condiciones en las que se producen los cambios de estado físico de los fl uidos se modifi can cuando cambian las presiones y temperaturas a las que se ven some-tidos.
Por ejemplo, el punto de ebullición (evaporación) del refrigerante R-407C es -43,9°C a presión atmosférica, si la presión aumenta su punto de evaporación será también mayor.
Esto es particularmente interesante pues permite manejar los fl uidos refrigerantes y llevarlos a las condiciones de presión más convenientes en las que se consigan sus cambios de estado físico dentro del contexto de temperaturas que implica el concep-to de aire acondicionado, procurar confort para las personas.
En el caso del R-407C, como la temperatura de evaporación es extremadamente baja a la presión atmosférica, se debe manipular para que este punto sea mayor, lo cual se consigue aumentándole la presión como se verá más adelante.
En otros sistemas que utilizan circuitos frigorífi cos: un frigorífi co doméstico, cámaras de congelación, aparatos para laboratorios, etc., el móvil es el mismo y los principios también, retirar calor, aunque se deba realizar con otros tipos de refrigerante y
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Componentes del circuito frigorífi co
Los componentes más importantes de un equipo de aire acondicionado, sólo refrige-ración, desde el punto de vista del circuito frigorífi co son:
Compresor (A)
Es algo así como el corazón del sistema, se encarga de mover el refrigerante y, como su propio nombre indica, comprimirlo, aumentándole la presión/temperatura para lle-varlo a las condiciones en que interesa manejarlo.
En equipos domésticos o residenciales se suele recurrir a compresores herméticos rotativos o scroll, de reducidas dimensiones, bajos niveles sonoros y buena efi ciencia energética.
Intercambiadores (B) y (E)
Son una especie de radiadores, normalmente fabricados en tubo de cobre y aletas de aluminio, en los que se producen los cambios de estado físico del refrigerante que van a permitir obtener el confort deseado. Hay dos intercambiadores con sus
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Control de flujo de refrigerante (C)
Es el dispositivo que permite adecuar las presiones del refrigerante a aquéllas más convenientes, en cada caso, para facilitar sus cambios de estado físico. En los sistemas domésticos y residenciales se recurre a capilares, restrictores y en casos concretos a válvulas de expansión.
Tuberías
Centrándonos en un sistema split compuesto de una unidad interior y otra exterior, el instalador debe conectar frigorífi ca y eléctricamente ambas unidades.
El circuito frigorífi co es un circuito cerrado que lo integran la unidad exterior, la inte-rior y las dos tuberías de diferente diámetro que las conectan, la más gruesa se denomina línea de gas y la más fi na línea de líquido.
Conexión de la tubería a la unidad exterior
Las unidades exteriores disponen de válvulas, la de gas y la de líquido, con sus racores y tuercas correspondientes de conexión a la tubería de la instalación.
La válvula de gas (la mayor) también se denomina de tres vías pues cuenta con tres conductos: el que conecta con la tubería de la instalación (1), el que conecta con la tubería de la unidad exterior (2) y el de la válvula de servicio (válvula de obús) (3), válvula a través de la que se facilita al instalador las acciones de instalación o mantenimiento que en su caso sean necesarias llevar a efecto.
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La válvula de líquido {la más pequeña} se denomina de dos vías pues, normalmente, sólo cuenta con dos conductos:
el de la tubería de la instalación (1) y el de la tubería de la unidad exterior(2), no dis-pone de válvula de servicio (3).
No obstante, algunas unidades exteriores también pueden montar válvulas de líquido con válvula de servicio.
Las unidades exteriores se entregan con su circuito frigorífi co limpio y con carga de refrigerante, en cantidad que depende del tipo de aparato de que se trate y que le permite al instalador cubrir una determinada longitud de instalación.
La comunicación entre los diferentes conductos de las válvulas depende de la posi-ción en que se encuentre el husillo.
Si el husillo está abierto (desenroscado), hay comunicación entre la tubería de la instalación (1) y el interior de la unidad exterior (2). Si en esta situación se conecta la manguera (herramienta de acceso al circuito) a la válvula de servicio (válvula de obús) (3), quedan comunicadas las tres vías.
Si el husillo está cerrado (enroscado), se cierra la comunicación entre la tubería de la instalación (1) y la unidad exterior (2), y si se conecta la manguera a la válvula de obús (3), la comunicación se establece exclusivamente entre la vía de la válvula de obús (3) y la de la tubería de la instalación CD, está cerrada la comunicación con el Interior de la unidad exterior (2).
En el caso de la válvula de líquido, normalmente sólo de dos vías (sin válvula de servicio), la apertura del husillo establece o no comunicación entre la tubería de la instalación CD y el interior de la unidad exterior (2).
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Para abrir o cerrar los husillos (cubiertos con tapones roscados) hay que utilizar una llave hexagonal.
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Se suelen cargar con una pequeña cantidad de un fl uido inerte como pueda ser ni-trógeno seco, fl uido a perder pues es evidente que cuando se le retiren las tuercas a los racores para colocarlas en los tubos de la instalación se escapará.
Funcionamiento del circuito frigorífi co
A continuación se va a detallar el comportamiento del fl uido refrigerante dentro del circuito frigorífi co de un aparato de aire acondicionado, comportamiento que permiti-rá obtener el confort en el local que se pretende acondicionar.
Compresión (unidad exterior) (1)
Partimos del compresor. Este componente se encarga de aspirar el refrigerante, que le llega en estado gaseoso y a baja presión, y expulsarlo por su boca de descarga una vez lo ha comprimido y, por tanto, aumentado su presión y temperatura.
Sigue estando en estado gaseoso. Cuanto más alta sea su presión y, en
consecuen-cia, su temperatura, más fácil será enfriarlo para conseguir los efectos que se preten-den, por supuesto siempre dentro de unos límites.
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Condensación del refrigerante (unidad exterior)(2)
A través de la tubería de descarga el refrigerante, en estado gaseoso y a alta presión y temperatura, llega al intercambiador situado en la misma unidad, donde su ventila-dor hace pasar aire del exterior. Este aire, a una temperatura inferior a la del refrige-rante que pasa por el interior de los tubos del intercambiador, entra en contacto con las aletas y los tubos y al existir una diferencia de temperatura el refrigerante cede parte de su calor al aire, lo cual provoca que el fl uido en estado gaseoso al enfriarse se condense, cambie su estado físico de gas a líquido.
A este intercambiador se le suele denominar condensador cuando cumple esta fun-ción, es decir, el cambio de estado físico de gas a líquido, cambio que va acompaña-do de la cesión de calor al exterior.
Control del refrigerante (unidad exterior) (3)
El refrigerante, ahora en estado líquido y a menor temperatura, llega a los elementos dispuestos y constituidos como control del refrigerante con el fi n de adecuar sus con-diciones a las que se debe manejar a partir de este punto.
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En equipos de aire acondicionado domésticos o residenciales se suele recurrir a tu-bos capilares como elementos de control de refrigerante, tutu-bos calibrados en cuanto a longitud y diámetro en función de la capacidad frigorífi ca del aparato de que se tra-te. Este tipo de control no requiere mantenimiento alguno. En otros casos, se recurre a restrictores, componentes con una función similar a los capilares, o a válvulas de expansión termostáticas, electrónicas, etc.
El tubo capilar, denominado así precisamente por su diámetro muy pequeño, ejerce una resistencia considerable al paso del refrigerante, resistencia que se manifi esta en una pérdida de presión y, en consecuencia, en una bajada de su temperatura. A la salida del capilar el refrigerante se encuentra en estado líquido, a baja presión y menor temperatura.
Evaporación del refrigerante (unidad interior) (4)
Tras haber conseguido modifi car las condiciones del fl uido, se llega al intercambiador situado en la unidad instalada en el interior del local, el cual dispone de un ventilador que circula el aire de la estancia que se pretende acondicionar y que pasa a través de las aletas y tubos del mismo.
Este aire que está caliente, al entrar en contacto a través de las aletas y tubos del intercambiador con el refrigerante a baja presión y menor temperatura, le cede calor lo que provoca su evaporación, su cambio de estado de líquido a gas, mientras que ese aire que va a ser descargado a la estancia se enfría dado que ha sido despojado de parte del calor que contenía.
A este intercambiador se le suele denominar evaporador cuando cumple esta función, es decir, el cambio de estado físico de líquido a gas, cambio que va acompañado de la absorción, el robo, de calor del aire a tratar, al cual se le baja la temperatura. A continuación, el refrigerante en estado gaseoso llega nuevamente al compresor
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Asociando a este comportamiento el ejemplo del alcohol referido anteriormente, la fase de la evaporación se corresponde con la acción de frotarse con el algodón y la fase de condensación con la de la recuperación del alcohol evaporado.
Calor sensible. calor latente y calor total
Tras la exposición de cuál es el comportamiento del fl uido refrigerante en un siste-ma de aire acondicionado, parece conveniente analizar, de la siste-manera más sencilla posible, cómo se vinculan los términos calor sensible y calor latente a su funciona-miento.
Cuando se defi nieron los conceptos básicos, se defi nió el calor sensible como el ca-lor empleado en la variación de la temperatura de un cuerpo cuando se le comunica o sustrae calor. En el funcionamiento de un sistema de aire acondicionado en régimen de refrigeración, calor sensible es, sencillamente, la cantidad de calor que se le sus-trae al aire que pasa a través del intercambiador de la unidad interior y que permite bajarle su temperatura.
Igualmente, se defi nió el calor latente como el calor que, sin afectar a la temperatura, es necesario añadir o retirar a un cuerpo para lograr el cambio de su estado físico. Según el párrafo anterior, en el intercambiador de calor de la unidad interior, que hace las funciones de evaporador cuando el equipo funciona en ciclo de refrigera-ción, el refrigerante se evapora al sustraerle calor al aire que pasa a su través y, en consecuencia, este aire se enfría (calor sensible) al igual que el propio intercambia-dor. Cuando la superfi cie del tubo de cobre y las aletas de aluminio que integran el
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Este cambio de estado se manifi esta en forma de agua como fruto de la extracción de humedad contenida en el aire (deshumidifi cación), agua que se recoge en la ban-deja de la unidad interior y que debe eliminarse.
Pues bien, cuando un sistema de aire acondicionado funciona en régimen de refri-geración, una parte de su capacidad frigorífi ca se preocupa de sustraer calor al aire que pasa a través del intercambiador de calor de la unidad interior disminuyéndole la temperatura (calor sensible), y otra parte se encarga del calor que aporta el vapor de agua del aire al transformarse en agua líquida al condensarse (calor latente). A la parte de la capacidad del sistema dedicada al calor sensible se le llama capacidad sensible y a la parte que se ocupa del calor latente capacidad latente. La suma de ambas capacidades es la capacidad total del sistema.
Condiciones del aire Temperatura Humedad
A la entrada de la unidad interior T HR
A lasalida de la interior T1 HR1
Siendo:
T1 < T Disminución del calor del aire: Carga sensible (CS).
HR1 < HR Disminución de la humedad del aire: Carga latente (Cl). CS + Cl Capacidad total (CT).
De este análisis se deduce que el comportamiento de un sistema de aire acondicio-nado no sólo depende de la cantidad de calor que contenga el aire a tratar, también infl uye la cantidad de vapor de agua que tenga ese aire, en defi nitiva de la humedad,
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Normalmente, a la hora de facilitar la capacidad o potencia frigorífi ca de los equipos de aire acondicionado en las informaciones o documentos comerciales, se suele dar el dato de la capacidad total, si bien en las documentaciones técnicas la información es más completa para que a la hora de dimensionar las instalaciones, sobre todo a partir de determinadas potencias, el proyectista pueda seleccionar correctamente el aparato que más se ajuste a las necesidades reales y concretas de la instalación (cargas de calor sensible y cargas de calor latente).
La conclusión es que para que una instalación sea efi caz y cumpla su cometido de facilitar confort, es imprescindible que el aparato que deba dar servicio tenga la potencia o capacidad adecuada; si su capacidad es insufi ciente para contrarrestar las cargas térmicas de toda índole que se puedan generar, la insatisfacción será la tónica de los usuarios.
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6.- Bomba de Calor
Son sistemas de aire acondicionado capaces de entregar refrigeración y calefacción, auténticos climatizadores. A este sistema de calefacción se le denomina termodiná-mica, no incluye resistencias eléctricas ni otros elementos ajenos al propio circuito frigorífi co.
Si se parte del conocimiento de lo que es un sistema de aire acondicionado funcio-nando en régimen de refrigeración, recordamos que la unidad interior descarga aire frío y la unidad exterior aire caliente.
Un sistema bomba de calor es un equipo al que mediante determinados mecanismos se le invierte el ciclo de funcionamiento del circuito frigorífi co, de manera que cuando se le demanda calefacción, por donde antes se descargaba el aire frío (la unidad interior) ahora se descarga el aire caliente, y por donde antes se descargaba el aire caliente (la unidad exterior) ahora se descarga el aire frío.
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La evidencia es que, funcionando en calefacción, un sistema bomba de calor retira calor del exterior y lo cede al interior, este es el “milagro” de la bomba de calor, y esto es así aunque a priori pueda sonar extraño el que se robe calor del exterior. Hay que tener en cuenta que en el exterior siempre hay calor, en mayor o menor cantidad, pero siempre hay calor. El nivel de cero grados que se maneja habitualmente es un cero relativo, el cero absoluto está situado a 273°C bajo cero, lo cual da idea de que en el exterior siempre hay calor disponible para ceder al interior.
Es obvio que la efi cacia de las bombas de calor está vinculada a la temperatura del aire exterior, medio del que se obtiene una parte muy importante del calor que van a suministrar (otra parte procede del calor generado por el funcionamiento del com-presor), de ahí que los fabricantes diseñen sus equipos y apliquen tecnologías que les permitan hacerlos muy efi cientes en cualquier condición dentro de sus límites de trabajo.
Las capacidades que se facilitan en catálogos y documentos comerciales están es-tablecidas en las condiciones nominales, condiciones que se corresponden con unas temperaturas exteriores de 7°e de bulbo seco/6°e de bulbo húmedo.
Una vez se han establecido las bases de lo que es un equipo bomba de calor, es conveniente profundizar en algunos puntos que justifi can el éxito de estos sistemas en el mercado.
El mayor argumento que se esgrime es el de la efi ciencia energética, la cantidad de calor que son capaces de entregar en condiciones nominales en consideración a la potencia eléctrica absorbida (el consumo). El ejemplo más simple es el siguiente: Un sistema eléctrico de calefacción convencional que tenga una potencia eléctrica absorbida de 1000W entrega una potencia de calefacción de 1000W.
Un sistema bomba de calor que funcione con R-410A y que tenga un consumo de 1000W entrega, en condiciones nominales y por término medio, un mínimo de entor-no a 3000W de calefacción, es decir, tres veces más calefacción que consumo eléc-trico. Este índice es mayor o menor dependiendo de la efi ciencia del fl uido refrigeran-te de que se trarefrigeran-te y de la efi cacia del diseño de los aparatos. En esrefrigeran-te sentido hay que recordar que de los refrigerantes actualmente utilizados de manera generalizada, es el R-410A el que cuenta con los registros más signifi cativos a nivel de efi ciencia, superando holgadamente a los sistemas con R22.
Esta exposición trasladada a coste de explotación suena así: si para calentar una estancia se necesitan 3000W de calefacción y se recurre a un sistema eléctrico con-vencional, éste consumirá 3000W de energía eléctrica, mientras que si se recurre a
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Se dispone también de la ventaja de que con un solo aparato, una sola instalación, una sola fuente de energía, un solo mantenimiento, se resuelven las necesidades de climatización de la instalación: refrigeración en verano y calefacción en invierno. No hay combustiones, ni chimeneas.
Estos son algunos de los argumentos que justifi can el éxito de los sistemas bomba de calor.
Inversión de ciclo del circuito frigorífi co
Un componente esencial para conseguir la inversión de ciclo del circuito frigorífi co es la denominada válvula reversible, válvula inversora de ciclo o simplemente válvula de 4 vías, instalada, sólo en los sistemas bomba de calor, en la descarga del compre-sor, es decir, en la unidad exterior. Se trata de una válvula gobernada eléctricamente por el microprocesador del sistema que sólo la activa cuando se solicita calefacción. Dispone de cuatro conexiones (de ahí el nombre de 4 vías) conectadas al circuito fri-gorífi co, que comunican de una u otra manera los diferentes componentes del mismo en función de que la válvula reciba o no corriente (esté activada o desactivada).
En refrigeración la válvula reversible se encuentra desactivada y la circulación del refrigerante es la que aparece en el gráfi co. Sale de la descarga del compresor (1), la válvula(2) Io envía al intercambiador exterior donde se condensa (3) (cede calor), circula a través del control de refrigerante (4), pasa a la unidad interior donde se evapora(5) (extrae calor), y vuelve a la unidad exterior donde, a través de la válvula reversible (2) , retorna al compresor (1) cerrando el circuito.
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Cuando se demanda calefacción la válvula es activada, permitiendo que el recorrido del refrigerante sea distinto al del funcionamiento en refrigeración, como aparece en el gráfi co. El refrigerante sale de la descarga del compresor (1) y la válvula reversi-ble (2) lo envía, en este caso, al intercambiador de la unidad interior donde se va a condensar (3) (cede calor), a continuación pasa a la unidad exterior, circula a través del control de refrigerante (4), se evapora en el intercambiador(5) (extrae calor) y, a través de la válvula reversible(2), retorna al compresor (1) cerrando el circuito.
En los sistemas bomba de calor, dada las diferentes aplicaciones de los intercambia-dores (han de realizar las funciones de evaporador y de condensador), las diferentes presiones de trabajo según el ciclo en el que funcionen, etc., los componentes están diseñados y dimensionados para estas posibilidades siendo necesario, en algunos casos, recurrir a elementos de control de refrigerante más complejos para adecuar las presiones del fl uido a las que en cada caso convienen para conseguir su cambio de estado físico.
Desescarches
Debido al hecho de que en invierno, cuando el sistema funciona en ciclo de calefac-ción, el intercambiador de la unidad exterior pasa a ser el evaporador, puede ocurrir que con temperaturas bajas en el exterior ese intercambiador se vea cubierto de escarcha.
Si tal fenómeno se produce y dado que el recubrimiento de hielo de los tubos de cobre y las aletas de aluminio afectara a la capacidad de intercambio del radiador al difi cultar su contacto con el aire y, en consecuencia, a la capacidad de extracción de calor del ambiente exterior, se hace necesario contar con algún proceso automático
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cesión de calor del refrigerante al cambiar su estado físico elimina la escarcha que pudiera estar acumulada, dejando el equipo en condiciones idóneas para su funcio-namiento en calefacción.
Mientras se produce el desescarche el ventilador interior se para con el fi n de no lanzar aire frío.
Una vez los sensores identifi can que el problema de la escarcha se ha resuelto, automáticamente el sistema vuelve a su funcionamiento en calefacción con las mis-mas consignas de trabajo previas a la actuación del desescarche.
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7.- Efi ciencia energética
Hoy en día, los problemas de la contaminación ambiental, la destrucción de la capa de ozono, la gran dependencia de determinadas fuentes de energía, el derroche que se hace en muchos casos de esas energías, etc., han conseguido mentalizar a administraciones, organismos públicos y privados, industrias y consumidores en defi nitiva, de la necesidad de hacer un uso racional de las energías de las que dis-frutamos. En virtud de los compromisos adquiridos en esta materia, los fabricantes se implican, mediante la aplicación de las tecnologías más avanzadas, diseñando aparatos que sean lo más efi caces posibles desde el punto de vista energético. Esto ha permitido la introducción de nuevos sistemas de etiquetado energético basados en el rendimiento estacional. los aparatos de hoy que alcanzan los mayores niveles de efi ciencia han rebasado con creces los niveles de la clase A establecidos por la Directiva 2002/31/CE.
Así pues, los acondicionadores de aire split, de ventana y de pared deben contar con una nueva escala de clases de efi ciencia energética de A a G, con un signo «+» añadido en el extremo superior de la escala cada dos años hasta que se alcance la clase A+++.
Los acondicionadores de aire de conducto deben contar con una escala de A+++ a D. Estos aparatos, que por defi nición son menos efi cientes que los aparatos split, solo pueden alcanzar la clase de efi ciencia energética A+ en una escala de A+++ a D, mientras que los aparatos split más efi cientes pueden alcanzar la clase de efi ciencia energética A+++.
Se desarrolla la Directiva 2009/125/CE del Parlamento Europeo y por consiguiente,debe derogarse la Directiva 2002/31/CE. Según la nueva directiva generará un ahorro de electricidad de 11 TWh anuales de aquí a 2020.
Con el fi n de identifi car de manera sencilla el nivel de efi ciencia energética de un sistema de aire acondicionado, se utilizan dos coefi cientes o índices que permiten realizar una valoración objetiva de tal efi ciencia:
Coefi ciente de efi ciencia energética en modo refrigeración (EER): es el •
cociente entre la potencia frigorífi ca total y la potencia absorbida útil (eléc-trica), expresado en vatios/vatios.
Coefi ciente de efi ciencia energética en modo calefacción (COP): es el co-•
ciente entre la potencia calorífi ca y la potencia absorbida útil (eléctrica), expresado en vatios/vatios
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Clases de efi ciencia energética relativas a los acondicionadores de aire, a ex-cepción de los conductos
Clase de eficiencia
energéntica SEER SCOP
A+++ SEER ≥ 8,50 SCOP ≥ 5,10
A++ 6,10 ≤ SEER < 8,50 4,60 ≤ SCOP < 5,10 A+ 5,60 ≤ SEER < 6,10 4,00 ≤ SCOP < 4,60 A 5,10 ≤ SEER < 5,60 3,40 ≤ SCOP < 4,00 B 4,60 ≤ SEER < 5,10 3,10 ≤ SCOP < 3,40 C 4,10 ≤ SEER < 4,60 2,80 ≤ SCOP < 3,10 D 3,60 ≤ SEER < 4,10 2,50 ≤ SCOP < 2,80 E 3,10 ≤ SEER < 3,60 2,20 ≤ SCOP < 2,50 F 2,60 ≤ SEER < 3,10 1,90 ≤ SCOP < 2,20 G SEER < 2,60 SCOP < 1,90
Clases de efi ciencia energética relativas a los acondicionadores de aire de con-ducto
Clase de eficiencia
energéntica Acondicionadores de aire de conducto único
EER rated COP rated
A+++ ≥ 4,10 ≥ 3,60
A++ 3,60 ≤ EER < 4,10 3,10 ≤ COP < 3,60 A+ 3,10 ≤ EER < 3,60 2,60 ≤ COP < 3,10 A 2,60 ≤ EER < 3,10 2,30 ≤ COP < 2,60 B 2,40 ≤ EER < 2,60 2,00 ≤ COP < 2,30 C 2,10 ≤ EER < 2,40 1,80 ≤ COP < 2,00 D 1,80 ≤ EER < 2,10 1,60 ≤ COP < 1,80 E 1,60 ≤ EER < 1,80 1,40 ≤ COP < 1,60 F 1,40 ≤ EER < 1,60 1,20 ≤ COP < 1,40 G < 1,40 < 1,20
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ETIQUETA DE LOS ACONDICIONADORES DE AIRE, EXCEPTO LOS DE CON-DUCTO ÚNICO Y LOS DE CONCON-DUCTO DOBLE
Descripción de funcionamiento
a) En la etiqueta fi gurará la siguiente información: I. nombre o marca comercial del proveedor;
II. identifi cador del modelo del proveedor;
III. texto «SEER» para la refrigeración, con el símbolo de un ventilador y un fl ujo de
aire, en azul; texto «SCOP» para la calefacción, con el símbolo de un ventilador y un fl ujo de aire, en rojo;
IV. efi ciencia energética; la punta de la fl echa que contiene la clase de efi ciencia
energética del aparato se colocará a la misma altura que la punta de la fl echa de la clase de efi ciencia energética correspondiente; debe indicarse la efi ciencia energé-tica de la refrigeración y de la calefacción; respecto a la calefacción, es obligatorio indicar la efi ciencia energética en la temporada de calefacción media; la indicación de la efi ciencia en las temporadas más cálida y más fría es opcional;
V. respecto al modo de refrigeración: carga de diseño, en kW, redondeada al primer
decimal;
VI. respecto al modo de calefacción: carga de diseño, en kW, de las respectivas
(has-ta tres) temporadas de calefacción, redondeada al primer decimal; los valores de las temporadas de calefacción respecto a las cuales no se indique la carga de diseño se señalarán con una «X»;
VII. respecto al modo de refrigeración: factor de efi ciencia energética estacional
(va-lor SEER), redondeado al primer decimal;
VIII. respecto al modo de calefacción: coefi ciente de rendimiento estacional (valor
SCOP) de las respectivas (hasta tres) temporadas de calefacción, redondeado al primer decimal; los valores de las temporadas de calefacción respecto a las cuales no se indique el valor SCOP se señalarán con una «X»;
IX. consumo anual de energía, en kWh al año, de la refrigeración y de la calefacción,
redondeado al número entero más próximo; los valores de las temporadas de cale-facción respecto a las cuales no se indique el consumo anual de energía se señala-rán con una «X»;
X. niveles de potencia acústica de las unidades de interior y de exterior, expresada
en dB(A) re1 pW, redondeada al número entero más próximo;
XI. mapa de Europa que muestra tres temporadas de calefacción indicativas y sus
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8.- Limpieza del aire
Siendo importante el conseguir un ambiente confortable mediante la regulación de la temperatura y humedad de la instalación, no lo es menos el lograr que el aire se encuentre adecuadamente tratado eliminándole olores, polvo, bacterias, etc., contri-buyendo así a disponer de un aire más puro y de mayor calidad y, por tanto, de un ambiente más sano para las personas.
En las unidades interiores de los sistemas de aire acondicionado se incluyen una serie de elementos, dependiendo del tipo de aparato, que realizan esa función de limpieza del aire.
Filtros de aire básicos
Su función específi ca es retener las partículas en suspensión que se encuentran en el aire que pasa a su través, sean polvo, pelusas, pelos, etc. Están constituidos por un entramado fabricado a base de fi bras de celulosa, de vidrio o de materiales de carácter sintético.
Estos fi ltros, que deben incorporar cualquier aparato de aire acondicionado, requie-ren un mantenimiento adecuado, debiendo limpiarse periódicamente para retirarles la suciedad acumulada y conservarlos en óptimas condiciones funcionales. Esta pe-riodicidad depende del uso de la instalación así como de lo contaminado que pueda estar el ambiente al que se dé servicio. En instalaciones domésticas es aconsejable comprobar su estado cada quince días aproximadamente, procediendo a su limpieza según marquen las instrucciones incluidas en el manual del aparato (con una aspira-dora o agua según el estado en que se encuentre).
1.- Filtro básico 2.- Filtro electrostático 3.- Filtro carbón activo
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La limpieza de los fi ltros es una acción vital para un correcto funcionamiento del sistema de aire acondicionado. Si los fi ltros están sucios, las partículas que han quedado adheridas a su superfi cie forman una capa que obstaculiza el paso del aire a su través, aire que no llega en la cantidad adecuada al intercambiador de calor y que difi culta el rendimiento del sistema e incluso, en casos en que la suciedad sea mucha, puede provocar la actuación de las protecciones llegando a pararlo.
Filtros de aire antiolores
Estos fi ltros tienen la capacidad de absorber muchos gases orgánicos responsables de los malos olores de las instalaciones.
Suelen estar compuestos de carbón activo y se colocan tras los fi ltros básicos.
A diferencia de los fi ltros básicos que tienen una larga duración si se manipulan adecuadamente en las acciones de limpieza, los fi ltros de carbón activo se van de-gradando con el uso, pierden su capacidad de absorber olores, por lo que hay que sustituirlos periódicamente.
Existen otros fi ltros purifi cadores que son autorregenerables, los denominados fo-tocatalíticos. Estos fi ltros se regeneran exponiéndolos periódicamente a la luz solar directa, recuperando así todas sus funciones y capacidad absorbente.
Filtros de aire electrostaticos
Estos fi ltros emplean la electricidad estática para atrapar las partículas más peque-ñas de materia en suspensión, facilitando enormemente la limpieza del aire. No son regenerables por lo que deben sustituirse periódicamente.
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Hay que diferenciar entre los fi ltros electrostáticos pasivos, los expuestos en el pá-rrafo anterior, y los activos o eléctricos (tienen alimentación eléctrica). Estos últimos crean su propio campo electrostático mediante unos electrodos positivos, en forma de placas o rejillas, que repelen las partículas hacia unos paneles de recogida carga-dos negativamente. Estos fi ltros requieren limpieza periódica para mantenerlos ple-namente operativos. Su capacidad es mayor a la de los fi ltros convencionales pues retienen partículas de 0,1 micras como polvo, ácaros, polen, bacterias, etc. Deben instalarse detrás de los fi ltros básicos.
Ionizador
Los seres vivos estamos expuestos a la electricidad atmosférica y, particularmente, a los iones, que se dividen, según su carga eléctrica, en positivos y negativos.
Está científi camente demostrado que cuando el aire tiene una carga eléctrica exce-sivamente positiva, exceso de iones positivos, se producen efectos perturbadores sobre nuestra salud y, en cambio, cuando predominan las cargas negativas, se favo-rece el buen funcionamiento de nuestro organismo. La conclusión es que los iones positivos son perjudiciales para nuestra salud y los negativos son benefi ciosos (valga como ejemplo la sensación de bienestar que produce el estar en las proximidades de una cascada, lugar donde las concentraciones de iones negativos en el aire ambien-te son particularmenambien-te altas).
Nuestro estilo de vida actual favorece el que vivamos en ambientes con un gran desequilibrio iónico, en los que hay un gran exceso de iones positivos en detrimento de los negativos, lo que conlleva consecuencias fatales para nuestra salud física y mental.
Temario técnico AA
Eliminación malos olores
Para la limpieza de los evaporadores en casos de malos olores o en operaciones de mantenimiento preventivo, esta disponible la ref. AS0020418, un spray para realizar la desinfección y la desodorización.
Instrucciones para su aplicación:
Con el aparato parado rociar 5 segundos de los dos productos sobre los fi ltros 1.
y cerrar el aparato
Esperar 15 minutos con el aparato parado para que se desinfecte el interior 2.
Poner en marcha y ventilar adecuadamente antes de dejar entrar a nadie 3.