MÓDULO IV
MANTENIMIENTO A SISTEMAS DE AIRE
ACONDICIONADO TIPO VENTANA,
MINISPLIT Y AUTOMOTRIZ
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DIRECTORIO
Lic. Josefina Vázquez Mota
Secretaria de Educación Pública
Dr. Miguel Székely Pardo
Subsecretario de Educación Media Superior
M. en C. Daffny Rosado Moreno
Coordinador Sectorial de Desarrollo Académico de la SEMS
Biól. Francisco Brizuela Venegas
Director General de Educación en Ciencia y Tecnología del Mar
M. en C. Gildardo Rojo Salazar
Director Técnico de la DGECyTM
C.P. María Elena Colorado
Coordinadora Administrativa de la DGECyTM
Ing. Jorge Jaime Gutiérrez
Director de Operación de la DGECyTM
Q.B.P. Francisco Escamilla Rodríguez
CARRERA DE TÉCNICO EN REFRIGERACIÓN
Y AIRE ACONDICIONADO
CLAVE: BTCMARA04
GUÍA DE APRENDIZAJE
MÓDULO IV
MANTENIMIENTO DE SISTEMAS DE AIRE
ACONDICIONADO TIPO VENTANA, MINISPLIT Y
AUTOMOTRIZ
CLAVE: RAMA512
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Reforma Curricular del Bachillerato Tecnológico
(Acuerdo Secretarial 345)
Componente de Formación Profesional del Bachillerato
Tecnológico
Carrera de Técnico en Refrigeración y Aire Acondicionado
Profesores que elaboraron la presente guía de aprendizaje del módulo IV. Mantenimiento de sistemas de aire acondicionado tipo ventana, minisplit y automotriz: José Alfredo Ríos Becerril, José Mario Julio Iribe Tapia.
Coordinadores de la DGECyTM: M. en C. Gildardo Rojo Salazar Ocean. Víctor Manuel Rojas Reynosa Q.B.P. Francisco Escamilla Rodríguez Biól. José Rodrigo Nava Mora
Edición:
M. en A. Rodolfo Ruiz Martínez
Mantenimiento de sistemas de aire acondicionado tipo ventana, minisplit y automotriz Primera edición: 2007
Subsecretaría de Educación Media Superior, SEP
Dirección General de Educación en Ciencia y Tecnología del Mar Dirección Técnica
ÍNDICE
Objetivo Introducción 7 8 Submódulo I.1. Funcionamiento de los componentes del sistema de aire acondicionado tipo ventana y minisplit
1.1 Funcionamiento de los componentes mecánicos de aire acondicionado tipo ventana y minisplit
1.2 Funcionamiento de los componentes eléctricos deaire acondicionado tipo ventana y minisplit, precauciones en el uso
1.3 Funcionamiento de los componentes electrónicos de aire acondicionado tipo ventana y minisplit, precauciones en el uso
2. Mantenimiento preventivo de los componentes mecánicos, eléctricos y electrónicos del sistema de aire acondicionado tipo ventana y minisplit
2.1 Mantenimiento de los componentes mecánicos de aire acondicionado tipo ventana y minisplit
2.2 Mantenimiento preventivo de los componentes eléctricos de aire acondicionado tipo ventana y minisplit
2.3 Mantenimiento de los componentes electrónicos de aire acondicionado tipo ventana y minisplit
3. Mantenimiento correctivo de los componentes mecánicos, eléctricos y electrónicos del sistema de aire acondicionado tipo ventana y minisplit
3.1 Mantenimiento correctivo a los componentes mecánicos de aire acondicionado tipo ventana y minisplit
3.2 Mantenimiento correctivo a los elementos eléctricos del sistema de aire acondicionado de ventana y minisplit
3.3 Mantenimiento correctivo a los elementos electrónicos del sistema de aire acondicionado tipo ventana y minisplit
3.4 Falla en el flujo de aire en aire acondicionado tipo ventana y minisplit
9 9 10 16 21 23 24 26 35 36 36 51 56 58
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Submódulo II.
1. Funcionamiento del sistema de aire acondicionado automotriz
1.1 Funcionamiento de los componentes mecánicos del aire acondicionado automotriz
1.2 Funcionamiento de los componentes eléctricos del aire acondicionado automotriz
1.3 Funcionamiento de los componentes electrónicos de aire acondicionado automotriz
2. Mantenimiento preventivo de los componentes mecánicos, eléctricos y electrónicos del sistema de aire automotriz
2.1 Mantenimiento de los componentes mecánicos de aire acondicionado automotriz
2.2 Mantenimiento preventivo de los componentes eléctricos de aire acondicionado automotriz
2.3 Mantenimiento preventivo de los componentes electrónicos de aire acondicionado automotriz
3. Mantenimiento correctivo de los componentes mecánicos, eléctricos y electrónicos de aire acondicionado automotriz
3.1 Corrección de fallas mecánicas en aire acondicionado automotriz
3.2 Mantenimiento correctivo al sistema eléctrico en aire acondicionado automotriz 3.3 Mantenimiento correctivo al sistema electrónico en aire acondicionado
automotriz electrónico en aire acondicionado automotriz
61 61 63 80 80 93 94 100 103 103 104 114 115 Glosario 117 Fuentes de información 129
OBJETIVO
El objetivo de la presente guía es proporcionarle al alumno un instrumento que le sirva de apoyo para tener los contenidos del curso a la mano cuando desee consultarlos. También le permitirá darle seguimiento a todas las actividades del curso, de modo que esté mejor preparado para realizar las prácticas correspondientes.
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INTRODUCCIÓN
Los sistemas de aire acondicionado han adquirido en los últimos años una demanda alta entre la población que habita en las zonas cálidas.
Actualmente, todo lugar al que vamos está climatizado: el cine, el supermercado, los hospitales, las oficinas, los centros deportivos, etcétera.
La competencia comercial ha contribuido a esta demanda, pues se busca proporcionar condiciones cómodas de compra a los clientes.
Las estrategias de mercadotecnia también han permitido que esta demanda aumente a tal grado que en el mismo hogar ya es imprescindible contar con las mismas condiciones de comodidad en cuanto al clima.
El desarrollo tecnológico ha permitido el uso doméstico de aparatos de aire acondicionado tipo ventana, que ofrecen diversas posibilidades de instalación. Además, ha impulsado la creación de los sistemas minisplit, que son una versión más completa y eficiente del sistema de ventana aplicado al ramo doméstico.
La necesidad de climatización en el hogar se ha extendido hacia el transporte, a tal grado que cada vez es más común el uso del aire acondicionado automotriz.
Estos tres campos brindan una gran oportunidad de trabajo para dar servicio y mantenimiento a todos estos aparatos, que cada vez son más y se necesita la preparación de técnicos capacitados que se encarguen de ellos.
En este módulo se tratan los tres tipos de sistemas: ventana, minisplit y automotriz. Por tanto, se da a conocer el funcionamiento de tal manera que se pueda elaborar un diagnóstico que permita realizar adecuadamente el mantenimiento preventivo y correctivo de los tres tipos de sistemas.
SUBMÓDULO I
EJECUTAR EL MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE AIRE
ACONDICIONADO TIPO VENTANA Y MINISPLIT
1.
Funcionamiento de los componentes del sistema de aire acondicionado
tipo ventana y minisplit
El aire acondicionado como sistema mecánico se compone, para su funcionamiento, de dos ciclos; cada uno tiene sus elementos indispensables que realizan diferentes procesos. En el presente curso se describirán en primer término los elementos que integran el sistema de refrigeración.
El sistema de aire acondicionado, ya sea del tipo ventana o minisplit, tiene la finalidad de mantener una temperatura confortable en un espacio determinado por su tamaño. Ambos sistemas tienen una aplicación doméstica y algunas aplicaciones comerciales.
Por medio del aire acondicionado en su conjunto se eliminan polvo y humedad, ya que el sistema controla la temperatura pues filtra y deshumidifica el aire en el espacio donde se encuentra.
Aire acondicionado tipo ventana
Los sistemas de aire acondicionado tipo ventana están confinados en un paquete diseñado para colocarse directamente en una ventana.
Las propias necesidades de los consumidores también determinaron que se colocara en una pared.
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Aire acondicionado tipo minisplit
Los avances de la tecnología llevaron al ámbito doméstico la aplicación de sistemas que se empleaban en locales mayores. Por esta razón, cuando el sistema dividido (split) se aplica al campo doméstico se convierte en minisplit, con las ventajas de que es más eficiente y silencioso, además de tener una mejor apariencia.
La unidad condensadora está separada de la evaporadora. Ésta es la única ubicada en el área de confort, mientras la primera se coloca en un lugar donde no sea vista ni genere una mala imagen.
FIGURA 2. SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO FIGURA 3. SISTEMA DE AIRE
MINISPLIT. ACONDICIONADO MINISPLIT.
1.1
Funcionamiento de los componentes mecánicos de aire acondicionado tipo
ventana y minisplit
Compresor
Todo sistema mecánico está provisto de un elemento principal encargado de que el líquido o fluido circule en todo el sistema para que se produzca el efecto esperado. En los sistemas de refrigeración dicho elemento se llama compresor, y su función es succionar y comprimir el refrigerante, que circula en todo el sistema. Según su funcionamiento, los compresores se clasifican en diferentes tipos; uno de ellos es el compresor reciprocante. El compresor se constituye de las siguientes partes:
• Cuerpo o carcasa. • Bornes eléctricos.
• Tubos de conexión (de succión, de descarga y apéndice de carga).
Por lo general, los compresores reciprocantes son una bomba del tipo pistón y cilindro. Las partes principales incluyen pistón, cilindro, biela de conexión, cabeza del cilindro y válvulas; estos elementos realizan la función de succionar y comprimir de la siguiente forma.
Cuando el estator recibe la energía eléctrica se crea un campo magnético. Éste hace que el eje rotor empiece a girar e impulsar el movimiento del pistón. En el desplazamiento descendente del pistón se origina un área de presión baja entre la parte superior del pistón, el cabezal del cilindro y la línea de succión del evaporador. Esta serie de actividades origina que el vapor del refrigerante caliente entre a esta área de baja presión y temperatura.
El desplazamiento de descarga (compresión) del pistón actúa sobre un área superficial considerable de gas y lo comprime para forzarlo, a alta presión y mayor temperatura, a moverse a través de una abertura de válvula pequeña hacia el condensador por la línea de descarga. Las válvulas en el cabezal del cilindro están diseñadas de tal forma que, dependiendo de la parte del desplazamiento, una se encuentra abierta mientras la otra está cerrada. Estas válvulas controlan parte del refrigerante gaseoso, dirigiéndolo para que entre en el condensador, ya sea por la abertura hueca o la descarga a presión a través de las aberturas de las válvulas.
Al regresar de la parte superior de su desplazamiento, el pistón permite nuevamente la entrada de refrigerante y el ciclo continúa. La biela de conexión origina que el pistón ascienda y descienda (movimiento aleatorio), y está acoplada con un cigüeñal giratorio y sirve para cambiar el movimiento rotatorio en movimiento lineal (rectilíneo).
El alojamiento del compresor se denomina cárter. Contiene parte de la superficie de frotamiento del cigüeñal y almacena el aceite que utiliza para la lubricación de éste y de la biela de conexión.
Los compresores rotativos también son del tipo de desplazamiento positivo y se utilizan en aplicaciones a las que se destinan equipos de pequeña capacidad. Estos compresores son muy eficientes e incluyen pocas partes móviles. Disponen de un pistón en forma de tambor que impulsa al refrigerante vaporizado hacia el orificio de descarga. Tienen un tamaño muy reducido si se los compara con los de igual capacidad del tipo de acción simple recíproca.
Condensador
El refrigerante llega al condensador en forma de vapor. Mientras recorre el serpentín, el aire que éste recibe, por la acción del ventilador al agitar el aire del medio ambiente, reduce la
FIGURA 4. COMPRESOR HERMÉTICO RECIPROCANTE.
FIGURA 5. COMPRESOR HERMÉTICO ROTATIVO.
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temperatura del refrigerante y éste pasa de vapor a líquido eliminando. El calor absorbido en el espacio acondicionado en el evaporador se envía al medio ambiente a una temperatura más elevada. El condensador también es un elemento de transferencia de calor. Algunos condensadores de aire acondicionado están provistos con subenfriadores para lograr una mayor eficiencia del sistema y la eliminación del calor.
Termodinámicamente hablando, la capacidad de un condensador se basa en tres factores: • Superficie total de radiación, formada por la del tubo y las aletas.
• Temperatura del aire ambiente en que se emplea el condensador. • Velocidad del aire a través del condensador.
FIGURA 6. CONDENSADOR DE AIRE ACONDICIONADO TIPO VENTANA.
FIGURA 7. UNIDAD CONDENSADORA MINISPLIT.
El control de flujo refrigerante (tubo capilar)
El control de flujo es un elemento del sistema que se utiliza para disminuir la presión del refrigerante y controlar su paso hacia el evaporador, según el calor que se encuentre en el espacio acondicionado. Existen diferentes tipos de controles de flujo. El que se utiliza en el aire acondicionado se llama tubo capilar y es el más simple; consiste de una tubería de longitud fija, de diámetro pequeño, que se instala entre el condensador y el evaporador, generalmente por el lado de la tubería del líquido. Debido a la gran resistencia por fricción que resulta de su longitud y diámetro pequeño, y por efecto del estrangulamiento resultante de la formación gradual de gas en el tubo, la presión del líquido se reduce hasta un valor menor a la presión de saturación. Para cualquier longitud de tubo y diámetro especificados, la resistencia del tubo es fija o constante, de modo que la razón de flujo líquido a través del tubo en cualquier instante de tiempo es proporcional al diferencial de presión que se tiene a través del tubo (diferencia entre la presión de evaporación y la presión de condensación del sistema).
El tubo capilar difiere de los otros controles de flujo refrigerante en que no cierra ni detiene el flujo líquido hacia el evaporador durante el ciclo de paro. Cuando para el compresor se igualan las presiones en los lados de alta y baja presión a través del tubo capilar abierto, lo mismo que el residuo de líquido que se tiene en el condensador para pasar hacia el evaporador de presión menor, donde permanece hasta que nuevamente se inicia el ciclo del compresor.
Con el fin de llevar un enfriamiento uniforme al evaporador y disminuir la caída de presionen el mismo en los sistemas de aire acondicionado es común que se encuentren varios circuitos de capilares entrando al evaporador.
En el aparato minisplit el control de flujo varía, pudiéndose encontrar del tipo de orifico calibrado cuyo diámetro dependerá de la capacidad, considerando el nivel de restricción que debe existir para lograr una evaporación adecuada en el evaporador y así lograr el enfriamiento necesario del espacio.
FIGURA 8. CONTROL DE FLUJO AIRE VENTANA. FIGURA 9. CONTROL DE FLUJO AIRE MINISPLIT.
Evaporador
Es una superficie de transferencia de calor, en la cual se realiza la evaporación del refrigerante a baja presión y temperatura. En el aire acondicionado se utiliza el evaporador de convección forzada y una turbina para absorber, por un lado, las calorías del espacio acondicionado, y por el otro, proporcionar aire frío hacia el mismo espacio. El evaporador está construido por tubería en forma de serpentín y aletas. Éstas sirven para que exista mayor transferencia de calor del aire del espacio acondicionado y el refrigerante que circula en el serpentín. El evaporador está en la parte frontal del equipo por la parte de adentro del lugar donde se instala.
FIGURA 10. EVAPORADOR DE AIRE TIPO VENTANA. FIGURA 11. EVAPORADOR DE AIRE TIPO MINISPLIT.
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Los elementos hasta aquí descritos están unidos a través de tuberías que forman el sistema por el que se llevarán a cabo los procesos y ciclos de refrigeración. Dichas tuberías se distinguen de la siguiente forma:
FIGURA 10. TUBERÍAS DE UN SISTEMA DE REFRIGERACIÓN
a. Línea de succión. b. Línea de descarga. c. Línea de líquido.
Línea de descarga. Conduce el refrigerante a altas presión y temperatura de la descarga del
compresor a la entrada del condensador. Cuando el sistema se encuentra trabajando presenta una temperatura mayor a la temperatura ambiente, como seguridad tiene un color rojo y se distingue de las otras líneas porque es de menor diámetro.
Línea de líquido. Conduce el refrigerante en forma líquida de la salida del condensador a la
entrada del control de flujo, se distingue por medio del color amarillo; la temperatura de esta línea es tibia. En aire acondicionado, la longitud de esta tubería es de medio metro, aproximadamente.
Línea de succión. Conduce el refrigerante de la salida del evaporador a la entrada del
compresor; se distingue porque la tubería es de mayor diámetro y su temperatura es menor a la temperatura ambiente; por seguridad debe tener un color azul cielo.
a b
FIGURA 11. 1. LÍNEA DE SUCCIÓN. 2. LÍNEA DE DESCARGA. FIGURA 12. 1. LÍNEA DE SUCCIÓN. 3. LÍNEA DE LÍQUIDO.
Ciclo de refrigeración
Para comprender mejor el funcionamiento del aire acondicionado es importante reconocer el ciclo completo de refrigeración, agregando cada uno de los procesos que se describieron anteriormente:
Ciclo de refrigeración aplicado al aire acondicionado
El compresor succiona el refrigerante a baja presión y temperatura proveniente del evaporador, creando una diferencia de presión entre el lado de baja y lado de alta, enseguida lo comprime elevándole la presión y la temperatura para enviarlo al condensador. A éste llega el refrigerante en estado de vapor, que al ir pasando por el serpentín va perdiendo el calor hacia el medio ambiente y se convierte a líquido por el agente condensante que en este caso es aire forzado. Después pasa por la línea de líquido para que se conduzca al control de flujo, donde se le reduce la presión y la temperatura controlando el paso del refrigerante hacia el evaporador, lo que depende de la temperatura del espacio acondicionado; una vez que el refrigerante se encuentra dentro del evaporador, primero se expande y enseguida se evapora por la diferencia de diámetro de tubería y por la absorción del calor del espacio. De inmediato se conduce por la línea de succión hacia el compresor para completar el ciclo, el cual se repetirá las veces que el equipo esté funcionando.
Ciclo de ventilación
El ciclo de ventilación lo proporciona la turbina ubicada en la unidad evaporadora dentro del espacio acondicionado, y consiste en absorber por medio de dicha turbina el calor del espacio acondicionado y pasarlo por el serpentín y aletas del evaporador para que lo elimine el refrigerante que circula dentro del serpentín. Una vez que el aire caliente pasa por el serpentín, al salir del otro lado sale con una temperatura más baja que la del aire en el espacio, lo que poco a poco logra que el lugar que se está acondicionando alcance la temperatura deseada. La
1 2
1
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proporción de aire que se alimente al área determinada depende de la capacidad del equipo, de su ubicación y del tamaño del área que se acondicionará.
Ciclo de ventilación de un aparato tipo ventana
FIGURA 13. TURBINA EVAPORADOR. FIGURA 14. ASPA CONDENSADOR.
Ciclo de ventilación de un aparato tipo minisplit
FIGURA 15. TURBINA DE UNIDAD EVAPORADORA.
FIGURA 16. ASPA UNIDAD CONDENSADORA.
1.2
Funcionamiento de los componentes eléctricos de
aire acondicionado tipo
ventana y minisplit, precauciones en el uso.
Electricidad
La electricidad se define como el flujo de electrones a través de un conductor debido a un diferencial de potencial o voltaje. En sistemas de aire acondicionado de tipo ventana y minisplit se utilizan los voltajes de 220 y 110 volts de corriente alterna a 60 hertz.
Unidades eléctricas
Es importante saber cuáles son las variables eléctricas que se deben medir para determinar el buen funcionamiento de un sistema de aire acondicionado tipo ventana y minisplit.
Voltaje. Éste se mide en volts (V) y es la fuerza que hace que los electrones se desplacen a
través de un conductor por el diferencial de potencial. En el aire acondicionado de ventana y minisplit se utilizan dos tipos de voltaje, 220 y 110 volts de corriente alterna.
El voltaje se mide con un voltímetro, conectado en paralelo en el sistema eléctrico
Cada aparato tiene una placa de identificación donde se indica el voltaje que debe aplicarse a esa unidad.
Amperaje. Éste se mide en amperes (amps, A) y es el número de electrones que pasa por un
conductor en un segundo cuando el equipo está trabajando. El amperaje ayuda a determinar el estado de los sistemas mecánico y eléctrico del equipo de aire acondicionado de acuerdo con las especificaciones del fabricante, indicadas en la placa de cada aparato. Tal como el voltaje, el amperaje viene indicado en la placa de identificación de la unidad.
El amperaje se mide con un amperímetro conectado en serie en el sistema eléctrico o por medio de un amperímetro de gancho, rodeando cada conductor para medir el flujo de electrones a través de él.
Resistencia. Ésta se mide en ohms (Ω ) y es la oposición que presenta un material conductor al
paso de electrones. Depende del tipo y número de conductor por el cual se conducirá la electricidad con la que se alimentará el aire acondicionado. Para la alimentación de un sistema de aire acondicionado de ventana o minisplit regularmente se utiliza un conductor calibre núm. 8 o núm. 10, dependiendo de las condiciones ambientales donde se instalará el equipo.
La resistencia se mide con un ohmímetro. A esta medición también se le puede llamar continuidad. Ayuda para comprobar el estado de los devanados eléctricos de un motor o un conductor.
Estas tres propiedades eléctricas pueden medirse con un solo instrumento: el multiamperímetro de gancho, que tiene la facultad de medir temperatura, voltaje, amperaje y resistencia. Todos los multiamperímetros pueden ser analógicos o digitales.
Contactor
El contactor es un elemento que se utiliza primordialmente en los sistemas de aire acondicionado de ventana de más de 2 toneladas y en los aparatos de aire acondicionado minisplit como un medio de proporcionar mayor protección al sistema.
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FIGURA 17. CONTACTOR.
Motor del ventilador
El motor del ventilador en los aparatos de ventana mueve tanto la turbina del evaporador como el aspa en el condensador. Este elemento facilita la transferencia de calor en ambos elementos. En el evaporador la turbina succiona el aire caliente del espacio que se enfriará a través del serpentín y lo regresa frío, y en el condensador absorbe aire fresco del medio ambiente y lo hace circular mediante el serpentín y lo regresa más caliente.
Son motores de dos o tres velocidades de arranque por capacitor y gobernados por un selector. Cuando en un sistema minisplit se tienen las unidades condensadora y evaporadora separadas se requiere de un motor para el enfriamiento del refrigerante en el condensador y de otro para el enfriamiento del aire dentro del espacio acondicionado.
FIGURA 19. MOTOR ASPA DE UNIDAD CONDENSADORA MINISPLIT.
FIGURA 20. MOTOR TURBINA DE UNIDAD EVAPORADORA MINISPLIT.
Capacitor de arranque y trabajo
El capacitor en un sistema de aire acondicionado, tanto tipo ventana como minisplit, tiene la función de ayudar en el arranque de los motores. Normalmente se tiene un capacitor para cada motor, aunque es posible encontrar un solo capacitor para el motor del ventilador y el motor del compresor en uno solo.
FIGURA 21. CAPACITOR DE ARRANQUE Y TRABAJO TIPO VENTANA. FIGURA 22. A. CAPACITOR DE ARRANQUE Y TRABAJO. B. CONTACTOR. C. TRANSFORMADOR MINISPLIT. a b c
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Selector y control de velocidad
Este elemento permite definir las funciones del sistema: desde ventilación hasta frío, ambos con varias velocidades, e incluso calefacción, de acuerdo con el clima de la localidad. Hay del tipo de teclas o de perilla según el fabricante. Los mostrados son del tipo eléctrico. Los avances de la ciencia han permitido que actualmente también haya del tipo electrónico, los cuales se mostrarán posteriormente.
FIGURA 23. SELECTOR DE FUNCIÓN, VELOCIDAD Y TERMOSTATO (TECLAS).
FIGURA 24. SELECTOR DE FUNCIÓN, VELOCIDAD Y TERMOSTATO (PERILLAS).
Termostato
Elemento que controla la temperatura de todos los sistemas de aire acondicionado; se puede encontrar del tipo bimetal o de bulbo, y también recientemente los del tipo electrónico.
Transformador de voltaje
Este dispositivo se utiliza principalmente en sistemas donde se tienen dos motores, como en los sistemas minisplit, o en sistemas donde se tienen sistemas de control a bajo voltaje.
FIGURA 26. TRANSFORMADOR.
1.3
Funcionamiento de los componentes electrónicos de aire acondicionado
tipo ventana y minisplit, precauciones en el uso
El avance de la ciencia ha permitido que, como en otros casos, los sistemas de aire acondicionado tipo ventana y minisplit los controlen elementos electrónicos, que son más compactos, simples y efectivos y que a la vez protegen el equipo proporcionando una larga vida de funcionamiento.
Tarjeta electrónica
En la tarjeta electrónica de un sistema de aire acondicionado se puede controlar el voltaje. Los circuitos electrónicos reaccionan rápidamente y evitan tanto bajos como altos voltajes que perjudican el funcionamiento de los elementos del sistema; además, cortan la corriente al compresor antes de que el dispositivo de sobrecarga tenga oportunidad de accionar.
Los fabricantes de estos elementos tienen un sistema de comprobación que recomiendan mucho. En la práctica, cuando se busca una avería, debe recordarse que el cuadro de distribución se considera como si fuera el control único del circuito eléctrico. Este circuito de control entra y sale del elemento de control; sin embargo, tiene que verificarse algún circuito de la tarjeta efectuando puentes de uno a otro circuito para determinar si existe algún defecto en la tarjeta.
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FIGURA 27. TARJETA ELECTRÓNICA, CAPACITORES, TRANSFORMADOR.
FIGURA 28. TARJETA ELECTRÓNICA VENTANA.
Receptor de señal
Este elemento, conectado directamente a la tarjeta, muestra las funciones que pueden realizarse en el sistema y señala la que está en operación. Además, también está relacionado directamente con el control remoto.
FIGURA 29. CARÁTULA FRENTE, INDICADOR DE TEMPERATURA Y RECEPTOR DE SEÑAL.
FIGURA 30. CARÁTULA FRENTE, INDICADOR DE TEMPERATURA Y RECEPTOR DE SEÑAL.
Control remoto
Además de encender y apagar el sistema, este dispositivo tiene múltiples opciones de operación; con él se pueden seleccionar las funciones que se desea que realice el sistema: ventilación, enfriamiento, temperatura del espacio, temperatura que se desea alcanzar e incluso tiempo que se requiere que esté en operación.
FIGURA 31 TARJETA ELECTRÓNICA, RECEPTOR DE SEÑAL Y CONTROL REMOTO DE SISTEMA MINISPLIT.
FIGURA 32. CONTROL REMOTO. FIGURA 33. CONTROL REMOTO CON INDICADOR DE TEMPERATURA.
2.
Mantenimiento preventivo de los componentes mecánicos, eléctricos y
electrónicos del sistema de aire acondicionado tipo ventana y minisplit
El mantenimiento preventivo a los elementos mecánicos, eléctricos y electrónicos del sistema de aire acondicionado, tanto de tipo ventana como de minisplit, se basa en la limpieza, lubricación, pintura y protección contra la humedad de sus elementos conservándolos así en buenas condiciones de operación durante mayor tiempo.
Deberá ponerse especial atención, antes de comenzar el trabajo de mantenimiento consciente, de la necesidad de emplear equipo de protección personal y de planear las actividades que se van a realizar, para tener a la mano la herramienta y el equipo necesario disponible, y pensar que en cada acción que se realice se estará cuidando el ambiente.
Es importante elaborar un diagnóstico del funcionamiento de los elementos para llevar un control de cada equipo y tenerlo como un historial de servicio.
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Se recomienda elaborar una orden de trabajo que detalle el equipo y herramienta utilizados, así como el material y su costo, incluyendo el de la mano de obra, con el fin de llenar un reporte completo de los trabajos realizados y anexarlo al portafolio de evidencias.
2.1 Mantenimiento de los componentes mecánicos de aire acondicionado tipo
ventana y minisplit
El mantenimiento preventivo a los elementos mecánicos del sistema de aire acondicionado, tanto tipo ventana como minisplit, se basa en la limpieza, lubricación y pintado de sus elementos para mantenerlos en buenas condiciones de operación durante mayor tiempo.
Los serpentines deben estar libres de polvo y cualquier objeto que obstruya el paso del aire a través de ellos, ya que ambos factores disminuyen su eficiencia.
Los elementos en movimiento deben estar limpios, lubricados y engrasados. A su vez, las superficies metálicas deben estar libres de óxido y protegidas con pintura.
Limpieza de serpentines
El mantenimiento básico de cualquier sistema de aire acondicionado, tanto del tipo ventana como minisplit, consiste en la limpieza general de las partes mecánicas.
Para el sistema tipo ventana el mantenimiento comienza de la siguiente manera: • Recolección del equipo.
• Colocación sobre la mesa de trabajo del taller. • Prueba inicial de funcionamiento.
• Elaboración del diagnóstico. • Elaboración del diagrama eléctrico.
Se procede a desarmar el sistema separando las partes eléctricas y el sistema de flujo de aire. Sólo deben quedar los serpentines y el compresor para su limpieza.
En el caso del sistema minisplit, el mantenimiento normalmente se hace en el sitio donde está instalado, y se realiza la separación o protección de los elementos eléctricos o electrónicos para la limpieza de los serpentines.
Material y equipo necesario:
Material
Equipo
Agua Manguera
Trapo limpio y/o estopa Bomba a presión
Brochas Compresor y pistola para pintar
Lija Thiner Pintura
De acuerdo con las normas ambientales, no se recomienda el uso de sustancias ácidas para limpiar los serpentines, por lo que la única opción es emplear agua a presión.
El procedimiento recomendado es el siguiente:
• Colocar el sistema con cierta inclinación para que drene el agua.
• Lavar a presión los serpentines y la base del aparato, cuidando no doblar las aletas. • Limpiar y secar la base del sistema.
• Esperar a que se escurran y sequen totalmente los serpentines y la base.
Limpieza y lubricación de partes móviles
Las partes móviles que deben limpiarse son el aspa y la turbina, las cuales es preciso separar del sistema para no mojar las partes eléctricas.
Las herramientas para remover las partes que recibirán mantenimiento no siempre son las mismas para todos los modelos o marcas, por lo que siempre es necesario contar con una caja con la herramienta indispensable para el servicio.
El procedimiento para limpiarlas y lubricarlas es el siguiente: • Quitar aspa y turbina de la flecha.
• Limpiar aspa y turbina. • Dejar secar aspa y turbina.
• Limpiar y engrasar flecha y orificio de aspa y turbina. • Colocar y sujetar aspa y turbina sobre la flecha.
• Observar el libre giro y la nivelación de los dos elementos.
Revisión de rodamientos (bujes o baleros)
El motor eléctrico tiene operaciones mecánicas sin relación alguna con su función eléctrica. Cuando un motor causa ruido, es necesario revisar la flecha y los rodamientos (bujes o baleros).
Un ajuste inadecuado de los rodamientos (bujes o baleros) causa ruido, al tiempo que el motor se amarre, por lo cual deben cambiarse.
Un motor cuyos rodamientos (bujes o baleros) no se atienden oportunamente puede resultar con defectos en la alineación de la flecha, situación que aunque no imposible de solucionar sí es más difícil, al grado de recomendarse cambiar por un motor nuevo.
Limpieza y eliminación de corrosión
La limpieza y eliminación de la corrosión dará una vida útil más larga al equipo. Es preciso considerar que la eliminación de la corrosión no sólo se logrará limpiando las superficies dañadas, sino con la aplicación de una pintura resistente a todo el aparato para lograr protegerlo en forma integral.
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La limpieza general de las partes metálicas se realizó al lavar los serpentines; sin embargo, no se eliminó el óxido ni la corrosión encontrada, para lograrlo se recomienda el siguiente procedimiento:
• Localizar las partes oxidadas o con muestras de corrosión. • Lijar las partes oxidadas o corroídas.
• Limpiar las superficies lijadas.
• Aplicar pintura a las superficies en general, limpias y secas. • Dejar secar.
FIGURA 34. PINTADO DE SUPERFICIES METÁLICAS.
FIGURA 35. SISTEMA DE VENTILACIÓN LIMPIO, LUBRICADO Y SECO.
2.2 Mantenimiento preventivo de los componentes eléctricos de aire
acondicionado tipo ventana y minisplit.
El mantenimiento preventivo de los componentes eléctricos del sistema de aire acondicionado tipo ventana y minisplit se basa en la limpieza, lubricación y protección contra la humedad de sus elementos. El objetivo es mantenerlos en buenas condiciones de operación por más tiempo.
C S R Motor L 2 L 1 Capacitor compresor Selector Termostato Bornes compresor Capacitor motor
FIGURA 37. DIAGRAMA ELÉCTRICO MINISPLIT.
Limpieza de elementos eléctricos
Esta limpieza implica también protegerlos contra la humedad, enemigo principal que debe evitarse en todo sistema eléctrico. Esto evitará problemas futuros. Asimismo, la limpieza y la sustitución de terminales o cables sulfatados y sobrecalentados forman parte del mantenimiento preventivo.
Motor eléctrico
Antes era necesario desarmar el motor para limpiarlo y protegerlo contra la humedad, así como lubricar su interior; sin embargo, ya tiene tiempo que los motores eléctricos vienen sellados, por lo que sólo queda limpiar y engrasar las flechas, lo que ya se hizo durante el mantenimiento de las partes mecánicas.
Los motores eléctricos normalmente tienen dos o tres velocidades (rojo, negro y azul), una línea de trabajo (blanca) y otra de arranque (café). Cada velocidad tiene una lectura de continuidad diferente de acuerdo con el diámetro de su bobina. La velocidad más rápida tiene una lectura de continuidad mayor que la de velocidad más baja.
Los motores tienen una placa que indica sus características: voltaje, amperaje y sentido de giro, incluso un diagrama de conexión. Se recomienda no desprender ni pintar esta placa.
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FIGURA 38. MOTOR ELÉCTRICO.
Prueba del motor eléctrico
Para probar un motor eléctrico se necesita:
• Identificar los cables de las velocidades y las líneas de arranque y trabajo.
• Comprobar la lectura de continuidad de la línea de trabajo con cada una de las velocidades y observar:
1. Si no marca continuidad la bobina está abierta, motor defectuoso. 2. Si marca continuidad total la bobina está en corto, motor defectuoso.
3. Si marca una lectura ascendente de acuerdo con el criterio anteriormente mencionado, motor en buen estado.
• Comprobar la continuidad entre el cable de arranque y el de trabajo: 1. Si marca algún valor de continuidad, motor en buen estado. 2. Si marca continuidad total, motor defectuoso.
Selector
El selector, tanto en el sistema de ventana como en el minisplit, se encuentra del lado del evaporador o unidad evaporadora. Es de vital importancia mantener un buen contacto entre todos lo elementos de selector, ya que un falso contacto o el sobrecalentamiento de un cable puede ocasionar desde simples fallas en la operación hasta que se queme el compresor o el motor eléctrico.
Si el selector es de tipo eléctrico, lo que se recomienda hacer es lo siguiente: • Revisión general de terminales y cableado.
• Limpieza de terminales sulfatadas, sobrecalentadas o corrosivas.
• Sustitución de terminales y cables sulfatados, sobrecalentados o corroídos. • Comprobar el funcionamiento del selector.
Prueba del selector
El selector se prueba fácilmente con la escala de resistencia del multiamperímetro de gancho, comprobando continuidad entre cada una de sus funciones con la línea de alimentación:
• Colocar las puntas del multiamperímetro en la escala de resistencia y el indicador sonoro de continuidad en los puntos que se desea comprobar.
• Presionar la tecla correspondiente o girar la perilla a la posición correspondiente. • Comprobar el sonido de continuidad del indicador sonoro.
• Hacer esto con cada tecla o posición de perilla.
• Si no se detecta sonido de continuidad en una posición y coincide con falla de operación de la misma el selector está defectuoso.
Capacitores
Los capacitores a veces se encuentran en el mismo compartimiento del selector en un sistema del tipo ventana, pero también pueden encontrarse en el exterior.
En un sistema minisplit los capacitores del compresor y ventilador del condensador se encuentran en la unidad condensadora, y en la evaporadora, el del motor de la turbina del evaporador.
El trabajo de mantenimiento con un capacitor es: • Revisión general de terminales y cableado. • Limpieza general del capacitor.
• Limpieza de terminales sulfatadas, sobrecalentadas o corrosivas.
• Sustitución de terminales y cables sulfatados, sobrecalentados o corroídos. • Comprobar el funcionamiento del capacitor.
Prueba del capacitor
Con un multímetro analógico la prueba de un capacitor se realiza de la siguiente manera: • Capacitor con terminales limpias.
• Descargar el capacitor puenteando las terminales de entrada y salida del capacitor. • Con un multímetro digital en la escala de resistencia colocar las puntas del multímetro y
observar:
1. Si la aguja sube y se regresa, capacitor en buen estado. 2. Si la aguja sube y no regresa, capacitor dañado en corto. 3. Si la aguja no sube, capacitor dañado abierto.
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Si se tiene un probador de capacitores:
• Colocar la escala correspondiente a la capacitancia del capacitor.
• Descargar el capacitor punteando las terminales de entrada y salida del capacitor. • Colocar las puntas del probador.
• Observar la indicación del probador, el cual indicará el estado del capacitor.
Transformador
El transformador se utiliza en un sistema de airea condicionado tipo ventana o minisplit cuando existe un sistema de control de voltaje, ya sea eléctrico o electrónico.
La falla de un transformador se comprueba verificando con el multiamperímetro, en la escala de voltaje, los voltajes de entrada y de salida.
El transformador, en vista de que es una bobina, puede tener dos fallas: que esté en corto o que esté abierto.
Prueba del transformador
• Revisar en el transformador los datos de voltaje de entrada y voltaje de salida. • Identificar la entrada y la salida del transformador.
• Conectar el transformador a la fuente y comprobar el voltaje de entrada con el multiamperímetro, de acuerdo con los datos de la placa.
• Comprobar con el multiamperímetro el voltaje de salida de acuerdo con los datos de la placa.
• Si los datos no corresponden con los datos de la placa se procede a medir la continuidad de las bobinas.
• Colocar las terminales del multiamperímetro en la escala de resistencia. • Comprobar la continuidad entre las bobinas del transformador.
• Identificar si están en corto, abiertas o en buen estado.
• Si están en corto se escuchará el indicador sonoro y la lectura se irá al máximo.
• Si están abiertas al colocar las puntas del multiamperímetro en las terminales de la bobina, no habrá ninguna lectura de resistencia.
• Si las bobinas están bien habrá una lectura menor en la bobina de alto voltaje y una mayor en la bobina de bajo voltaje.
Termostato
El termostato –normalmente ubicado a un lado del selector–, como responsable de mantener la temperatura adecuada de confort en el espacio, primero debe estar colocado en la graduación correspondiente. Si un termostato esto mal graduado ocasionará demasiado o poco enfriamiento. Por tanto, primero debe comprobarse la graduación del termostato con la temperatura alcanzada en el espacio acondicionado.
• Revisión general de terminales y cableado. • Limpieza general del termostato.
• Limpieza de terminales sulfatadas, sobrecalentadas o corrosivas.
• Sustitución de terminales y cables sulfatados, sobrecalentados o corroídos. • Comprobar el funcionamiento del termostato.
Prueba del termostato
• Girar la perilla del termostato poniendo atención al click del contacto de sus platinos, de preferencia colocarlo al máximo enfriamiento.
• Colocar las puntas del multiamperímetro con la escala de resistencia e indicador sonoro de continuidad en las terminales del termostato.
• Escuchar el indicador sonoro de continuidad. • Si se escucha es que está en buen estado.
• Si no se escuchó es que está defectuoso (abierto).
• Colocar la perilla del termostato en el mínimo enfriamiento.
• Colocar las puntas del multiamperímetro con la escala de resistencia e indicador sonoro de continuidad en las terminales del termostato.
• Escuchar el indicador sonoro de continuidad. • Si se escuchó es que está defectuoso (pegado). • Si no se escuchó es que está en buen estado.
Líneas eléctricas y terminales
Las líneas eléctricas y terminales son los elementos a través de los cuales se establece contacto entre cada uno de los elementos eléctricos del sistema; por medio de ellos se transmite la energía para que tales elementos funcionen.
Recomendaciones en la revisión de cables y terminales: • Identificables por el color.
• Libres de sulfatos. • Libres de óxido y carbón. • Libres de polvo y humedad. • Protegidos contra la humedad.
• El aislante debe estar firmemente unido al conductor.
• Proporcionar mantenimiento a los cables y terminales evitará los falsos contactos, que pueden sobrecalentarse y desembocar en la falla del equipo.
Bornes del compresor
Los compresores están conectados al sistema eléctrico por tres bornes que tienen forma de triángulo para identificarlos. Normalmente, en el vértice superior del triángulo se encuentra la conexión común (C) que viene del termostato; del lado izquierdo, la conexión del trabajo (R), y del lado derecho, la conexión del arranque (S). Esta distribución es la típica de los compresores de 220 volts, pero no es una garantía. Es posible encontrar configuraciones diferentes, sin importar tampoco si son de 110 volts. Sin embargo, esto es fácil de comprobar midiendo la continuidad entre las bobinas de trabajo (Run) y arranque (Start) con el común (C).
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FIGURA 39. BORNES DE UN COMPRESOR HERMÉTICO.
Identificación de los bornes de un compresor hermético
La identificación de los bornes de un compresor hermético se realiza con un ohmímetro midiendo la continuidad entre el común (C), arranque (S) y trabajo (R) y la continuidad entre el arranque (S) y el trabajo (R).
FIGURA 40. IDENTIFICACIÓN DE LOS BORNES DE UN COMPRESOR HERMÉTICO.
Comprobación de las bobinas de un compresor hermético.
Ya identificados los bornes del compresor hermético, también es posible determinar las condiciones en que se hayan sus bobinas para detectar alguna falla.
Si el compresor hermético en un sistema de aire acondicionado, ya sea el tipo ventana o minisplit, no arranca, y ya se ha realizado la prueba el termostato, se verifica la continuidad entre los bornes del compresor observando lo siguiente:
Medición
Diagnóstico
C-R no indica continuidad.
C-S no indica continuidad. Bobina de trabajo abierta. Bobina de arranque abierta. S-R no indicará continuidad. C-R indica continuidad total.
C-S indica continuidad total. Bobina de trabajo en corto. Bobina de arranque en corto. R-S indicará continuidad total C-R indica continuidad normal.
C-S no indica continuidad.
Bobina en buen estado. Bobina abierta.
R-S no indicará continuidad. C-R, C-S indican continuidad con la carcasa o tubería. Bobinas a tierra.
Común (C) Arranque (S) Trabajo (R) C R S La lectura de CS > CR La lectura de RS > CS La lectura de CR< CS La lectura de CS < RS
FIGURA 41. PRUEBA DE CR. FIGURA 42. PRUEBA DE CS.
FIGURA 43.PRUEBA DE SR. FIGURA 44. PRUEBA DE BOBINAS A TIERRA.
También se puede verificar la continuidad con cualquiera de las dos bobinas, C-R o C-S, con la tierra, conectando una punta de prueba al C o R y la otra a la carcasa o una tubería, y si indica continuidad significa que la bobina está a tierra, es decir, también está defectuosa.
Cuando un compresor no arranca se prueban sus bobinas, y si sigue sin moverse a veces se puede arrancar con lo que se conoce como un kit de arranque. Éste consiste en un capacitor con un relevador que generan un alto par de arranque al motor del compresor y lo hacen funcionar; es fácil de conectar, pues uno de sus cables se conecta a la línea del capacitor y el otro al arranque de éste.
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FIGURA 45. KIT DE ARRANQUE.
También existe otro método de arrancar un compresor: emplear el analizador de unidades herméticas (ANNIE). Éste es un aparato que prueba las bobinas de los compresores herméticos, y literalmente los despega cuando están amarrados, lo que aumenta el par al arranque del compresor con capacitores de varios valores, incluyendo la modalidad de la reversa.
Prueba de un compresor hermético con el ANNIE
• Conectar el cable negro al común (C). • Conectar el cable rojo al trabajo (R). • Conectar el cable blanco al arranque (S). • Conectar el ANNIE a la fuente.
• Seleccionar la capacitancia correspondiente. • Seleccionar la función de arranque.
• Seleccionar el sentido de giro normal. • Presionar arranque.
• Colocar el amperímetro a la línea y verificar el consumo de corriente. Verificación de las bobinas del compresor
• Seleccionar prueba de bobinas.
• Mantener conectados los cables a los bornes. • Seleccionar función prueba de bobinas.
• Seleccionar la bobina que se probará: CR, CS, SR (una a la vez). • Observar la lectura en la pantalla.
• Determinar de acuerdo con las lecturas de la pantalla, como en el caso del multímetro, si las bobinas están en buen estado.
Comprobación de las bobinas a tierra
• Seleccionar la función prueba a tierra.
• Con los cables conectados a la bobina a probar (CR, CS, SR).
• Conectar el cable verde (de tierra) a la carcasa o a un tubo haciendo buen contacto. • Observar la pantalla que indicará el estado de la bobina.
FIGURA 46. ANALIZADOR DE UNIDADES HERMÉTICAS.
FIGURA 47. CONEXIÓN DE BORNES A ANALIZADOR.
FIGURA 48. PRUEBA DE BOBINA DE ARRANQUE A TIERRA.
FIGURA 49. PRUEBA DE BOBINA TRABAJO A TIERRA.
2.3
Mantenimiento de los componentes electrónicos de aire acondicionado tipo
ventana y minisplit
El mantenimiento preventivo de los componentes electrónicos de los sistemas de aire acondicionado tipo ventana y minisplit se basa en la limpieza y protección contra la humedad de sus elementos, con el fin de que funcionen adecuadamente durante más tiempo.
36
3.
Mantenimiento correctivo de los componentes mecánicos, eléctricos y
electrónicos del sistema de aire acondicionado tipo ventana y minisplit
El mantenimiento correctivo de los componentes mecánicos, eléctricos y electrónicos de un sistema de aire acondicionado tipo ventana y minisplit va desde una reparación de cualquiera de los elementos hasta optar por sustituirlo, para lo cual es necesario evaluar el costo del trabajo. Se recomienda realizar un diagnóstico del funcionamiento para detectar las fallas y elaborar una orden de trabajo. Ésta debe incluir el equipo y la herramienta que se utilizarán, así como los materiales y refacciones necesarias, además de su costo. La orden de trabajo también servirá para la elaboración del reporte final de trabajo, el cual se incluirá en el portafolio de evidencias. Asimismo, es recomendable estimar el costo de la mano de obra.
En el capítulo anterior se mencionó la necesidad de elaborar un diagnóstico para definir la falla en un sistema de aire acondicionado, tanto tipo ventana como minisplit.
También se mencionó la necesidad de elaborar una orden de trabajo para llevar un registro de los trabajos realizados en un sistema y llevar un historial de su comportamiento. Además, se afirmó que es indispensable incluir toda esta información en un reporte para incluirlo en el portafolio de evidencias.
Por otro lado, es importante enfatizar en que todo trabajo debe llevarse a cabo respetando las normas de seguridad e higiene personal, así como también la normatividad en el cuidado del medio ambiente.
3.1 Mantenimiento correctivo a los componentes mecánicos de aire
acondicionado tipo ventana y minisplit
El mantenimiento correctivo de los componentes mecánicos de un sistema de aire acondicionado tipo ventana o minisplit se relaciona directamente con las fugas, la falla mecánica más común que puede ocurrir en cualquier punto del sistema mecánico.
Revisión de unidad condensadora en aire acondicionado tipo minisplit
El condensador o unidad condensadora en una unidad de ventana difícilmente se sustituye. Cuando los sistemas están expuestos a condiciones ambientales críticas se deterioran en un corto periodo, pero aunque el deterioro más pronunciado ocurre en las aletas del condensador será integral y lo más recomendable será sustituir la unidad por completo.
En los sistemas minisplit es posible sustituir la unidad condensadora si no ha sido suficiente el mantenimiento preventivo para evitar la destrucción de las aletas. Sin embargo, hay que poner en la balanza el instalar un equipo nuevo con otro usado.
Un condensador basa su eficiencia en la integridad y limpieza de sus aletas, si están sucias se limpian, pero difícilmente se podrá realizar el intercambio de calor de manera adecuada y si está muy deteriorado.
Un evaporador o unidad evaporadora de un sistema de aire acondicionado de ventana o minisplit está menos expuesto a condiciones ambientales críticas; sin embargo, no está exento del riesgo de tener una fuga. El procedimiento de revisión es el mismo que con el condensador o unidad condensadora.
El evaporador también basa su eficiencia en la integridad y limpieza de sus aletas, por lo que también se pueden limpiar, pero si están deterioradas éstas el cambio en una unidad de ventana no es recomendable, y aunque posible en el sistema minisplit no se recomienda mezclar parte de un equipo nuevo con parte de uno usado.
Operaciones de servicio a un sistema de aire acondicionado tipo ventana y minisplit
Para llevar a cabo cualquier operación de servicio en un sistema de aire acondicionado tipo ventana o minisplit, es necesario conectar el múltiple de manómetros al sistema, lo cual servirá para elaborar el diagnóstico del sistema.
Las operaciones de servicio se clasifican en preventivas y correctivas. Las primeras tienen como finalidad conservar el sistema en buen estado sin realizar modificaciones en sus componentes, a diferencia de las correctivas, en las cuales es preciso modificar el resto de los elementos del sistema para regresarlos, dentro de las posibilidades, a sus condiciones originales.
Primero se necesita conocer las condiciones de operación del sistema, que el fabricante ha definido con precisión. Tanto en reposo como funcionando se pueden comprobar con los instrumentos de medición utilizados normalmente, múltiple de manómetros, termómetro y multiamperímetro.
Conexión del múltiple de manómetros
El múltiple de manómetros es un conjunto de dos manómetros: uno de alta y uno de baja. Ambos están montados sobre un múltiple con tres conexiones: una al manómetro de baja, otra al de alta y una conexión común o de servicio. Cada manómetro tiene una válvula de acceso que permite o no el paso de fluido de las mangueras de los manómetros a la conexión común o de servicio.
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El múltiple de manómetros es la herramienta esencial del especialista en aire acondicionado y refrigeración, ya que es el dispositivo que le permite penetrar en el sistema y saber en qué condiciones se encuentra.
Para conectar el múltiple de manómetros, es necesario seguir el siguiente procedimiento: • Localizar el puerto de acceso al sistema.
• Quitar el tapón de la válvula.
• Conectar la manguera correspondiente (azul, baja; roja, alta). • Observar la lectura del manómetro.
Para sistemas de aire acondicionado:
• Si el sistema está parado la lectura del manómetro compuesto debe marcar retard. • Si el sistema está funcionando debe marcar entre 60 y 65 PSIG. Lecturas inferiores a
éstas significan falta de refrigerante que puede ser indicio de una fuga.
Verificación de la operación del sistema de aire acondicionado tipo ventana y
minisplit
Para verificar las condiciones de operación de un sistema de aire acondicionado, ya sea tipo ventana o minisplit, hay que tomar en cuenta siempre la placa del sistema.
Datos de placa:
Voltaje Carga de refrigerante
Amperaje Tipo de refrigerante
Potencia
Si un sistema no tiene válvula de acceso, es necesario utilizar unas pinzas pinchadoras o bien una válvula pinchadora.
Estas dos herramientas tienen la finalidad de evitar que el refrigerante se derrame cuando el sistema no tenga una válvula de acceso. Si es el caso, se pincha la tubería, de preferencia primero en el lado de succión para detectar la presión, y luego posiblemente para recuperar el refrigerante y así posteriormente instalar una válvula de acceso sin derramar una sola gota de refrigerante.
FIGURA 52. VÁLVULAS PINCHADORAS.
Las pinzas pinchadoras cuentan con una conexión de ¼” flare equipada con un pivote, así que sólo se aprietan en el punto deseado y se conecta la manguera del múltiple al puerto para detectar la presión y luego recuperar el refrigerante.
La válvula pinchadora tiene tres tamaños de asiento para ajustarse a tres diferentes diámetros de tubería; se acomoda y se sujeta con tres tornillos allen, cuando está bien sujeta se conecta la manguera del múltiple a la conexión ¼” flare y se aprieta el aguijón hasta que el manómetro detecte lectura. Primero servirá para detectar la presión y luego para recuperar el refrigerante sin tirar nunca una sola gota de éste.
Hay que tomar en cuenta que las pinzas ni la válvula pueden dejarse en forma permanente en el sistema, por lo que más temprano que tarde se deberá recuperar el refrigerante para colocar una válvula de acceso. Al quitar las pinzas o la válvula se instala la válvula de acceso y se tapa el orificio dejado por el aguijón.
Todas las lecturas deben coincidir con los datos de la placa para comprobar que el sistema trabaja adecuadamente.
Además de los datos de la placa hay que tomar en cuenta:
Presión de succión. Temperatura de succión.
Presión de descarga (si es posible). Temperatura de descarga.
Temperatura ambiente. Temperatura del aire.
Temperatura del refrigerante. Temperatura de entrada al evaporador.
Temperatura de entrada al evaporador. Temperatura de salida del evaporador. Temperatura de salida del evaporador. Temperatura de entrada al condensador. Temperatura de entrada al condensador. Temperatura de salida del evaporador. Temperatura de salida del evaporador. Humedad relativa.
Recuperación de refrigerante
La contaminación del medio ambiente por varias fuentes ha hecho que nuestro mundo cada vez esté más deteriorado. Esto nos compromete cada día más a vigilar que nuestras actividades se enfoquen a protegerlo, en beneficio nuestro y de las generaciones futuras.
No es nuevo decir que los gases refrigerantes (clorofluorocarbonos, CFC), debido al cloro contenido en sus moléculas, son grandes contaminantes del ambiente; su mayor efecto nocivo
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es el deterioro de la capa de ozono estratosférico que protege a los seres vivos de las radiaciones ultravioletas de Sol.
El refrigerante más usado en los sistemas de aire acondicionado, tanto tipo ventana como minisplit, es el R-22, un HCFC, o sea, un CFC, que tiene adicionada una molécula de hidrógeno, cuya finalidad es que el cloro sea más inestable y que su potencial de destrucción de la capa de ozono estratosférico sea mucho menor, bajando de un PAO (potencial de agotamiento de ozono) del R-12 de 0.82 a 0.055 del R-22. Esto no significa que podamos tirarlo en cualquier sitio, ya que si bien no deteriora tanto la capa de ozono estratosférico, sí contribuye de alguna manera al calentamiento global. Como especialistas en aire acondicionado, tenemos el compromiso de no descargar refrigerantes a la atmósfera bajo ninguna circunstancia. Por tanto, siempre debemos tener mucho cuidado en la aplicación de las técnicas de recuperación del refrigerante antes de pensar tan sólo en derramarlo a la atmósfera.
Proceso de recuperación de refrigerante
• Seleccionar el equipo del cual se recuperará el refrigerante.
• Reunir el equipo necesario para la recuperación: recuperadora de refrigerante; balanza; múltiple de manómetros; tanque especial de recuperación vacío a 1000 micrones.
• De acuerdo con el tamaño del sistema, estimar la cantidad de refrigerante que se recuperará.
• Conectar el manómetro de baja y la manguera azul del múltiple de manómetros al sistema.
• Verificar que las válvulas de entrada y salida de la recuperadora estén cerradas y la válvula central en posición de recuperación.
• Verificar que los manómetros de la recuperadora estén en “cero”.
• Conectar la conexión común o de servicio a la entrada de la recuperadora.
• Conectar la otra manguera de la salida de la recuperadora a la entrada del tanque de recuperación vacío a 1 000 micrones, o con carga del mismo tipo de refrigerante por recuperar.
• Conectar el sensor de seguridad de llenado de la recuperadora al tanque. • Colocar el tanque sobre la balanza y registrar el peso.
• Regresar la balanza a “0” para registrar precisamente el refrigerante recuperado.
• Abrir la válvula de baja del manómetro para purgar la línea del sistema a la recuperadora.
• Abrir la válvula de entrada de la recuperadora. • Abrir la válvula de salida de la recuperadora.
• Purgar la manguera de entrada al tanque de recuperación.
• Abrir la válvula del tanque en cuanto se empiece a recuperar el refrigerante.
• Presionar el botón de encendido de la recuperadora y presionar el botón de arranque. • Si la recuperadora no arranca, revisar la conexión del sensor.
• Si la recuperadora arranca, esperar a que se recupere el refrigerante.
• Cuando el manómetro empiece a marcar presión negativa, cerrar válvula del múltiple, apagar la recuperadora, cerrar la válvula de entrada y cambiar la válvula central de recuperación a purga.
• Arrancar la recuperadora nuevamente para purgar el refrigerante que quedó en ella. • Cuando los manómetros marquen cero, apagar la recuperadora y cerrar la válvula de
salida de la recuperadora.
• Al quitar las mangueras se liberará el refrigerante que contengan.
• Si algún manómetro queda arriba de cero, abrir y cerrar la válvula de entrada o salida para liberar la recuperadora del poco refrigerante que haya quedado..
• Verificar el peso del refrigerante recuperado.
• Proceder a realizar la siguiente actividad de servicio.
FIGURA 53. CONEXIÓN AL SISTEMA. FIGURA 54. INSTALACIÓN VÁLVULA PINCHADORA.
FIGURA 55. CONEXIÓN A LA ENTRADA DE LA RECUPERADORA.
FIGURA 56. CONEXIÓN A LA SALIDA DE LA RECUPERADORA
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FIGURA 59. CONEXIÓN A LA ENTRADA DEL TANQUE.
FIGURA 60. LISTOS PARA RECUPERAR.
FIGURA 61. RECUPERADORA LISTA. FIGURA 62. ARRANQUE DE LA RECUPERADORA.
FIGURA 63. RECUPERANDO REFRIGERANTE. FIGURA 64. CONTROL DE LA RECUPERACIÓN.
Detección de fugas
Detectar una fuga requiere, primero, comprobar que efectivamente existe. Por lo tanto, es necesario conectar el múltiple de manómetros y elaborar el diagnóstico correspondiente para hacer la prueba o detectar la fuga.
Para la revisión o detección de una fuga, se recomienda seguir el siguiente procedimiento: • Conectar el múltiple de manómetros.
• Comprobar con el múltiple de manómetros la falta de refrigerante en el sistema. • Asegurarse de que queda suficiente refrigerante en el sistema.
• Revisar visualmente las líneas en busca de alguna mancha de aceite.
• Elaborar una solución jabonosa con detergente líquido y aplicarlo en los puntos sospechosos (codos y uniones de soldadura).
• Si no se detecta por este medio, utilizar cualquier otro medio de detección (ultrasónico, electrónico o de flama); la fuga se encontrará por cualquiera de estos métodos.
Si es el sistema es del tipo ventana y la fuga no se encuentra por alguno de estos métodos o no se dispone de ellos, pero se detectan alrededor de 100 libras de refrigerante dentro del sistema:
• Quitar las partes eléctricas y sumergirlo en una pila para realizar la prueba hidrostática y observar cuidadosamente el burbujeo.
• Habiendo detectado la fuga por cualquier medio, proceder a liberar la presión y solucionar la fuga.
Es importante señalar que si se tenía buena presión del refrigerante antes de proceder a solucionar la fuga, se debe recuperar el refrigerante en un cilindro autorizado, nunca derramarlo al medio ambiente.
Si no se tenía suficiente refrigerante, por ejemplo, 20 o 30 libras, se recomienda completar la presión hasta 100 libras con nitrógeno y realizar la prueba con esta mezcla.
Cuando se detecte la fuga se puede liberar la mezcla de acuerdo con la regulación ambiental.
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FIGURA 69. PRUEBA DE JABONADURA. FIGURA 70. DETECTOR ELECTRÓNICO.
FIGURA 71. PRUEBA EN PILA HIDROSTÁTICA.
Reparación de fugas
Ya recuperado el refrigerante o liberado el nitrógeno, detectada la fuga y marcada se procede a solucionarla:
• Preparar la superficie que se soldará.
• Limpiar la superficie de grasa, aceite pintura, etcétera. • Preparar el equipo de soldar.
• Usar el equipo de protección: tanque de oxígeno; tanque de acetileno o butano; mangueras; varilla de soldar; equipo de seguridad, guantes, gafas, peto; soplete.
• Abrir los tanques de oxígeno y butano. • Revisar las lecturas de los manómetros. • Abrir las válvulas del soplete.
• Graduar la flama.
• Calentar la superficie que se soldará. • Aplicar la soldadura.
• Solucionar la fuga.
• Cerrar los tanques de oxígeno y butano. • Recoger las mangueras.
• Dejar enfriar la parte afectada. • Volver a probar fugas.
FIGURA 72. EQUIPO DE OXIBUTANO.
FIGURA 73. REGULADOR Y MANÓMETROS DEL OXÍGENO.
FIGURA 74. REGULADOR Y MANÓMETROS DEL BUTANO.
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FIGURA 75. CALIBRACIÓN DE LA FLAMA. FIGURA 76. CALENTAMIENTO DE LA SUPERFICIE A SOLDAR.
Prueba de fugas
La prueba de fugas no es precisamente detección, ya que sólo consiste en revisar y comprobar que la fuga o fugas detectadas hayan sido completamente soldadas.
Se comprueba así:
• Cargando con nitrógeno hasta 100 PSIG.
• Probando fugas con cualquier detector a la mano.
• Se puede comprobar todavía con más seguridad observando que el sistema mantenga la misma presión 24 horas después.
Proceso de vacío
La humedad es considerada como el enemigo número uno de un sistema de aire acondicionado o refrigeración, por lo que es indispensable eliminarla totalmente.
Antes se consideraba que haciendo un vacío que alcanzara las 30 pulgadas de mercurio y, según el tamaño, manteniéndolo durante 15 minutos o media hora se obtenía un vacío completo; sin embargo, de acuerdo con las buenas prácticas, es necesario emplear un vacuómetro.
El vacío no se realiza por tiempo sino cuando un sistema que utilice aceite mineral o alquilbenceno alcance 500 micrones, y un sistema que tenga aceite poliolester 250 micrones. La operación más recomendable para realizar un buen vacío es llevar a cabo la triple evacuación siguiendo los siguientes pasos:
• Revisar el nivel de aceite de la bomba de vacío y que esté libre de humedad. • Liberar la presión de nitrógeno.
• Conectar la manguera azul del manómetro compuesto del múltiple de manómetros al sistema. (Si el sistema tiene otra válvula de acceso conectar también la manguera roja del múltiple.)
• Conectar la manguera común a la bomba de vacío y al vacuómetro. • Abrir las válvulas del múltiple y arrancar a bomba.
• Abrir el gas ballast de la bomba para purgarla. • Cerrar el gas ballast de la bomba.
• Encender el vacuómetro.
• Observar cómo baja la aguja del manómetro y la lectura del manómetro.
• Al alcanzar los 1 500 micrones en el vacuómetro, cerrar el múltiple y apagar la bomba. • Romper el vacío con 2 libras de nitrógeno.
• Volver a iniciar el vacío otra vez hasta 1 500 micrones. • Abrir el múltiple de manómetros.
• Arrancar la bomba.
• Abrir y cerrar el gas ballast de la bomba.
• Al alcanzar los 1 500 micrones cerrar nuevamente las válvulas del múltiple y apagar la bomba.
• Volver a romper el vacío con 2 libras de nitrógeno. • Volver a iniciar el vacío otra vez.
• Si el sistema tiene refrigerante 22 esperar a que el vacuómetro alcance 500 micrones. • Si tienen algún otro gas refrigerante que necesite aceite poliolester esperar hasta que
alcance 250 micrones.
• Abrir el múltiple de manómetros • Arrancar la bomba.
• Abrir y cerrar el gas ballast de la bomba. • Al alcanzar el vacío indicado cerrar el múltiple. • Apagar la bomba.
• Desconectar y apagar el vacuómetro.
• Desconectar la conexión común y prepararla para la carga con refrigerante adecuado.
FIGURA 77. MANÓMETRO CONECTADO AL SISTEMA.
FIGURA 78. CONEXIÓN DE BOMBA DE VACÍO Y VACUÓMETRO.
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FIGURA 79. ABRIR GAS BALLAST. FIGURA 80. GAS BALLAST ABIERTO.
FIGURA 81. VACUÓMETRO EMPIEZA A DETECTAR LECTURA.
FIGURA 82. VACÍO EN PROCESO.
FIGURA 83. VACÍO AL ALCANZADO.
