Accesorios del Sistema de Refrigeración

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Función

Función e Importancia de los A

e Importancia de los A ccesorios

ccesorios del Sistema de R

del Sistema de Refrigera

efrigeración

ción

Sabemos que el ciclo de refrigeración está integrado por componentes, accesorios y controles. Esto es una Sabemos que el ciclo de refrigeración está integrado por componentes, accesorios y controles. Esto es una forma de diferenciar solo para una mejor comprensión de su operación. Lo importante, es que el sistema de forma de diferenciar solo para una mejor comprensión de su operación. Lo importante, es que el sistema de refrigeración pueda funcionar eficientemente, con el menor costo de operación y con la seguridad de que el refrigeración pueda funcionar eficientemente, con el menor costo de operación y con la seguridad de que el compresor no va a sufrir

compresor no va a sufrir daños.daños.

También se sabe que los componentes del sistema son aquellos, indispensables, para que el sistema de También se sabe que los componentes del sistema son aquellos, indispensables, para que el sistema de refrigeración funcione, tales son: El evaporador, el condensador, el compresor, y el regulador de flujo que refrigeración funcione, tales son: El evaporador, el condensador, el compresor, y el regulador de flujo que bien puede ser un tubo capilar o una válvula de expansión; con estos cuatro componentes integrados por la bien puede ser un tubo capilar o una válvula de expansión; con estos cuatro componentes integrados por la tubería, y con refrigerante, el sistema funciona y enfría.

tubería, y con refrigerante, el sistema funciona y enfría. Un ejemplo típico es el refrigerador doméstico simplUn ejemplo típico es el refrigerador doméstico simplee que no tiene más allá de su compresorcito hermético, un evaporador estático de placa doblada, el que no tiene más allá de su compresorcito hermético, un evaporador estático de placa doblada, el condensador estático atrás del refrigerador y el tubo capilar; lo único que lleva sujeto a desgaste y condensador estático atrás del refrigerador y el tubo capilar; lo único que lleva sujeto a desgaste y movimiento, es el compresor, y un termostato que

movimiento, es el compresor, y un termostato que lo acciona y que está lo acciona y que está fuera del sistema de refrigeración.fuera del sistema de refrigeración. Los accesorios como su

Los accesorios como su nombre lo indica, son dispositivos secundarios que servirán para nombre lo indica, son dispositivos secundarios que servirán para proteger, controlar,proteger, controlar, supervisar, o mejorar algo en el sistema y se utilizarán sólo aquellos que sean necesarios. Cabe recordar supervisar, o mejorar algo en el sistema y se utilizarán sólo aquellos que sean necesarios. Cabe recordar que el sistema más eficiente será el que tenga menor cantidad de accesorios, conexiones y longitud de que el sistema más eficiente será el que tenga menor cantidad de accesorios, conexiones y longitud de tubería, además de que estas sean de

tubería, además de que estas sean de diámetro adecuados.diámetro adecuados.

No es el propósito de este artículo explicar el funcionamiento del ciclo de refrigeración, sino explicar la No es el propósito de este artículo explicar el funcionamiento del ciclo de refrigeración, sino explicar la función e importancia de cada uno de los

función e importancia de cada uno de los accesorios en el sistema.accesorios en el sistema.

Tomando como referencia la figura del ciclo de refrigeración, se observan los accesorios más conocidos, de Tomando como referencia la figura del ciclo de refrigeración, se observan los accesorios más conocidos, de los cuales no necesariamente debe llevarlos todos sino que llevará los que se requieran únicamente. La los cuales no necesariamente debe llevarlos todos sino que llevará los que se requieran únicamente. La razón de mostrarlos todos, es para

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 A

 A continuación continuación se se mencionan mencionan algunos algunos de de los los accesorios accesorios más más típicos típicos del del sistema sistema de de refrigeración refrigeración y y susu función, a partir del compresor y en

función, a partir del compresor y en el orden del sentido del flujo.el orden del sentido del flujo. Mofle de

Mofle de Descarga.Descarga. Función:

Función: minimizar las pulsaciones del flujo ocasionada por el compresor reciprocante, así  minimizar las pulsaciones del flujo ocasionada por el compresor reciprocante, así como la vibracióncomo la vibración y ruido para evitar que de rompan soldaduras en las uniones de tubería y se lleguen a dañar algunas partes; y ruido para evitar que de rompan soldaduras en las uniones de tubería y se lleguen a dañar algunas partes; también sirve para minimizar el nivel de ruido.

también sirve para minimizar el nivel de ruido. Localización:

Localización:  en la  en la tubería de descarga inmediato al compresor.tubería de descarga inmediato al compresor.  Ap

 Aplili caccacióió n n prpr inin cici palpal::  para los compresores reciprocantes semi-herméticos. Los compresores herméticos  para los compresores reciprocantes semi-herméticos. Los compresores herméticos tienen su mofle internamente.

tienen su mofle internamente. Sepa

Separador rador de Aceite.de Aceite. Función:

Función: Separar el aceite que sale del compresor hacia el sistema conjuntamente con el gas refrigerante y Separar el aceite que sale del compresor hacia el sistema conjuntamente con el gas refrigerante y devolverlo al cárter, particularmente en aquellos casos en que hay la posibilidad de un retorno deficiente de devolverlo al cárter, particularmente en aquellos casos en que hay la posibilidad de un retorno deficiente de aceite al compresor. La forma primaria y natural como debe ser resuelto el retorno de aceite al compresor, es aceite al compresor. La forma primaria y natural como debe ser resuelto el retorno de aceite al compresor, es por el adecuado dimensionamiento y diseño de las tuberías de refrigeración, especialmente la de succión. por el adecuado dimensionamiento y diseño de las tuberías de refrigeración, especialmente la de succión.  Ap

 Aplili caccacioio nesnes:: Para sistemas de bajPara sistemas de baja temperatura, para sistemaa temperatura, para sistemas de temperatura media s de temperatura media en que la unidaden que la unidad condensadora esté por arriba del nivel del evaporador y para aquellos sistemas con tuberías muy largas condensadora esté por arriba del nivel del evaporador y para aquellos sistemas con tuberías muy largas entre la UC y la UE, o de multi-circuitos como es el caso de supermercados. Para sistemas de aire entre la UC y la UE, o de multi-circuitos como es el caso de supermercados. Para sistemas de aire acondiciona

acondicionado por do por lo general no es lo general no es necesario, salvo alguna excepción.necesario, salvo alguna excepción. Localización:

Localización: En la tubería de descargaEn la tubería de descarga, inmediato a la salid, inmediato a la salida del compresor.a del compresor. Filtro Deshidr

Filtro Deshidr atador de Línea atador de Línea de Aceite.de Aceite. Función:

Función: Proporcionar filtraciProporcionar filtración y secado del aón y secado del aceite. En el Aceiceite. En el Aceite es donde mayormete es donde mayormente se acumula lante se acumula la contaminación. Es un excelente auxiliar para la descontaminación y protección de los sistemas de contaminación. Es un excelente auxiliar para la descontaminación y protección de los sistemas de refrigeración.

refrigeración.  Ap

 Aplili caccacióió n:n: Sistemas de refrigeración en paralelSistemas de refrigeración en paralelo (racks), aunque en realidad es un accesorio que debierano (racks), aunque en realidad es un accesorio que debieran llevar todos los sistemas de refrigeración con compresores herméticos y semi-herméticos que dispongan de llevar todos los sistemas de refrigeración con compresores herméticos y semi-herméticos que dispongan de una línea de retorno de aceite al

una línea de retorno de aceite al compresor.compresor. Localización:

Localización: En la línea de retorno de aEn la línea de retorno de aceite entre el separadoceite entre el separador y el compresor.r y el compresor. Válvula de Re

Válvula de Retención tención (o check).(o check). Función:

Función: Permite el flujo solo en un sentido, indicado por la flecha impPermite el flujo solo en un sentido, indicado por la flecha impresa en la válvula.resa en la válvula.  Ap

 Aplili caccacióió n:n: Depende de cada Depende de cada necesidad. En enecesidad. En el caso de la figl caso de la figura, servirá para qura, servirá para que cuando la unue cuando la unidadidad condensadora esté parada, en un bajo ambiente exterior, el refrigerante que se condensa solo vaya hacia el condensadora esté parada, en un bajo ambiente exterior, el refrigerante que se condensa solo vaya hacia el tanque recibidor y no hacia el separador ya que si tal fuera el caso, habría líquido en el fondo del separador tanque recibidor y no hacia el separador ya que si tal fuera el caso, habría líquido en el fondo del separador de aceite y al abrir

de aceite y al abrir la valvulita flotadora regresaría líquido al cárter en vez la valvulita flotadora regresaría líquido al cárter en vez de aceite.de aceite. Localización:

Localización:  en cualquier parte que  en cualquier parte que se pueda requerir.se pueda requerir. Válvulas de servicio angulares.

Válvulas de servicio angulares. Función:

Función: Cortar o permitir el flujo pCortar o permitir el flujo para dar servicio al siara dar servicio al sistema de refrigeración.stema de refrigeración.  Ap

 Aplili caccacióió n:n: Donde Donde sean sean requeridas.requeridas. Localización:

Localización: Mayormente en la eMayormente en la entrada y salida dentrada y salida del tanque recibidol tanque recibidor. Podrían ir tambiér. Podrían ir también directo a lasn directo a las tuberías de líquido.

tuberías de líquido.

Filtro deshidratador de la línea de líquido. Filtro deshidratador de la línea de líquido. Función:

Función: Retener la contaminación exRetener la contaminación existente en el sistema de refrigeración. La contaminación es altamistente en el sistema de refrigeración. La contaminación es altamenteente dañina y casi siempre concluye en daños al compresor, además de dañar o afectar el funcionamiento de dañina y casi siempre concluye en daños al compresor, además de dañar o afectar el funcionamiento de otras partes del sistema como la VTE. Los contaminantes más agresivos que se retienen son: humedad, otras partes del sistema como la VTE. Los contaminantes más agresivos que se retienen son: humedad, ácidos, suciedad, lodos, barnices, rebabas; hay otros contaminantes como ceras

ácidos, suciedad, lodos, barnices, rebabas; hay otros contaminantes como ceras que causan obstrucción. Laque causan obstrucción. La mayor parte de los contaminantes causan acidez en el refrigerante y esta a su vez es la mayor causa de la mayor parte de los contaminantes causan acidez en el refrigerante y esta a su vez es la mayor causa de la quemadura del compresor. Actualmente, con el uso de los refrigerantes HFC y los aceites POE que son quemadura del compresor. Actualmente, con el uso de los refrigerantes HFC y los aceites POE que son altamente higroscópicos, se requieren filtros deshidratadotes de muy alta capacidad de Humedad, ácidos y altamente higroscópicos, se requieren filtros deshidratadotes de muy alta capacidad de Humedad, ácidos y contaminación sólida.

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 Ap

 Aplili caccacióió n:n: Para la línea de líquido. Es importante menciPara la línea de líquido. Es importante mencionar que como los contaminantes son dionar que como los contaminantes son diferentes yferentes y causan problemas en diferentes componentes, hay que saber reconocer qué tipo de filtro deshidratador causan problemas en diferentes componentes, hay que saber reconocer qué tipo de filtro deshidratador utilizar para cada necesidad y en que lugar corresponde instalarlo. No es adecuado utilizar un solo utilizar para cada necesidad y en que lugar corresponde instalarlo. No es adecuado utilizar un solo deshidratador para todo.

deshidratador para todo. Localización:

Localización: En la línea de líquido a En la línea de líquido a la salida del tanque la salida del tanque recibidor, o del condensarecibidor, o del condensador cuando no haydor cuando no hay recibidor.

recibidor.

Indicador de líquido y humedad (o mirilla, o visor). Indicador de líquido y humedad (o mirilla, o visor). Función:

Función: Es la ventana aEs la ventana al interior del l interior del sistema para reconosistema para reconocer si las condicicer si las condiciones del refrigeones del refrigerante sonrante son adecuadas para la operación del sistema; por una

adecuadas para la operación del sistema; por una parte nos muestra si el parte nos muestra si el refrigerante está totalmente líquidorefrigerante está totalmente líquido antes de entrar a la válvula de expansión (requerimiento indispensable), y si está libre de humedad, La antes de entrar a la válvula de expansión (requerimiento indispensable), y si está libre de humedad, La humedad crea obstrucciones en la VTE y produce acidez en el refrigerante. No debe haber burbujas en el humedad crea obstrucciones en la VTE y produce acidez en el refrigerante. No debe haber burbujas en el visor.

visor.  Ap

 Aplili caccacióió n:n: En todo sistema En todo sistema de refrigeración. Por ede refrigeración. Por economía no se acostumbconomía no se acostumbra en sistemas pequeñra en sistemas pequeñosos (fraccionarios).

(fraccionarios). Localización:

Localización: En la En la línea de línea de líquido.líquido. Válvula manual tipo diafr

Válvula manual tipo diafr agma.agma. Función:

Función: Cortar o permitir Cortar o permitir el flujo manel flujo manualmente. ualmente. Por su diseño Por su diseño ofrece alguna cofrece alguna caída de presiónaída de presión..  Ap

 Aplili caccacióió n:n: En cualquiEn cualquier sistema de refrier sistema de refrigeración.geración. Localización:

Localización: En cualquier parte del siEn cualquier parte del sistema donde se requiera. Mayostema donde se requiera. Mayormente se usa en la línea de líquidormente se usa en la línea de líquido después del deshidratador y el

después del deshidratador y el indicador de líquido.indicador de líquido. Válvula solenoide.

Válvula solenoide. Función:

Función: Cortar o permitir el flujo eCortar o permitir el flujo eléctricamente, lo que permite eléctricamente, lo que permite el control automático remoto del control automático remoto del flujo del flujo de refrigerante.

refrigerante.  Ap

 Aplili caccacióió n:n: Fundamentalmente en la línea Fundamentalmente en la línea de líquido, tande líquido, tanto para control to para control de operación, code operación, como paramo para protección contra golpes de líquido, También el la línea de gas caliente para deshielo del evaporador, o para protección contra golpes de líquido, También el la línea de gas caliente para deshielo del evaporador, o para control de capacidad, y en la línea de succión para servicio y/o control en sistemas de refrigeración en control de capacidad, y en la línea de succión para servicio y/o control en sistemas de refrigeración en paralelo.

paralelo. La forma de selección La forma de selección para la aplicacipara la aplicaciones de gas es diferente.ones de gas es diferente. Localización:

Localización:  En cualquier lugar del sistema de r En cualquier lugar del sistema de r efrigeración donde se requiera.efrigeración donde se requiera. Nota:

Nota: Al igual que es importante la adecuada selección de cualquiera de los accesorios, en el caso de las Al igual que es importante la adecuada selección de cualquiera de los accesorios, en el caso de las válvulas solenoide es muy importante, ya que si la válvula es muy chica para la capacidad requerida, válvulas solenoide es muy importante, ya que si la válvula es muy chica para la capacidad requerida, ocasionará una gran caída de presión y por lo

ocasionará una gran caída de presión y por lo tanto pérdida de capacidad del sistema, y si se tanto pérdida de capacidad del sistema, y si se selecciona muyselecciona muy grande, podría no operar ya que estas requieren una mínima caída de presión de operación para poder grande, podría no operar ya que estas requieren una mínima caída de presión de operación para poder permanecer abiertas; muchas válvulas son devueltas por garantía porque al parecer no funcionan y resulta permanecer abiertas; muchas válvulas son devueltas por garantía porque al parecer no funcionan y resulta que están buenas, sólo que fueron mal seleccionadas. También es importante insistir que las válvulas que están buenas, sólo que fueron mal seleccionadas. También es importante insistir que las válvulas solenoide deben ser seleccionadas por su capacidad en toneladas y el tipo de refrigerante antes que por el solenoide deben ser seleccionadas por su capacidad en toneladas y el tipo de refrigerante antes que por el diámetro de la conexión; de otra manera, pudiera ser que la válvula resultara muy chica e hiciera que el diámetro de la conexión; de otra manera, pudiera ser que la válvula resultara muy chica e hiciera que el sistema pierda capacidad.

sistema pierda capacidad. Válvula de bol

Válvula de bol a.a. Función:

Función: También es una váTambién es una válvula manual de plvula manual de paso, pero “sin caída de preaso, pero “sin caída de presión”; algunas persosión”; algunas personas lanas la  justifican

 justifican por por ser ser una una válvula válvula de de cierre cierre rápido rápido pero pero este este es es un un beneficio beneficio secundario. secundario. Al Al no no tener tener caída caída dede presión, no se afecta negativamente la eficiencia ni el costo

presión, no se afecta negativamente la eficiencia ni el costo de operación del sistema.de operación del sistema.  Ap

 Aplili caccacióió n:n: En cualquier sistemEn cualquier sistema de refrigeración donde se requa de refrigeración donde se requiera cuidar al máximo la eficieiera cuidar al máximo la eficiencia y elncia y el costo de operación del sistema. Muchas personas creen que por su precio esta válvula es más cara, pero costo de operación del sistema. Muchas personas creen que por su precio esta válvula es más cara, pero pierden de vista el gran ahorro en

pierden de vista el gran ahorro en el costo de operación y la el costo de operación y la alta eficiencia del sistema, que es para siempre.alta eficiencia del sistema, que es para siempre. Localización:

Localización: En cualquier parte deEn cualquier parte del sistema donde sea reql sistema donde sea requerido.uerido. Válvula reguladora de presión de evaporación

Válvula reguladora de presión de evaporación Función:

Función: Regula la presión de evapoRegula la presión de evaporación y por lo tanto la temperatura de evaporacióración y por lo tanto la temperatura de evaporación, lo que permiten, lo que permite lograr la aplicación deseada de enfriamiento en un sistema de refrigeración con evaporadotes múltiples que lograr la aplicación deseada de enfriamiento en un sistema de refrigeración con evaporadotes múltiples que deben funcionar a diferentes temperaturas, o para sistemas en paralelo.

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 Apli cació n: Mayormente para los sistemas de refrigeración en paralelo, ejemplo: supermercados o sistemas de refrigeración industrial.

Localización: En la salida de cada evaporador en la línea de succión. Filtro deshidratador de succión.

Función: Protege al compresor. Retiene la contaminación existente en el sistema, antes del compresor para protegerlo. La contaminación es altamente dañina y casi siempre concluye en daños al compresor, especialmente la acidez y suciedad. La mayor parte de los contaminantes causan acidez en el refrigerante y esta a su vez es la mayor causa de la quemadura del compresor.

 Apli cació n: Para línea de succión. Es importante mencionar que por norma todo compresor de tipo hermético y semi-hermético debe llevar un filtro deshidratador de succión, es como su seguro de vida y por lo tanto ahorra mucho dinero. Desafortunadamente, por razón cultural de una economía mal entendida y de una baja preparación técnica, en la mayoría de los países de Latinoamérica, el filtro de succión no es valorado y menos instalado, se ve muy caro, pero en el fondo habría que preguntarse que es más caro ¿El deshidratador de succión o el compresor?, ¿El deshidratador de succión o el tiempo de paro de un proceso industrial que depende de la refrigeración?.

Localización: En la línea de succión antes del compresor.

Observaciones:  Los deshidratadores de succión están dotados de puertos de prueba de presión a la entrada y salida para verificar el comportamiento de la caída de presión a través de este, tanto en el momento de su instalación, como cuando ya ha reteniendo los contaminantes; esto es con el fin de que el incremento de la caída de presión no sobrepase ciertos límites, ya que de igual manera, al incrementarse la caída de presión, caerá la capacidad del sistema, se incrementará el consumo de energía y habrá daños al compresor. Al seleccionar un deshidratador chico, se corre el riesgo de caídas de presión peligrosas desde origen. Por otra parte, se recomienda que el deshidratador de succión sea instalado en forma vertical con el flujo descendente, o al menos inclinado.

 Acum ul ador d e Succ ió n.

Función: Protege al compresor contra regresos eventuales de refrigerante líquido.

 Apli cació n: Todo sistemas de baja temperatura, particularmente aquellos con sistema de deshielo por gas caliente. Todo sistema sujeto a posibles regresos de líquido al compresor, por ejemplo, cuando están sujetos a variaciones de carga térmica.

Localización: En la línea de succión, antes del compresor. Válvula Regulador a de Presión d e Cárter (o de su cción ).

Función:  Protege al compresor contra sobrecargas ocasionadas por alto flujo másico por arriba de la capacidad del compresor. Regula la presión de entrada para protegerlo contra sobrecargas durante el arranque inicial o después de un deshielo. También cuando la capacidad del motor del compresor es limitada.

 Apli cació n: Sistemas de refrigeración donde la presión de succión llegue a ser eventualmente muy alta. Una vez que se van normalizando las presiones de trabajo, la válvula va quedando abierta nuevamente. Localización: En la línea de succión justo antes de la entrada del compresor.

Es importante recalcar sobre la adecuada selección de cada uno de los componentes y accesorios del sistema, primero para que el sistema quede debidamente balanceado, y segundo para obtener la máxima capacidad, el menor costo de operación y la seguridad de que el equipo queda protegido contra daños. Cuando los componentes y accesorios no se seleccionan adecuadamente, se correo el riesgo de que haya caídas de presión importantes que impactarán necesariamente en pérdida de capacidad, alto costo de operación y daños al compresor y la VTE.

Por Fernando Parra 21 de febrero de 2005.

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 Algunas Consideraciones Técnicas de los Aceites Lubricantes en los Sistemas de

 Aire Acondicionado y Refrigeración.

El objetivo de este artículo es mostrar algunos aspectos técnicos principales de los de

los aceites lubricantes requeridos para los sistemas de Aire Acondicionado y Refrigeración.

La función principal del aceite, es la de lubricar dos superficies que están en movimiento,

una con relación a la otra, reduciendo la fricción entre ellas, para evitar su desgaste. Esto

se logra interponiendo una película lubricante de aceite entre las superficies en

movimiento, evitando el contacto de sólido con sólido, disminuyendo así el coeficiente de

fricción entre las dos superficies en rozamiento. Aún cuando las dos superficies en

rozamiento parecen a simple vista totalmente lizas y suaves, su examen minucioso al

microscopio revela asperezas con picos y valles. Se deberá añadir el suficiente lubricante

que forme una capa que pueda cubrir esas asperezas, en tal forma que las dos superficies

en movimiento se desplacen flotando en el lubricante.

Fig. 1 Mecanismo d e Lubricación de dos Superficies en Rozamiento co n

su Holgura llena de Aceite

N

O O

 A.- Las dos Superficies metálicas en contacto sin movimiento, la Flecha Rodante en reposo y el Cojinete, la Carga Normal (N) de la Flecha Rodante, igual a la Reacción (R) del Cojinete

B.- Cuando la Flecha con su carga empieza a girar en sentido de las manecillas del reloj, existe un rozamiento metálico , y la flecha tiende a rodar hacia arriba

C.- Debido a que el aceite se adhiere a las dos superficies, la rotación arrastra al aceite entre ellas, haciendo que la flecha y el cojinete se separen, la flecha en rotación actúa como bomba de aceite, causando una muy alta presión en el área que soporta la carga, creando una película de aceite

ocasionando la completa separación entre la flecha y el cojinete, haciendo que la flecha flote en el aceite,. Esta alta presión mueve la flecha hacia la izquierda tomando una posición excéntrica

N

Flujo del  Ac eite  ACEITE COJINETE SUPERFICIE o FL ECHA RO TATIVA

 A R N B C

(7)

De l Fig. La velocidad del aceite que se adhiere a la flecha en rotación, es igual a la

velocidad periférica de esta. Y la velocidad del aceite en la superficie del cojinete es cero.

Este gradiente o variación de velocidad es el que nos crea la fuerza de viscosidad, por lo

tanto entre mayor sea la velocidad de rotación, mayor es la cantidad de aceite que penetra

en la sección convergente, también será mayor el espesor de la película de aceite (esto es

debido a la acción de bombeo de la flecha rotatoria)

Una vez que se obtiene una película de lubricación, la fuerza de fricción entre las dos

superficies, es la fuerza necesaria para cortar el lubricante, y es independiente de la

naturaleza de las dos superficies.

La Viscosidad se define como la resistencia de un fluido a fluir

La fórmula matemática que nos relaciona la fuerza de Viscosidad con el coeficiente de

Viscosidad es:

F Fuerza de Viscosidad Dinámica

µ Coeficiente Dinámico de Viscosidad

F = µ A v

/

l

A Área de apoyo de las superficies

V

Velocidad Relativa entre las dos superficies

l

Separación entre las dos superficies

En esta fórmula es necearlo usar un sistema consistente de unidades

Al escoger un lubricante el Coeficiente de Viscosidad es quizás el factor más importante a

considerar. El valor de la Viscosidad Dinámica dividido entre la Densidad del lubricante es

igual a la Viscosidad Cinemática.

La Viscosidad Cinemática en el sistema internacional de unidades m.k.s. se expresa en

m

2

/ s, pero dado que es una unidad muy grande, se utiliza el mm

2

/

s que es igual a 1 cSt

(centiStokes)

La viscosidad Dinámica

µ

  en el sistema c.g.s. se expresa en Poises, sin embargo la

unidad común hoy día es Segundos Universal Saybolt, abreviado

SSU

ó

SUS.

que es el

tiempo requerido en segundos para que 60 cm

3

 de aceite o lubricante fluyan a través del

viscosímetro Saybolt universal. El estándar ASTM I) 2161 contiene tablas de conversión de

SSU a viscosidad cinemática. .

Una situación importante es que entre las dos superficies friccionantes (la flecha rotatoria y

el cojinete, debe existir una alimentación constante de aceite, y para esto la utilización de

una bomba o elemento alimentador de aceite con la presión suficiente que asegure el

volumen o Gasto de aceite requerido.

Cuando un compresor es nuevo, pueden existir asperezas en las superficies rozantes, que

prácticamente tengan una dimensión igual al espesor de la película de lubricación, por lo

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tanto se puede esperar ocasionalmente en esos picos o valles, el contacto de metal con

metal. Es por eso necesario un periodo de asentamiento de algunas horas al iniciar.

la operación de un compresor.

Existen varias pruebas desarrolladas en laboratorios para evaluar el lubricante, para

determinar el espesor adecuado de la película de lubricación, así mismo para poder

determinar su resistencia y la habilidad de soportar y llevar las cargas mecánicas en

términos de la lubricidad del lubricante, es necesario considerar, el coeficiente de

viscosidad, la velocidad relativa de las dos superficies, la carga mecánica normal, los

acabados superficiales o rugosidad de las superficies rozantes, y las características

técnicas de los materiales de las superficies rozantes, tales como babbit, hierro de

fundición, bronces, polvo de metal cobre etc. sinterizado, materiales porosos impregnados

de lubricante, bronce impregnado con teflón (DU Bearing) usado en los bujes de los

compresores Copeland). Algunos aspectos de la lubricación en los compresores no se

pueden duplicar en el laboratorio. Por ejemplo el retorno de refrigerante líquido al

compresor, que causa la dilución del aceite, y también el lavado de los cojinetes, bujes,

chumaceras, etc. y así la disminución del espesor de la película de lubricación y causando

el rozamiento de metal con metal, ocasionando la falla mecánica.

Los compresores de refrigeración se pueden clasificar, en:

De Desplazamiento Continuo Dinámico, tales como el Tipo Centrífugo en el que las aspas

del rotar le transfieren su energía y su cantidad de movimiento al gas refrigerante,

transformándose en presión útil. En este tipo de compresor sus partes de compresión no

requieren lubricación, sus chumaceras de su flecha, sus sellos, y coples, requieren

lubricación. Este tipo de compresor no pasa aceite al sistema

De Desplazamiento Positivo Dinámico tales como el Reciprocante, el Rotativo, el Scroll,

etc. en estos la presión se eleva y el volumen del gas dentro de un pequeño espació se

reduce. Como irremediablemente este tipo de compresor pasa un poco de aceite al

sistema de refrigeración el que es arrastrado por el refrigerante hacia el condensador y al

evaporador. En el evaporador debe haber suficiente fluidez y miscibilidad a bajas

temperaturas, por lo que es necesario considerar estas características para asegurar su

retorno al compresor y una buena conducción térmica. (La fluidez es lo opuesto a

viscosidad)

En los sistemas de refrigeración los lubricantes además de lubricar, tienen otras funciones

importantes, entre estas están: La del aceite de sellar el gas entre la succión y la descarga.

Actuar como enfriador de las chumaceras, bujes etc., para transferir ese calor generado al

cárter del compresor y así al exterior. El aceite también sirve como atenuador del ruido que

se genera por las partes mecánicas en movimiento. Por lo general entre mayor sea la

viscosidad, mayor es el sellado y la reducción del ruido, pero una menor viscosidad nos

ayuda a un mejor enfriamiento del compresor.

Bajo el entendimiento que cuando se construye originalmente un sistema cerrado de

refrigeración, su lubricante debe de considerarse ser para toda la vida del compresor, por

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lo que se requiere que tenga estabilidad ante la presencia de refrigerantes, de los metales,

del aislamiento de los motores eléctricos, e inclusive de algunos contaminantes. El

lubricante ideal no existe, sus características y especificaciones son un balance de

requerimientos. NOTA: Dado que con cierta frecuencia en nuevas instalaciones de

sistemas de refrigeración se dejan impurezas, humedad, fundentes, suciedad, etc., y

además los compresores se operan fuera de sus especificaciones de su fabricante, el

aceite se deteriora con cambios físicos y químicos, por lo que será necesario cambiar el

aceite tantas veces este esté alterado de sus características y especificaciones originales.

Para ayudar a solucionar este problema y preservar el aceite, se deberá usar los filtros

secadores de succión y de la línea de líquido.

Adicional a la Viscosidad que ya ha sido mencionada, el aceite debe de tener

características adicionales, entre otras su contenido de humedad que se puede determinar

mediante la medición de su resistencia dieléctrica (25000.0 Volts mínimo), a un menor

valor de resistencia dieléctrica, mayor contenido de humedad. Otro valor es la

Temperatura de Floculación (Floc Temp.). Este valor se determina mezclando un 10 % de

refrigerante con 90 % de aceite en un tubo de ensayo de vidrio sellado. Se baja su

temperatura hasta que aparezcan grumos o ceras y estas se precipiten. El valor de

temperatura mayor es la temperatura de Floculación. Este valor es importante ya que si su

valor es alto, a bajas temperaturas de evaporación estos grumos o ceras pueden

depositarse en el evaporador restándole eficiencia, y la posible retención del aceite,

evitando que retorne al compresor, o bloqueo de la válvula de expansión, o taparse los

tubos capilares. Puesto que un lubricante se entiende tendrá que fluir a bajas temperaturas

de evaporación, y puesto que la viscosidad del aceite cambia con la temperatura, los

aceites a bajas temperatura su viscosidad aumenta y no fluyen, llegando prácticamente a

solidificarse. Se define entones el Punto de Fluidez la temperatura en que el aceite

empieza a fluir a muy baja temperatura (según el método de prueba ASTM D-97) ,

Índice de Viscosidad La viscosidad de un aceite lubricante disminuye al aumentar su

temperatura, y aumenta al disminuir su temperatura, la relación de la variación de

viscosidad con la temperatura nos proporciona el Índice de Viscosidad (procedimiento de

acuerdo a ASTM D 2270). Un lubricante con alto índice de viscosidad, muestra un menor

cambio en viscosidad dentro de un rango de temperatura dado, y viceversa.

Solubilidad y Miscibilidad. El término solubilidad describe que bajo condiciones

determinadas, la cantidad específica de una sustancia se disuelve en otra cantidad

específica de otra sustancia. Por ejemplo cantidad “X” de sal o cloruro de sodio es soluble

en cantidad “Y” de agua a cierta temperatura. Dos términos se usan para describir la

solubilidad:

miscible e inmiscible.

Los líquidos que se pueden mezclar para formar una

solución son miscibles. Los que no forman soluciones o que son insolubles entre si, son

inmiscibles. Con frecuencia estos términos se valoran en forma relativa diciendo, es muy

miscible, moderadamente miscible, ó inmiscibles. La realidad que la miscibilidad de dos

sustancias depende de su presión, su temperatura, y proporción (volúmenes) de las dos

sustancias.

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Refrigerantes-Aceites completamente miscibles, cuando son completamente solubles en

cualquier proporción a cualquier temperatura encontrada dentro de un sistema de

refrigeración ó aire acondicionado. Arriba de la curva de temperatura critica de la solución.

el R-12 y el aceite mineral son completamente Miscible en todo el rango de temperaturas y

proporciones. Fig. 2,3,4,5.

Refringentes - Aceites parcialmente miscibles cuando son mutuamente solubles en un

grado limitado Debajo de la curva critica de temperatura de la solución Ver fig. 2

Refrigerantes – Aceites completamente inmiscibles las componentes que no se pueden

 juntar El agua con el aceite son inmiscibles en todas proporciones, El Amoniaco y

lubricantes.

Fig. 2

Miscibil idad del R134a con PoliOl Ester EAL22CC

-60 -40 -20 0 20 40 60 80 0 20 40 60 80 100

Por ciento de Aceite por Peso, en el Refrigerante    T  e   m   p   e   r   a    t  u  r   a   e   n    °    C Curva de Temperatura Solución Critica Miscible Parcialmente Miscible

Miscibilidad del R-407C con PoliOl Est er EAL22CC

-60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100

Por ciento de Aceite por Peso, en el Refrigerante    T  e   m   p   e   r   a    t  u  r   a   e   n    °    C Curva de Temperatura Solución Critica Miscible Parcialmente Miscible Temp Crítica R-407C

Miscibilidad del R-22 con Aceite Mineral Nafténico Miscibilidad del R-12 con Aceite Mineral Nafténico

-60 -40 -20 0 20 40 60 80 0 20 40 60 80 100

Por ciento de Aceite por Peso, en el Refrigerante    T  e   m   p   e   r   a    t  u  r   a   e   n    °    C Curva de Temperatura Solución Critica Miscible Parcialmente Miscible En Solución Separación -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100    T  e   m   p   e   r   a    t  u  r   a   e   n    °    C

Por ciento de Aceite por Peso, en el Refrigerante

Miscibi lidad del R-404A con PoliOl Ester EAL22CC Miscibi lidad del R-502 con Aceite Mineral Nafténico

Temp. Crítica R-502 Temp. Critica R-404A

La combinación R-404A con el POE es Miscible en prácticamente todo el rango Temp. de evaporación r equerida. El R-502 es prácticamente inmiscible en todo el rango de temp. de evaporación

(11)

En este artículo no se tratará las fórmulas químicas de los aceites lubricantes ni de su

composición, sin embargo desde un punto de vista general se pueden clasificar

principalmente como sigue:

1.- Aceites lubricantes del tipo mineral

2.- Aceites Sintéticos.

1 Existen numerosos compuestos de los aceites del tipo Mineral, los cuales pueden ser

agrupados como sigue: los Parafínicos, y los Nafténicos (CicloParafínicos), Los

Parafínicos consisten en cadena rectas de hidrocarburos saturados como el Pentano N, el

Isopentano etc. Los Nafténicos son estructuras en anillos también saturados. Ambos

pueden ser combinados y formar otras estructuras, como ejemplo el ciclo pentano

Los Aromáticos hidrocarburos no saturados, de dos o más anillos con dobles ligaduras

alternas como el Benceno. Los No Hidrocarburos que contienen otros átomos, como

azufre, oxigeno etc.

La clasificación común de los aceites como Parafínicos y Nafténicos se refiere a la

cantidad moléculas del tipo parafínico o nafténico en el aceite refinado. Los Crudos

Parafínicos contienen una mayor proporción de cera parafínica, de este modo tienen un

mayor índice de viscosidad y punto de fluidez que los crudos Nafténicos

2.-  Aceites Sintéticos: La miscibilidad limitada de los aceites Minerales con los

refrigerantes Hidro Cloro Fluoro Carbono HCFC (R-22, R-401A, R-401B R-402A R-402B,

R-409A, R-408A etc.)... Y la total inmiscibilidad de los aceites Minerales con los nuevos

refrigerantes libres de cloro Hidro Fluoro Carbono HFC (R-134a, R-407A, R-407B, R-507,

R404A, R-407C, R-410A, R410B, etc.). Ha conducido al desarrollo de lubricantes el tipo

Sintético Hoy día existen los Alkilbenceno adecuados para los HCFC, y los PoliOl Esters

para los HFC:

La utilización de los aceites puede resumirse:

REFRIGERANTES:

Para los HCFC (R-22, R-401A, R-401B R-402A R-402B, R-409A, R-408A etc.)

1.-) (AB) Alkilbenceno

2.-) (AB) Alkilbenceno (50+%) + (MO) Aceite Mineral

3.-) (POE) PoliOlester (50+%) + (MO) Aceite Mineral

4.-) (POE) PoliOlester

Para los HFC (R-134a, R-407A, R-407B, R-507, R404A, R-407C, R-410A, R410B, etc.)

1.-) Solo POE PoliOlester

 ACEITES: (Aprobados por Copeland Corporation)

 AB = Alkilbenceno:

Zerol 200 TD, Soltex AB200A, Suniso AKB200A; Reniso SP46

POE= PoliOl ester :

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SOLUCION; ACEITE – REFRIGERANTE

Si nosotros tuviésemos un sistema de refrigeración para congelación de baja temperatura

de evaporación, con refrigerante R-404A, o R-134a, ya sea con un compresor Scroll ó un

Hermético. Si inicialmente cargamos el compresor con aceite mineral o alkilbenceno, y lo

mantenemos operando un periodo de tiempo, notaremos que el aceite no retorna al

compresor, y eventualmente este se quedará sin aceite. Ahora bien, si en lugar del aceite

mineral o el alkilbenceno se usa aceite Poliolester entonces el aceite si fluirá de retorno al

compresor. La diferencia es que el Aceite Mineral y el Alkilbenceno son completamente

inmiscibles con el R-404A, o R-134a. En cambio el Poliolester si es miscible con los

refrigerantes R-404A,y R-134a, y es arrastrado en solución con el refrigerante, y

retornando al compresor.

Debido a la solubilidad de los refrigerantes con los aceites (en mayor o menor grado). El

refrigerante algunos refrigerantes como R-22 y el R-502 muestran una limitada o baja

solubilidad con algunos aceites en bajas temperaturas de evaporación, en las que se

presenta una separación del aceite y el refrigerante, por otro lado muestran una alta

solubilidad en altas temperaturas de evaporación.

Si solamente se consideran tal como son las propiedades de un aceite lubricante, se

tendría un error, ya que el lubricante – refrigerante dentro del sistema en la realidad se

comporta muy diferente.

Por ejemplo en el carter de un compresor, el refrigerante y el aceite se consideran que

están en equilibrio. Si suponemos un aceite nafténico de 32 cSt (150 SSU a 37,7°C (100

°F), cuando el compresor está parado a 25 °C, el mismo aceite tendrá una viscosidad de

67 cSt (300 SSU). Durante operación es usual que la temperatura se eleve a 55 °C, y

ahora la viscosidad del lubricante puro será de 17.0 cSt (85 SSU). Si el sistema está

operando con refrigerante R-22 y la presión en el cárter es 95.0 psig, se tendrá una mezcla

Aceite - Refrigerante que nos conduzca a una viscosidad aproximada de 16.0 cSt (80

SSU) en vez de 67.0 cSt (300 SSU), y decrecerá a 9.7 cSt (58 SSU) cuando el compresor

operé a 55 °C. Con este ejemplo se observa la variación en viscosidad del aceite en el

compresor el cual opera con viscosidad muy diferente a la que se piensa.

Considerando que miscibilidad es un fenómeno de equilibrio entre dos líquidos, lo que

sucede en el cárter del compresor cuando se encuentra parado y la temperatura ambiente

es un poco baja, existe la situación de que se forme la separación del refrigerante y el

aceite o se formen dos fases. La capa líquida de refrigerante rica en aceite más densa en

el fondo del cárter, donde se encuentra la succión de la bomba de aceite. Este refrigerante

rico en aceite con baja viscosidad es la que lubrica al compresor durante su arranque

En el evaporador que es el lugar mas frío del sistema, es el lugar donde también ocurre

la inmiscibilad o separación de fases (ver las curvas de la Fig. 2). Si la temperatura es

menor que la correspondiente a la solución critica, la separación de la mezcla ocurrirá en

algún lugar del evaporador. El refrigerante que entra al evaporador esta en estado líquido

con una pequeña fracción de lubricante. En tanto el refrigerante se vaporiza, la

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concentración del aceite lubricante se eleva en líquido remanente, aumentando la presión

de evaporación del refrigerante, hasta que la separación de las fases ocurra. El lubricante

entonces queda atrapado, causando un evaporador tapado con aceite, además

reduciéndose la transferencia de calor debido al aislamiento térmico de la capa de aceite

dentro de los tubos. Con el refrigerante R-404A, su curva de solución crítica está a una

temperatura baja, y por lo tanto este fenómeno de separación prácticamente no ocurre. En

cambio con R-22 la separación del refrigerante y el aceite en el carter del compresor

puede ocurrir debajo de -10 °C, (dependiendo la concentración de la solución). En un

ambiente de menos de -10 °C un compresor parado por un tiempo, Es seguro que exista

R-22 líquido en el fondo del cárter.

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Ing. Javier Ortega C

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REEMPLAZO DE UN COMPRESOR EN EL CAMPO

General.

Seguridad ante

todo.-Siga las recomendaciones listadas a continuación al prestar servicio a una unidad en el campo:

1. Corte la alimentación de energía al equipo.

2. Use anteojos de seguridad, el sistema contiene gas refrigerante y aceite a alta presión.

3. Saque el refrigerante de la unidad tanto por el lado de alta como por el lado de baja.

4. Corte la tubería mediante una herramienta de corte. No utilice un soplete para este fin.

5. Antes de poner en marcha nuevamente la unidad, verifique que haya una conexión a tierra efectiva. 6. Coloque la tapa de la caja de conexiones del

compresor antes de energizar al equipo.

7. El no seguir estas recomendaciones puede causar accidentes que provoquen heridas serias e incluso la muerte.

Corrija las causas de falla del compresor anterio

r.- Asegúrese de haber identificado la causa de la falla del compresor anterior y de tomar las acciones correctivas correspondientes.

Procedimiento correcto para retirar un compresor dañado de un s

istema.-Recuperar el refrigerante tanto del lado de alta como del lado de baja del sistema. Utilice un equipo adecuado y siga el procedimiento correcto para recuperar todo el refrigerante del sistema. No corte la tubería hasta que todo el refrigerante haya sido removido del sistema. Utilice una herramienta de corte, no utilice un soplete.

El compresor retirado, debe ser adecuadamente sellado para evitar derrames de aceite durante su transporte.

Si el compresor dañado va a ser remitido a un taller autorizado Copeland para su inspección, suelde en ambas conexiones del compresor unos tubos cortos de cobre de forma que sobresalgan aproximadamente 5 cm (2”) del accesorio de conexión del compresor, aplaste el extremo y selle con soldadura (ver ilustración).

Prueba de Acid ez y Limp ieza del

sistema.-Si se sospecha la existencia de contaminación por acidez, especialmente si el motor del compresor anterior se quemó, debe llevarse a cabo una prueba de acidez al aceite residual del sistema. Utilice un kit de acidez Emerson “AA Kit Universal de acidez” o equivalente, para obtener un resultado confiable. En el caso de un motor quemado y/o acidez en el sistema, la mayor parte del aceite contaminado será retirado junto con el compresor dañado. El resto del aceite y el sistema, deben ser limpiados mediante el uso de filtros deshidratadores adecuados instalados en las líneas de succión y de líquido.

Se recomienda la utilización de filtros deshidratadores especiales que tengan una composición de alúmina, tamiz molecular y carbón activado, como el BOK para línea de líquido, el ASK para línea de succión de Emerson, o equivalentes, del tamaño inmediato superior a la capacidad correspondiente, para mayor  captación de contaminantes y caída de presión controlada. En caso de piedras reemplazables, se recomienda el TD-48C (o W-48) de Emerson o equivalente. Se recomienda reemplazar estos filtros después de 72 horas de operación del nuevo compresor. Si el nivel de acidez y suciedad siguieran siendo altos, repita con el mismo tipo de filtros, pero, si el nivel de suciedad y acidez se vieron significativamente reducidos, debe instalar los filtros deshidratadores definitivos: EK para líquido y SFD para succión de Emerson, o equivalentes, ahora los del tamaño correspondiente a la capacidad del sistema. Si son del tipo piedras reemplazables, usar el bloque H-48 para R-22, o el UK-48 para sistemas con aceite POE y refrigerantes HFC.

Si el nivel de contaminación inicial de la quemadura hubiese sido muy severo, habrá que hacer los cambios de deshidratadores con carbón activado: el primero a las 24 horas de funcionamiento del compresor, el siguiente 48 horas después, y hacer nuevamente pruebas de acidez en el aceite para saber si ya se pueden volver a instalar los deshidratadores EK para líquido y

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presión. Es conveniente asegurarse dos semanas después, de que el sistema haya sido totalmente des-contaminado.

Para mayor información, refiérase a los boletines de I ngeniería de  Aplicación: AE24-1105 Principios para la Limpieza de Sistemas

de Refrigeración, y AE11-1297 Filtros Secadores. Remplazando un Scroll por un

Scroll.-Guía para ajustar el ni vel de aceite en el nuevo compr esor. Compresores que no tienen la conexión de ecualización del nivel de aceite.

1. Antes de instalar el nuevo compresor, mida el nivel de aceite que quedó en el compresor dañado.

2. Calcule la diferencia entre la carga original de fábrica que figura en la etiqueta de identificación y el aceite restante en el compresor dañado. Lo más probable es que esta será la cantidad de aceite remanente en el sistema.

3. Al arrancar el compresor esté pendiente para remover el aceite sobrante por medio de la válvula de acceso schrader en la parte baja del casco del compresor, o en compresores Summit de 7 a 12 HP, por el puerto de servicio que se recomendó instalar en la parte baja de la conexión de succión. Primera purga a los 15 minutos del arranque y 2ª, a los siguientes 15.

4. Asegure también el adecuado retorno de aceite al compresor.

Compresores con conexión de ecualización del nivel de aceite. 1. Dado que puede derramarse aceite desde la conexión

de succión ubicada en la parte baja del casco, el tapón de la conexión de succión debe ser dejado en su lugar hasta que el nuevo compresor quede fijado a su unidad. En lo posible, el compresor debe mantenerse en posición vertical durante su manipuleo. El compresor puede inclinarse, pero no debe acostarse. 2. El tapón de la conexión de descarga debe ser retirado

antes de retirar el tapón de l a conexión de succión para permitir que pueda escapar la presión del aire seco que se encuentra dentro del compresor. Retirar los tapones en esta secuencia evita que la niebla de aceite que se produce al despresurizar, forme una película sobre la pared interna del tubo de succión, lo que dificultaría la soldadura. El tubo de succión de acero cobrizado debe limpiarse antes de la soldadura.

Reemplazo de un compresor BR ó QR por un Scroll Summit de 7 a 12 HP.

-Seleccione el compresor adecuado de acuerdo a las tablas que se encuentran a continuación:

Selección comparativa de modelos para aplicación en aire acondicionado.

(Tabla.1)

(Tabla.2)

Procedimiento

recomendado.-1. Corte las conexiones del compresor dañado y proceda a retirarlo. Instale el nuevo Summit en su posición. Las dimensiones externas así como los orificios de montaje serán diferentes, utilice el mismo compresor para definir la ubicación de los mismos o refiérase a la fig.2. Si desea, también hay disponible una base adaptadora P/N 922-0001-00

2. El compresor Scroll de Copeland puede inclinarse, pero no debe acostarse. Tenga cuidado durante su manipuleo.

3. Debe quitarse primero el tapón de la conexión de descarga. No quitar el tapón de la conexión de succión hasta que el compresor esté instalado en posición. 4. Para darle suficiente flexibilidad a las líneas para

absorber los esfuerzos torsionales en arranques y paradas, recomendamos que la línea de succión corra un mínimo de 30 cm paralela al eje vertical del compresor, y que la línea de descarga lo haga por un mínimo de 40 cm. Vea el ejemplo de la fig.3.

5. En compresores que no tengan la conexión de ecualización del nivel de aceite, recomendamos instalar una válvula de acceso tipo Schrader en la parte inferior de la conexión de succión, para drenar un posible exceso de aceite del sistema durante la operación de puesta en marcha.

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Procedimiento d e

Soldadura.-Las conexiones de acero revestido en cobre (cobreado) de los compresores Copeland Scroll puede ser soldadas de la misma manera que cualquier tubo de cobre. Se recomienda un material de aporte de cobre-fóforo, preferiblemente con un contenido de plata del 5%.

Refiérase a la figura 6 para seguir el procedimiento de soldadura descrito a continuación:

1. Asegúrese que el interior del accesorio de conexión del compresor y el exterior del tubo a conectar estén limpios y libres de aceite antes del ensamblaje. De hallarse una película de aceite sobre la pared interna de la conexión, limpie con un solvente adecuado. 2. Antes de proceder a soldar la tubería, conviene

eliminar el aire que se encuentra dentro de la unidad, purgando el sistema con un gas inerte como el nitrógeno para evitar la formación de escoria.

3. Utilice un soplete de dos puntas para aplicar calor en la Zona 1. Mientras el tubo alcanza la temperatura de soldado, mueva la llama del soplete a la Zona 2. 4. Caliente la Zona 2 hasta que se consiga la

temperatura de soldado, moviendo el soplete a lo largo y alrededor de tubo según sea necesario para calentar el tubo de forma pareja. Agregue el material de aporte a la unión mientras mueve el soplete alrededor de la misma para que el material de aporte se distribuya en forma pareja alrededor de toda la circunferencia. 5. Luego de que el material se haya distribuido alrededor

de la unión, mueva el soplete para calentar la Zona 3.

unión. El tiempo utilizado para calentar la Zona 3 debe ser mínimo. Como con cualquier unión de soldadura, el calentamiento excesivo puede resultar perjudicial al resultado final.

Componentes eléctricos

Verifique el estado de los contactos del contactor, no intente limarlos ni lijarlos, en caso de duda reemplace el contactor. Verifique que la corriente a rotor bloqueado que soporta el contactor (si no está indicada, considere 5 veces la corriente máxima en categoría AC3) sea mayor o igual a la corriente a rotor bloqueado (LRA) del compresor, que se encuentra indicada en la etiqueta de identificación del m ismo.

Se requiere un calefactor de cárter, instalado por debajo de la conexión de succión, que debe permanecer energizado cada vez que el compresor esté parado, en todas las aplicaciones donde la carga de refrigerante del sistema exceda los 7 Kg. (16 Lbs). Puesta en marcha del nuevo co mpresor

Proceda a una cuidadosa búsqueda y reparación de fugas. Una vez verificado que el sistema es hermético, proceda a la evacuación del mismo hasta lograr una presión absoluta de 500 micrones de mercurio, o al menos, mediante el procedimiento de triple vacío.

Es una buena práctica cargar la mayor parte del refrigerante como líquido por el lado de alta de la unidad y luego completar la carga con vapor por el lado de baja.

Mantenga la presión de succión por encima de las 25 PSIG cuando se utilice R-22 ó R-407C, y por encima de las 50 PSIG en sistemas con R-410A.

No es aceptable para ningún compresor, que se vierta refrigerante líquido de un cilindro o garrafa, directamente al cárter del compresor.

No ponga en marcha el compresor mientras el sistema esté en vacío, inclusive si sospecha que no hay suficiente refrigerante en el lado de succión, puede quemarse el motor o producirse un arco interno que funda sus conexiones eléctricas o ambas co sas a la vez. Asegúrese de completar la carga de refrigerante lo más rápido posible por la succión. Es posible suministrar líquido por la succión de manera regulada solo con el compresor funcionando y solo para completar la carga. Válido para compresor Scroll Summit de 7 a 12 HP.

Una vez que el sistema esté en marcha, haga funcionar el compresor por un espacio de 15 minutos.

Detenga la unidad. Por medio de una manguera acoplada a la conexión de ecualización de aceite, o a la conexión instalada para tal fin en la parte inferior de la conexión de succión, purgue el excedente de aceite hasta que por la conexión salga solo gas, o que el nivel de aceite cubra entre 1/3 y ½ del visor .

Repita estos últimos dos pasos de ser necesario. Dirección de rotación de los compresores trifásicos.

Los compresores Scroll solo pueden bombear en un sentido de rotación determinado. Debe verificarse el sentido de giro correcto del compresor.

Síntomas de la rotación invertida:

− El compresor es notablemente más ruidoso.

− El compresor no comprime, por lo tanto las presiones de succión y descarga no variarán significativamente.

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− El consumo de corriente será muy inferior al esperado (60% aprox.).

− El protector térmico interno se disparará después de algunos minutos de marcha.

La rotación invertida por cortos períodos, no dañará a un compresor Scroll de Copeland.

¡Cuidado! ...¡Atención!

Para compresores comerciales Scroll ZR*KC y ZB*KC de 7 a 12 HP.

Emerson Climate Technologies implementó una mejora denominada “ASTP” Protección de Temperatura Scroll  Avanzada, que consiste en un dispositivo bimetálico interno, en el compresor, que se activa por alta temperatura de descarga para protección contra recalentamiento.

Si después de la instalación y arranque, el compresor deja de comprimir y/o posteriormente se para, lo más probable es no tenga daño, solo se protegió por alta temperatura de descarga debida a una falla ajena al compresor que hay que corregir antes de volver a poner en marcha.

El restablecimiento del compresor, puede llegar a tardar hasta dos horas dependiendo de cuanto permaneció funcionando con la falla antes de parar.

La Protección ASPT funciona descargando el scroll cuando la temperatura interna llega a alrededor de 300°F (135°C). A esta temperatura, el disco bimetálico se abre y hace que los elementos del scroll se separen, interrumpiendo la compresión. Las presiones de succión y de descarga se equilibran mientras que el motor continúa funcionando. Para restablecer, hay que parar el compresor y dejarlo enfriar, tarda. Si no es parado, el motor continuará en marcha hasta que se dispare el protector térmico del motor unos 90 minutos después.

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CAPACITORES

EN MOTORES ELÉCTRICOS MONOFÁSICOS

Dos conductores cargados eléctricamente separados por un aislador se dice que forman un capacitor. Estas cargas de origen eléctrico son de igual magnitud pero de signos opuestos. Se forma un campo eléctrico “E” entre los dos conductores que es proporcional a la magnitud de la carga, y por lo tanto la diferencia de potencial (o voltaje) ente los dos conductores es también proporcional a esa carga (Q).

El capacitor más común consiste en dos placas paralelas separadas una distancia muy pequeña comparada con sus dimensiones lineales, ver Fig. #1. en los diagramas se representa

Se define como su Capacitancia “C” en Faradios (en honor a Michael Faraday), a la relación de la carga eléctrica de las placas en Coulombios a su diferencia de Potencial (voltios). C = Q/V, y se demuestra también que (en el sistema MKSC)

ε Permitividad Eléctrica C2N -1m -2

C = εA/d, en donde ó capacidad específica de inducción

 A Área de las placas paralelas m2 d Separación de las placas paralelas (Nota: el Faradio es una unidad sumamente grande por lo que se utiliza el microfaradio µF ) También se demuestra que la energía (en Julios) de un capacitor está dada por la relación:

W = CV2/2

Los capacitores tienen muchas diversas aplicaciones en circuitos eléctricos, en el campo de la refrigeración y del aire acondicionado, en los motores de compresores, ventiladores, etc. En los motores monofásicos para mejorar su arranque, eficiencia, ruido y factor de potencia, en los trifásicos mejorando, su eficiencia y factor de potencia, reflejándose en una reducción del consumo y costo eléctrico importantes.

En este artículo revisaremos en principio la aplicación de los capacitores en los motores monofásicos para los compresores de refrigeración y aire acondicionado

+ + + + + + + + + + +  _   _   _   _   _   _   _   _   _   _   _  Carga Eléctrica -Q (Coulombios) Carga Eléctrica +Q ∆V Diferencia de Potencial ó Voltaje - Volts Líneas de Campo Eléctrico E  Aislante de εPermitividad Y con Resistencia Dieléctrica  _   _   _   _   _   _   _   _   _   _   _  + + + + + + + + + + + Placa

Metálica PlacaMetálica De Área  A (M2)

Fig # 1 Capacitor d e Placas Paralelas

La Capacitancia Cen Faradios esta dada Por la relación C =ε A/d d Separación de las Placas d (M) La Energía de Julios de un

Capacitor Cargado está dada por la relación

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CAPACITORES PARA EL ARRANQUE DEL MOTOR MONOFÁSICO.

Llamados simplemente “Capacitores de Arranque”, se usa para mejorar el arranque de los motores monofásicos. El motor monofásico de inducción por su naturaleza solo tiene una fase y un devanado para su operación, este produce un campo magnético del tipo oscilatorio que no hace posible su inducción al rotor en una forma rotatoria, por lo que no puede hacerlo girar. Por lo tanto es necesario crear un medio auxiliar para iniciar el movimiento del rotor esto se logra con un devanado auxiliar de arranque Este devanado se caracteriza por tener su alambre magneto una alta resistencia eléctrica y es de diámetro delgado y de muchas vueltas, comparado con el devanado de marcha u operación que es de baja resistencia, y de menor número de vueltas, logrando con esto un desfasamiento eléctrico y fí sico, ya que las impedancias de los dos devanados es diferente. Estos dos campos magnéticos desfasados son de origen oscilatorio, que sumados eléctricamente causan un campo de naturaleza rotatorio, que hacen mover el rotor. El Capacitor de Arranque crea un desfasamiento aún mayor que causa que las características de arranque (el par) se mejoren notablemente. Los motores aplicados a compresores para refrigeración (en los que su relación de compresión es alta) debido al alto par, siempre es requerido el capacitor de arranque. Para ventiladores (de bajo par de arranque), y en compresores para aire acondicionado, en que la relación de compresión es baja, por lo general el capacitor de arranque no es requerido (motor con capacitor de marcha permanente, “Permanente Split Capacitor Motor). En motores de alta eficiencia es necesario desconectar el devanado de arranque y el capacitor de arranque una vez que el motor alcance su velocidad, ya que mantenerlos operando nos causaría perdidas. Su utilización es de forma intermitente, el devanado de arranque y el capacitor se desconectan mediante un Relé de potencial o de corriente, a medida que el rotor aumenta su velocidad crea su propia reacción magnética de armadura, induciendo en el devanado de arranque y de marcha, el voltaje de corte requerido para el Relé de potencial actúe para desconectar el devanado y el capacitor de arranque. La carga eléctrica almacenada en el capacitor se descarga a través de los contactos del Relé ocasionado que estos se flameen y se dañen. Para evitar estas situaciones se conecta en paralelo en las terminales del capacitor de arranque una resistencia de 15000 a 18000 Ohms, para que el capacitor se descargue a través de este, y evitar el daño a los contactos del Relé..

S C R Línea L! L2 Capacitor de Arranque Capacitor de Marcha Devanado Principal Devanado De Arranque

Fig 2 Diagrama Eléctrico de un Motor de Compresor  Con Capacitor de Arranque y Capacitor de Marc ha

(CSCR Capacitor Start – Capacitor Run)

Relé de Potencial

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Una vez desconectados el Capacitor de Marcha y el devanado de arranque, el rotor del motor continua operando, ya que el mismo crea un campo magnético en cuadratura con el campo del devanado principal, que combinados permiten al motor su operación normal.

El capacitor de marcha por lo general es del tipo electrolítico, para obtener una alta capacitancia requerida.

CAPACITORES DE MARCHA

El capacitor de marcha es usado en los motores para mejorar su eficiencia, disminuir la corriente de operación, disminuir el ruido y mejorar el factor de potencia.

El capacitor de marcha a diferencia del de arranque que opera en forma intermitente, es que este opera todo el tiempo. La Capacitancia debe determinada para cada motor y aplicación y obtener el consumo mínimo posible de corriente (amperes). Los diagrama de la Fig. 3 y 4 nos muestran la variación de corriente eléctrica total del motor en operación V/S la Capacitancia. La fig 3 es un diagrama vectorial los círculos son los lugares geométricos de la corriente a través del capacitor y la corriente total del motor. Como se puede observar se tiene una gran variación en el consumo de corriente simplemente variando la capacitancia. Si en un motor en determinada condición se especifica una capacitor de marcha con una capacitancia de 40 microfaradios tomará 4.0 amperios Fig. 4, si alguien cambia el capacitor de marcha por uno de 30.0 microfaradios, el compresor consumirá 6.2 amperios, el motor se calentará y se quemará, y además el consumo eléctrico se aumentará

 Analizando un poco mas la figura 3, se observa que la mínima corriente corresponde a la corriente con un factor de potencia igual a la unidad, esto sucede solamente cuando al resistencia eléctrica del capacitor es cero que es prácticamente todos los casos. Es importante no alterar el valor de la capacitancia especificada de los capacitores, y muy en particular del capacitor de marcha, ya que colocar un capacitor con un valor de capacitancia arriba o por debajo de la

L V/RC IC I      L        I   R  C   C IC I    C    X    C    V IT Lugar Geométrico de la Corriente Total IT

IMinEs la Corriente Mínima total con el Capacitor de marcha adecuado, prácticamente con el Factor de Potencia Unitario.

En la selección del Capacitor de Marcha, se busca que funcione con la corriente mínima Cuando RCes Cero o muy pequeña, la corriente mínima ocurre a Factor de Potencia unitario,

(que es la situación de Resonancia)

Fig # 3 Lugar Geométrico de la Variación de la Corriente Result ante ITcuando se varía la Capacitanci a del Capaci tor de Marcha

Imin

Lugar Geométrico de la CorrienteICa través

del Capacitor, variando la Capacitancia C V RL L RC C IC IL IT

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especificada, ya que ambos casos causan una elevación en el consumo de corriente y con seguridad causará una quemadura en el motor, ver Fig. 4.

En relación al Voltaje (Volts) especificado en los capacitores, normalmente difiere por mucho del voltaje de la línea de alimentación. Como ejemplo supongamos que la alimentación al motor es 220 V, y un capacitor pudiese ser 420 Volts. Lo que sucede es que el rotor del motor al girar, induce en los devanados de marcha la Fuerza Contra Electromotriz que se opone al voltaje principal controlando la corriente y voltaje de operación (Voltaje de Operación = Voltaje de alimentación – Fuerza Contra Electromotriz). Induce un voltaje muy alto en el devanado de arranque, proporcional al número de vueltas del alambre magneto (que como indicamos anteriormente son muchas), y que en este caso en particular sería aproximadamente del orden de 400 Volts, Es esta razón por la cual los capacitores se especifican a un voltaje superior, y que es igual a la suma eléctrica de los voltajes inducidos en los devanados de arranque y de marcha.

Usar un capacitor con el voltaje menor al especificado, ocurren dos situaciones:

 A.- La de exponer el material del dieléctrico del capacitor a un campo eléctrico que no puede soportar, muy fuerte, sobrepasando su resistencia dieléctrica ocasionando un corto circuito dañándolo permanentemente, con el riesgo de dañar t ambién el motor del compresor.

B.- En la fórmula de la energía de un capacitor W = CV2  / 2, esta energía va y viene en el capacitor (proporcional al voltaje al cuadrado), a factor de potencia unitario (las corrientes reactivas del capacitor y en los devanados son iguales), esta energía se intercambia en el devanado de marcha del motor y viceversa. Al reducir el voltaje especificado se sobrecarga de energía el capacitor, ocasionando que se dañe o se queme.

Un capacitor con el voltaje más alto que el especificado solo requeriría un dieléctrico de mayor capacidad específica de inducción (ε), que sería mucho más costoso

La capacitancia (Microfaradios) no se afecta al variar el voltaje, la rige la fórmula. C = ε  A/d que es

función del material del dieléctrico y dimensiones del capacitor. Por Ing. Javier Ortega C

28 de Abril de 2005 0 2 4 6 8 10 12 14 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 CAPACITANCIA EN MICROFARADIOS    C    O    R    R    I    E    N    T    E    T    O    T    A    L    A    M    P    E    R    E    S FACTOR DE POTENCIA = 1

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