CURSO DE REPARACIÓN DE EQUIPOS DE REFRIGERACIÓN DOMÉSTICA
Tema No. 1
Nombre del tema:Componentes mecánicos básicos.
Por: David Zabdiel Angel Ixtlahuaca
Componentes
mecánicos básicos
Para que un sistema de refrigeración funcione correctamente y el ciclo
frigorífico se lleve a cabo, hacen falta una serie de componentes
indispensables para que el refrigerante cambie de estado dentro del circuito y
“fabricar el frío”
sea posible. De esta manera construimos un Sistema de Refrigeración para
electrodomésticos como neveras, cámaras frigoríficas, aire acondicionado y
cualquier sistema de producción de frío.
EVAPORADOR
Su función consiste en proporcionar una superficie
de transferencia de calor a través de la cual el calor pasa del
ambiente refrigerado al refrigerante evaporado.
LINEA DE ASPIRACIÓN
Su función
consiste en llevar el vapor de presión baja desde el evaporador hacia la
entrada de aspiración del compresor.
COMPRESOR
Sus funciones consisten en extraer el vapor
del evaporador y en
aumentar la temperatura y presión del vapor para que éste pueda condensarse con
los medios de condensación normalmente disponibles.
LÍNEA DE DESCARGA
Su función es entregar el vapor a presión
alta y temperatura alta desde el compresor hasta el
condensador.
CONDENSADOR
Su función es proporcionar una superficie de intercambio
de calor a través
de la cual el calor pasa del vapor refrigerante caliente a un medio de
condensación.
LADO DE ALTA Y BAJA
Un sistema
de refrigeración se divide en dos partes según la presión que el refrigerante
ejerce en estas dos partes.
LADO DE BAJA
La parte de baja presión del sistema se compone del control de flujo de
refrigerante, el evaporador y la línea de aspiración. La presión que ejerce el
refrigerante en estas partes es la presión baja necesaria para que el
refrigerante se evapore en el evaporador. Esta presión se conoce como “presión
baja”, “presión del lado baja”, “presión de aspiración” o “presión de evaporación“.
LADO DE ALTA
La parte de alta presión del sistema se compone del compresor, la línea de
descarga, el condensador el receptor y la línea
de líquido. La presión que ejerce el refrigerante en esta parte del sistema es
la presión alta necesaria para la
condensación del refrigerante en
el condensador. Esta presión se llama “presión alta”, “presión de descarga” o
“presión de condensación”.
Tema No. 2
Por: David Zabdiel Angel Ixtlahuaca
COMPRESOR BLINDADO PARTES Y FUNCIONAMIENTO
Un compresor es una máquina de fluidos que
está construida para aumentar la presión y desplazar cierto tipo de
fluidos, tal como gases y los vapores. Esto se realiza a través
de un intercambio de energía entre la máquina y el fluido en el cual
el trabajo ejercido por el compresor es transferido a la sustancia que pasa por
él convirtiéndose en energía de flujo, aumentando su presión y energía
cinética impulsándola a fluir.
La excéntrica que por medio de la biela transmite el
movimiento alternativo o de vaivén al émbolo o pistón, se halla montada
directamente sobre el eje del motor. Generalmente el eje se halla instalado
verticalmente, razón por la cual el émbolo se desplaza horizontalmente en el
interior del cilindro.
La unidad compresora se halla soportada por medio de
resortes y toda la carcasa de acero que encierra la unidad, está cuidadosamente
balanceada, para evitar la vibración al gabinete.
En lo que se refiere a la lubricación permanente de todas
las partes móviles del compresor, se asegura su buen resultado haciendo
circular aceite lubricante bajo presión, que se extrae de la parte inferior de
la carcasa que le sirve de depósito.
El gas a baja presión, que llena la carcasa del compresor,
es arrastrado al interior del compresor a través de un silenciador, en cada
golpe de succión o carrera de aspiración del émbolo y se descarga también a
través de otro silenciador durante el golpe de compresión o carrera de
compresión del émbolo. Estos silenciadores están proyectados para amortiguar
los ruidos del compresor, contribuyendo al funcionamiento silencioso que
caracteriza esta clase de equipos
Después de pasar por el silenciador de descarga, el gas
refrigerante comprimido, circula por una bobina espiral que forma el tubo de
descarga en la parte inferior del conjunto del compresor, siguiendo luego por
este tubo que sale por la base de la estructura del compresor y penetra al
condensador
Durante el golpe o carrera de compresión del émbolo, trabaja
una válvula liviana colocada en la placa de válvulas que está fijada al final
del cilindro, la que cierra la abertura de entrada o succión. El vapor
refrigerante comprimido en el cilindro se descarga a través de una válvula a
propósito, tipo disco que se abre tan pronto como la presión dentro del
cilindro es mayor que la existente en el lado de alta presión del sistema.
Condensador partes y funcionamiento
El condensador es un intercambiador de calor y como su
nombre lo indica, sirve para disipar al exterior del sistema de refrigeración,
el calor absorbido en el evaporador que se genera en el proceso de compresión.
Condensador se produce haciendo pasar el aire, más frío, alrededor de los tubos
del condensador, más caliente, haciendo que el aire absorba el calor a través
del proceso de convección.
Cuando sea necesario, la sustitución del condensador
requiere algunos cuidados. Es importante seleccionar un modelo que sea adecuado
a la capacidad de refrigeración, pues, el condensador expulsa al medio ambiente
el calor generado durante el proceso de compresión, más el calor absorbido por
el evaporador en el sistema de refrigeración. Así, cuanto mayor la capacidad de
refrigeración, más grande debe ser el condensador para atender a la necesidad.
Durante el proceso de condensación el fluido se encuentra a
la temperatura de saturación con relación a la presión de descarga. En este
punto, todo el intercambio de calor del refrigerante con el medio ambiente se
transforma en la condensación del gas, haciéndolo líquido. Este proceso libera
grandes cantidades de calor al medio ambiente, y es fundamental para el sistema
de refrigeración. Cuando todo el gas se convierte en líquido, comienza una
nueva etapa en el proceso de condensación
La función del condensador es transformar en su interior el
gas refrigerante comprimido en el compresor en líquido refrigerante. En el
interior del condensador el gas refrigerante pierde el calor que absorbió
durante el proceso de su evaporación desde el espacio a enfriar, así como
también hace entrega del calor absorbido durante su circulación a través de la
línea de retorno al compresor y el calor absorbido durante el fenómeno de
compresión en el interior del compresor.
Debido a esta entrega o pérdida de calor y a la elevada
presión a que se lo somete, el gas se condensa y constituye una fuente de
agente refrigerante en estado líquido en condiciones de ser entregado
repetidamente en el interior de un equipo de refrigeración, produciendo en
consecuencia el efecto de enfriamiento buscado.
El refrigerante en estado gaseoso y a temperaturas
superiores a la del ambiente, llega al condensador desde la descarga del
compresor. Al producirse el contacto del gas refrigerante con las paredes del
condensador que se halla a una temperatura muy inferior a la del gas, comienza
este a perder calor que pasa al ambiente provocándose la condensación del gas.
En realidad el fenómeno o proceso de condensación no se
realiza en forma uniforme a todo lo largo del condensador ni finaliza
exactamente a la salida de este.
Tema No. 4
Por: David Zabdiel Angel Iztlahuaca
Evaporador partes y funcionamiento
Evaporador es un intercambiador de calor. Su función es
transferir el calor del ambiente refrigerado al fluido refrigerante que está
circulando. Así, el fluido refrigerante, que este. En estado líquido, se
convierte en vapor. Mientras tanto, por haber absorbido el calor, el evaporador
mantendrá una temperatura adecuada en el gabinete del refrigerador. Los tipos
de refrigerantes y fluidos son: R-134a, R-404A, R-507, R-417A, R-422D, R-424A,
R-427A, glicol, CO2 (R-744), NH3 (R-717 amoniaco), etc.
Los evaporadores generalmente se hacen de aluminio, cobre o
latón, materiales que tienen una buena conductividad térmica. Sus tubos pueden
ser lisos o estar equipados con aletas internas y externas para aumentar el
intercambio de calor. Los evaporadores de placa y los tubulares funcionan sobre
la base del intercambio de calor por convención natural del aire. Es decir, el
intercambio de calor se produce por el contacto entre el aire que circula
dentro del refrigerador y la superficie del evaporador
Muchos evaporadores, especialmente los utilizados en la
refrigeración doméstica, tienen un separador de líquido. El objetivo es recoger
el líquido no evaporado, evitando as. Que el fluido refrigerante llegue al
compresor en la fase líquida.
El separador de líquido puede ser de dos tipos:
Estampado en el evaporador, en forma de colmena;
Cilíndrico, con el tubo situado en la salida del evaporador.
Este modelo también se utiliza en los refrigeradores frost-free y no frost.
El tipo más simple de válvula de control ideado con el objeto de controlar la entrada de líquido refrigerante al interior del evaporador, lo constituye el estrangulador o restrictor. Este dispositivo no es otra cosa que un orificio de restricción, cuyo diámetro es mucho más pequeño que el de las tuberías o conductos que posee el evaporador.
El restrictor permite la entrada del líquido refrigerante al interior del evaporador, en cantidad proporcional a la diferencia de presión existente entre la presión de succión y la de compresión o en otras palabras, el líquido agente refrigerante en estado líquido, es obligado a pasar a través del restrictor, en la cantidad exigida por la diferencia de presión que existe entre el condensador y el evaporador.
La presión que por acción del compresor se manifiesta en el condensador, forzar al agente refrigerante a pasar a través de un filtro por la línea líquida y de esta al restrictor, desde donde el refrigerante en estado líquido pasa al evaporador a baja presión, evaporándose casi instantáneamente y absorbiendo el calor circundante. La necesidad del filtro en la línea líquida es el hecho de que debido a la pequeñez del orificio del restrictor, cualquier partícula de materia extraña arrastrada por el refrigerante podría obstruir el restrictor provocando la falla del sistema.
TUBO CAPILAR
El tubo capilar es prácticamente un restrictor, pero en lugar de ser un orificio es propiamente un tubo restrictor, pues está constituido por un simple tubo de diámetro interno muy pequeño, de aproximadamente un milímetro, cuyo largo puede variar entre uno y seis metros.
Al igual que el restrictor, el tubo capilar es un dispositivo de control que no posee piezas móviles y su aplicación se ha generalizado tanto que se lo emplea muy especialmente en la fabricación de unidades selladas.
Debido al reducido diámetro interno del tubo capilar, la fricción que se produce entre él y el líquido en su trayectoria hacia el evaporador, hace que en esta forma quede refrigerada la cantidad de refrigerante que alimenta dicho dispositivo.
Debido al reducido diámetro interno del tubo capilar, la fricción que se produce entre él y el líquido en su trayectoria hacia el evaporador, hace que en esta forma quede refrigerada la cantidad de refrigerante que alimenta dicho dispositivo
También en el caso del tubo capilar y por las mismas razones expuestas para el restrictor, se hace necesario intercalar un filtro entre la salida del condensador y el tubo capilar, en este último provoca la igualación de presiones entre la línea de alta y la de baja
FUNCIONAMIENTO
Los tubos capilares se utilizan habitualmente como elementos de expansión en pequeñas instalaciones por las razones siguientes: Facilidad de instalación. Bajo costo. Fiabilidad, no hay piezas en movimiento. Permiten la utilización de compresores de bajo par de arranque por el buen equilibrio de presiones.
Cuando el refrigerante líquido entra dentro del tubo capilar se produce una estrangulación, (aumenta la velocidad y disminuye la presión) debido a esto parte del líquido se evapora al cambiar de presión. Para evitar que se evapore todo el líquido antes de entrar al evaporador se suele soldar junto con la línea de aspiración para evitar que robe calor del exterior. Cuando ponemos en marcha el compresor empezamos regar el evaporador, se evapora y va avanzando el refrigerante, se suele colocar un termostato en la línea de aspiración antes del compresor para pararlo cuando llegue el refrigerante en estado líquido. Al parar el compresor todo el refrigerante pasa al evaporador al no haber nada que lo impida y gracias a la diferencia de presiones.
La carga exacta para estos equipos es cuando todo el refrigerante está evaporado en el evaporador en el momento en que el compresor está parado. Se ajustan las condiciones de trabajo de los equipos con tubo capilar con la carga de refrigerante. Una carga escasa es causa de una temperatura de evaporación demasiada baja, lo que tiene como consecuencia la disminución del rendimiento frigorífico y por lo tanto aprovechamiento solamente parcial del evaporador. En cambio una carga demasiado fuerte es causa de una presión demasiado elevada y conduce a la sobrecarga del compresor pudiéndole llegar golpes de líquido
CONTROL DE TEMPERATURA
Se puede definir como la sensación o en grado de calor con respecto a un punto de
referencia orbitario , expresado
mediante una escala la temperatura solo
no muestra la cantidad de calor , solo es una referencia de que tan
caliente esta un cuerpo o sustancia con respecto a otro.
Las distintas escalas de los sistemas métrico e inglés se
basan en los puntos de fusión del hielo y de ebullición de agua.
El bulbo termostático se mantiene en estrecho contacto con
la pared del evaporador, exactamente en donde finaliza la vaporización del
mismo, al cual va sujeto por medio de una grapa, y las variaciones de
temperatura que sufre el evaporador se transmiten al bulbo, transformándose en
variaciones de presión del fluido, que hacen expandir o contraer el fuelle.
Estos movimientos de expansión o contracción del fuelle son
recibidos por un sistema de palancas y resortes que mantienen en tensión al
sistema; todo este conjunto forma un mecanismo que amplía los movimientos del
fuelle y los transmite a un juego de contactos, provocando la acción de
conexión y desconexión, cuando la temperatura alcanza los valores máximo y
mínimo establecidos.
1. Resorte de corte y cierre rápido
2. Resorte
3. Perno de ajuste diferencial
4. Cables eléctricos a contactos fijos
5. Tubo capilar
6. Bulbo
7. Fuelle
8. Articulación de palanca
9. Resorte de regulación
10. Contactos fijos
11. Palanca
12. Tornillo de ajuste diferencial
13. Botón de regulación
14. Puente de contacto.
Este regulador es del
tipo denominado control termostático de temperatura, cuyo funcionamiento
consiste en arrancar y parar el compresor. Está conformado por un bulbo
termostático, un tubo capilar y un diafragma o fuelle. Este conjunto está
cargado con una pequeña cantidad de refrigerante y se halla herméticamente
cerrado.
Estos controles de temperatura en los refrigeradores
domésticos poseen una perilla de accionamiento manual, mediante la cual puede
fijarse la temperatura que se desee en el interior del espacio a enfriar. En el
dial o cuadrante indicador sobre el cual gira la perilla, se han marcado las
diferentes posiciones de regulación que son de "parada" o
desconectado, varias posiciones que permiten el ajuste desde frío mínimo hasta
la máxima "congelar" y también la posición correspondiente a
"descongelar.
Los refrigeradores utilizan un termostato para controlar la
temperatura en el interior de los compartimientos del refrigerador y
del congelador, parecido a un termostato para la calefacción y el sistema de
refrigeración. Lo ideal sería que la temperatura dentro del refrigerador esté
entre 37 y 40 grados F (2,77 y 4,44 grados Centígrados). Si tu refrigerador
está un poco caliente o si tienes
Una formación de hielo en la parte superior de los
contenedores, podría ser el momento de hacer pequeños ajustes en la
temperatura. La forma de ajustar la temperatura de un refrigerador es
generalmente la misma, independientemente de la marca o del tipo de
controles.
Tema No.7
Nombre del tema:Termostato, tipos, partes y funcionamiento.
Por: Elda Castillo Guevara
Termostato ¿Qué es?
Un termostato es un aparato que sirve para mantener estable la temperatura de un local o dispositivo dentro de ciertos márgenes, estos serán mas o menos estrechos de acuerdo a las exigencias del uso. Los termostatos se ocupan en el área de de los aire acondicionado o en los sistema de refrigeración .
Todos los termostatos tienen en su construcción un elemento sensor de la temperatura que cambia alguna magnitud con el cambio de esta, este cambio se utiliza para operar un interruptor eléctrico que apaga o enciende el elemento calefactor (o enfriador) o para abrir o cerrar una compuerta por donde entra el calor ( o el frío) al área en cuestión.
Tipos de termostatos
Termostato de ambiente
Su misión es la de controlar la puesta en marcha y paro de algún elemento, para de esta forma, poder mantener las condiciones deseadas de temperatura en el interior del local o recinto que se desea climatizar.
.Pueden ser de metal o bien montar un elemento sensible que normalmente está constituido por un fuelle y un bulbo, y que en su interior contiene una carga de fluido.
Cuando la temperatura del bulbo termostático se eleva, la presión existente dentro del elemento termostático hace extender o dilatar el fuelle, y por medio de unos elementos mecánicos de enlace provoca el cierre de los contactos del termostato a una determinada temperatura. Cuando la temperatura baja, de nuevo la reacción del bulbo termostático al contraerse provoca la apertura de los contactos.
Cualquiera que sea el tipo de termostato, el elemento sensible debe emplazarse siempre en la corriente de aire en movimiento (convección), cuidando que no sea influenciado por las corrientes de aire caliente que se originan al abrir la puerta de la cámara.
El bulbo no debe fijarse en ninguna de las paredes de la cámara y se debe evitar su instalación en la caída de aire frío del evaporador.
Termostato antihielo
Este tipo de termostato actúa como elemento de seguridad en los evaporadores enfriadores de líquidos, detectando la formación de hielo en la superficie del evaporador, ya que ello podría dañarlo, además de que cuando el evaporador se escarcha disminuye su capacidad frigorífica, puesto que el propio hielo actúa como aislante.
Termostato de escarche
El termostato de des escarche controla la formación de hielo sobre la superficie de los evaporadores de aire con expansión directa, por ejemplo en las bombas de calor durante el funcionamiento en invierno, ya que actúa invirtiendo el ciclo de funcionamiento y con ello se consigue el desescarche de la batería exterior, inyectando al serpentín los gases calientes provenientes de la descarga del compresor.Termostato para final de des escarche
Este tipo de termostato tiene por misión interrumpir la alimentación eléctrica de las resistencias de des escarche instaladas en el evaporador.
Encontraremos termostatos fijos que normalmente montan un bimetal en su interior y a través de una grapa especial está en contacto con uno de los tubos del evaporador, una vez finalizado el desescarche y a partir de cierta temperatura positiva, desconecta la alimentación eléctrica a las resistencias.
También encontraremos termostatos con bulbo y con temperatura final de des escarche regulable, asegurando de esta forma la eliminación del hielo al poder regular la temperatura final más adecuada según la posición del bulbo.
Algunos de estos termostatos incluyen un retardo para la puesta en marcha de los ventiladores del evaporador, ya que al final del desescarche se pondrá en marcha el compresor durante un tiempo, y a continuación, cuando el evaporador ya esté frío, pondrá en marcha los ventiladores, evitando de esta forma que el calor provocado por las resistencias durante el desescarche sea transmitido al ambiente de la cámara.
Termostato para evaporadores
Este tipo de termostatos son los empleados en refrigeración doméstica y comercial, como botelleros, vitrinas expositoras, fabricadores de hielo, etc.
Llevan un bulbo que va fijado en un punto del evaporador, normalmente el último tramo, a efecto de poder asegurar una temperatura óptima en el interior del compartimento refrigerado.
termostato para evaporadorEn refrigeradores domésticos de un compartimento, el propio termostato monta en el mando de regulación un botón para efectuar los desescarches, el cual al accionarlo abrirá los contactos que alimentan al motor y no volverá a rearmarse hasta que en el evaporador no se alcance una temperatura aproximada de cinco grados positivos, asegurando de esta forma que no haya hielo en la
superficie del evaporador .
En refrigeradores domésticos de dos compartimentos y un solo motor, los desescarches en el compartimento conservador se realizan a través de una resistencia instalada en la parte trasera de la placa del evaporador, la cual entra en funcionamiento durante las paradas del compresor, conectada eléctricamente en serie con la bobina de trabajo del compresor.
Los desescarches en los compartimentos congeladores siempre tienen que ser manuales, desconectando la instalación de la corriente eléctrica, o bien situando el mando del termostato en la posición de paro.
Los refrigeradores domésticos del tipo “combi” se acostumbran a instalar un avisador (luz roja) que se enciende cuando la temperatura en el departamento congelador aumenta unos 6 ºC sobre la temperatura consignada en el termostato para el arranque.
Termostatos de dos escalones
Este tipo de termostato se encuentra habitualmente en instalaciones de aire acondicionado en las que se requiera un control automático en los ciclos de frío y de calor con una zona muerta intermedia.
Eléctricamente consta de un doble contacto conmutado para poder realizar las funciones, aunque también es aplicable como control de temperatura normal, utilizando para ello uno de los conmutadores para el funcionamiento de la instalación y el otro como seguridad.
Termostatos electrónicos
En los termostatos electrónicos el control de las temperaturas se realiza por medio de sondas que pueden ser de coeficiente térmico positivo (CPTC) o negativo (CNTC) instaladas en unos puntos concretos según su cometido.
termostato electrónico.Una de las principales características de estas sondas es que varían su resistencia en relación a la temperatura que detectan, mandando dicho valor a un módulo electrónico para que actúe en consecuencia. Normalmente los termostatos electrónicos integran más funciones y tienen más prestaciones que los termostatos mecánicos.
Podemos encontrar desde termostatos electrónicos con sólo una salida para el relé que alimenta al compresor, hasta tener varias salidas de relés para poder controlar, además, el principio y final de los desescarches, el retardo de los ventiladores, señales de alarma , temperaturas de consigna y ambiente interior, etc.
Los márgenes de regulación de temperaturas son muy ámplios, es normal encontrar márgenes de temperaturas comprendidas entre -60 y +90 °C con un error máximo de un 1%. Además, el diferencial permite ser regulado de 0,5 a 10 °C con mucha fiabilidad, factor muy importante para el buen funcionamiento de la instalación.
Regulación del termostato
Según el tipo de termostato, además de poder regular la temperatura de corte a través del mando principal, tendremos acceso a la regulación del diferencial que debe existir entre ésta temperatura y la de arranque.
La diferencia normal entre la apertura y cierre del circuito está entre 2 y 8 °C, siempre dependiendo de las necesidades y características de la instalación, aunque normalmente con un diferencial de 4 o 5 °C ya se le da el tiempo necesario para que se igualen las presiones de los circuitos de alta y de baja, obteniéndose a la vez un control de la temperatura correcto.
En refrigeradores que como sistema de arranque emplean un relé de intensidad sin condensador de arranque y la expansión se efectúe a través de tubo capilar, el termostato tendrá que tener un diferencial lo suficientemente amplio como para dejar que se lleve a cabo la igualación de presiones entre los circuitos de alta y baja durante el tiempo de parada, de lo contrario el protector térmico “Klixon” desconectará la alimentación eléctrica del motor debido al aumento de consumo provocado por la alta presión existente en el condensador que no le permitirá arrancar.
¿Cuál es el funcionamiento de un termostato?
Para especificar el funcionamiento de un termostato primero hay que mencionar que existen los termostatos mecanicos y los termostatos dijitales.
Los termostatos mecanicos utilizan mecanismos físicos, tanto para medir la temperatura del aire como para activar los procesos que van a cambiarla encendiendo y apagando los sistemas. Aquí se emplean diversos sensores tecnológicos, desde tiras bimetálicas, bolitas de cera, bulbos llenos de gas y tubos de aire. Estos sensores reaccionan de acuerdo a los cambios en la temperatura y mediante expansión o contracción, activan los interruptores para subir o bajar las temperaturas. Antiguamente, este tipo de termostato contenía bulbos llenos de mercurio, pero ello se prohibió hace ya varios años debido a los conocidos problemas de este elemento.
Dentro de este tipo de termostatos, los de tiras bimetálicas son los más comunes. Funciona mediante dos delgadas tiras de metales como hierro, cobre y acero, unidas entre sí y enrolladas a una bobina. De acuerdo a la temperatura, los metales se expanden o se contraen a diferentes velocidades, haciendo que las tiras terminen doblándose. Entonces, cuando las tiras se doblan lo suficiente como para tocar un contacto eléctrico y completar un circuito, el sistema de calefacción o de refrigeración se enciende. Cuando la temperatura vuelve a cambiar lo suficiente como para enderezar la tira, se corta el circuito y el sistema se apaga.
En el caso de los digitales, los más utilizados en nuestros días, todo es más sencillo aún. Los termostatos digitales utilizan sensores electrónicos en lugar de físicos para controlar los cambios en la temperatura. El usuario programa una temperatura determinada de acuerdo a su comodidad y cuando los sensores electrónicos del termostato registran esas cantidades, efectúan los cambios necesarios encendiendo o apagando los sistemas.
RELEVADOR, PARTES Y FUNCIONAMIENTO
Existen 2 clases de relés:
Ø Relé amperometrico
o Relé de intensidad
Ø Relé
de tensión o Relé de Voltaje.
Relé amperometrico
El relé de arranque juega un papel fundamental en el arranque de los motores de compresores herméticos que lo necesitan. En el instante de arranque del motor se conecta la bobina auxiliar, que determina el sentido de rotación del motor y proporciona el torque necesario para el inicio del movimiento. Después del arranque, se desconecta la bobina auxiliar (excepto en los motores con capacitor de marcha permanente "PSC"), y solamente la bobina de marcha permanece funcionando.
Por su diseño
requiere que se lo instale de manera que el eje de la bobina esté en posición
vertical [una desviación de 5º con respecto a la vertical es suficiente para
que la velocidad de actuación se vea disminuida, lo que afecta la vida de los
contactos], con los contactos normalmente abiertos por encima de ella. Es un
dispositivo electromecánico, con contactos normalmente abiertos mientras está
en reposo. Desde el punto de vista eléctrico, el relé se conecta de tal forma
que su bobina quede en serie con la bobina de marcha del motor del compresor y
los contactos del relé - normalmente abiertos, en serie con la bobina de
arranque y conectando a esta (cuando cierran) con la misma línea a la que está
conectada la bobina del relé.
Cuando el circuito de control del artefacto envía la señal
de puesta en marcha del compresor (cerrando los contactos del control de
temperatura, en términos generales, el termostato), se aplica una tensión a la
bobina del relé, en serie con el borne M (correspondiente a la bobina de marcha
del motor) y el borne C (común) del compresor
La tensión aplicada a la serie de la bobina del relé y
la bobina de marcha produce el paso de una corriente que es proporcional a la
fuerza contra electromotriz de la bobina de marcha, que es lo suficientemente
elevada como para generar en la bobina del relé una fuerza electromagnética que
eleva una armadura deslizante en el interior de esta, que provoca el cierre de
los contactos y como consecuencia el cierre del circuito de alimentación de la
bobina de arranque conectada internamente al borne A (arranque).
Relé amperométrico.
Al energizarse la bobina de arranque se genera un campo
magnético rotatorio en el estator del motor, cuya dirección depende de la
conexión relativa de los extremos de las bobinas de marcha y arranque y su
magnitud de la intensidad de las corrientes en cada bobina y desfase relativo
entre estas, que a su vez dependen de las componentes inductivas, resistivas y
capacitivas de cada bobina (por ello es que el diámetro de los alambres y
número de espiras son tan distintos entre una y otra)
Este campo magnético rotatorio interactuando con las barras
de aluminio inyectadas en el rotor, unidas en sus extremos por dos anillos
denominados "anillos de cortocircuito" genera en estas una fuerza
perpendicular a ellas y al campo magnético que cruza el entrehierro entre los
dientes del estator y el rotor, y que es tangencial a la superficie cilíndrica
del rotor.
Funcionamiento
El relé mantiene la fuerza de arranque en el circuito hasta
que el motor alcanza su velocidad de régimen (normalmente durante unos 3
segundos). En este momento, el relé corta el circuito ya sea condensador o del
devanado de arranque, según sea el tipo de arranque empleado.
La función del relé es la de suministrar momentáneamente
intensidad al devanado de arranque para producir el torque necesario para el
arranque del motor, tan pronto éste haya alcanzado aproximadamente el 75 % de
su velocidad, se interrumpe el paso de energía al devanado de arranque y el
motor queda funcionando solamente con el devanado de marcha.
El PTC va conectado entre el terminal de
marcha y el de arranque del compresor, siempre en serie con el terminal de
arranque.
Es un simple elemento redondo parecido a una moneda,
fabricado de material cerámico, cuándo por el PTC circulan electrones, su
temperatura sube rápidamente y en proporción directa su resistencia eléctrica,
por consiguiente, si hay aumento de la resistencia eléctrica el paso de
electrones (intensidad) hacia el devanado de arranque
es prácticamente nula y en consecuencia se desactiva el devanado de
arranque. Cuando colocamos en funcionamiento un compresor con relé PTC, la
desconexión del devanado de arranque se produce en fracciones de segundo
Tema No. 9
Por: Jesus Flores
Control de deshielo,
tipos, componentes y funcionamiento.
En los controles de deshielo el aire
dentro de un refrigerador es bastante seco, porque la humedad tiende a
concentrarse en el evaporador donde se cristaliza con el frio. Pero una capa
gruesa de escarcha es una barrera al frio que produce el congelador, de manera
que para que el refrigerador funcione óptimamente, existe la necesidad de des
escarcharlo periódicamente.
El des escarchado o deshielo se hace
calentando el evaporador, ya sea con gas caliente proveniente del condensador.
Tipos
de deshielo
El deshielo de un equipo se puede obtener mediante diversos métodos, como gas
caliente que proviene del condensador, una resistencia eléctrica o con la ayuda
de un ventilador.
Automático
En los refrigeradores con deshielo automático se encuentra una resistencia
montada sobre las tuberías del serpentín de evaporación. Esta resistencia de
construcción tubular se encarga de liberar al serpentín de evaporación la
escarcha que se forma en él durante el ciclo de enfriamiento.
Por otra parte, el
sistema mecánico está provisto de una trampa de líquido de tamaño regular, para
la mayor acumulación de refrigerante en estado líquido y para mantener una
temperatura adecuada en el interior del gabinete, lo cual permite una correcta
evaporación del refrigerante antes de penetrar en la línea de baja presión o de
retorno; así, evita daños y sobrecargas al compresor.
Gas
caliente
Un reloj marca la apertura de una válvula solenoide que permite que el gas
entre en el evaporador; mientras, el compresor está funcionando de manera
normal, con lo que se derrite la escarcha.
Resistencia
eléctrica
La resistencia del evaporador se activa con el reloj y se desactiva con un
termostato de deshielo.
En este tipo de
refrigeradores existen varios calentadores de resistencia eléctrica: uno en el
congelador, otro en la charola de deshielo y uno más ubicado en la puerta del
congelador.
Deshielo por aire forzado
El deshielo por un ventilador o
también llamado por producto del aire forzado se usa en los refrigeradores con
evaporador de aire forzado, ya que el aire del ventilador lo deshiela o
desescarcha cada vez que actúa, por lo que se denominan sistemas libre de
escarcha. Todo el frio proviene de un evaporador situado atrás del congelador,
arrojado a éste por medio de un ventilador y un sistema de circulación de aire,
tanto al congelador, situado a un lado, como a la sección de alimentos frescos,
situada en el otro.
Semi
automáticos
También existen sistemas de deshielo semiautomáticos, donde se presiona un
botón cuando se desea deshielar el equipo, sin que sea forzoso tener que
esperar a que el reloj de deshielo lo haga cuando su sistema lo indique.
Este equipo utiliza
sensores de temperatura para identificar los niveles de enfriamiento, y así
mantener la temperatura adecuada mientras se realiza el descongelamiento. De
esta manera, se evitan complicaciones en el funcionamiento del equipo.
El
reloj
Componente principal de un sistema de deshielo, el reloj automático se coloca en los sistemas de refrigeración sobre la red del circuito eléctrico. Se conforma de una caja de baquelita provista de cuatro terminales eléctricas y de un pequeño motor eléctrico. En el funcionamiento del reloj no influye el control automático de temperatura del sistema de refrigeración.
Componente principal de un sistema de deshielo, el reloj automático se coloca en los sistemas de refrigeración sobre la red del circuito eléctrico. Se conforma de una caja de baquelita provista de cuatro terminales eléctricas y de un pequeño motor eléctrico. En el funcionamiento del reloj no influye el control automático de temperatura del sistema de refrigeración.
El de deshielo puede encontrarse en distintas ubicaciones, dependiendo del
modelo de refrigerador temporizador
Independientemente del
método que se utilice, el proceso de deshielo siempre derretirá la escarcha durante
un periodo específico, y una vez que se elimine por completo, el circuito
de enfriamiento volverá a activarse. El deshielo siempre debe
terminar en una charola de acumulación destinada para esa tarea.
El temporizador de
deshielo puede encontrarse en distintas ubicaciones, dependiendo del modelo de
refrigerador. Cuanto más grande sea el refrigerador, más tiempo durará el
trabajo de deshielo.
Revisar que el sistema
de deshielo trabaje de manera adecuada evitará que el refrigerador se cubra de
escarcha, capa que impide que los alimentos se enfríen a la temperatura
adecuada.
Tema No. 10
Por: Jorge Luis Barranco Lera
Fallas
genéricas, diagnóstico y posibles soluciones
Principales Fallas del
Sistema de refrigeración
Recalentamiento
Generalmente se producen tres tipos de síntomas
Características
Hay perdida de líquido ; el motor se calienta demasiado o el motor tarda mucho en alcanzar la temperatura de régimen , 85 a 95 ℃
Causas
Aire en el sistema , falta de líquido , mangueras rotas , mangueras desconectadas ,termostato pegado por oxido , Radiador obstruido ( adentro y afuera ) Tapa en malas condiciones . Tensión de la correa. Ventilador no se activa. En el caso de que el motor tarda mucho en alcanzar la temperatura de régimen, sucesivamente es porque el termostato se traba en posición abierto.
Generalmente se producen tres tipos de síntomas
Características
Hay perdida de líquido ; el motor se calienta demasiado o el motor tarda mucho en alcanzar la temperatura de régimen , 85 a 95 ℃
Causas
Aire en el sistema , falta de líquido , mangueras rotas , mangueras desconectadas ,termostato pegado por oxido , Radiador obstruido ( adentro y afuera ) Tapa en malas condiciones . Tensión de la correa. Ventilador no se activa. En el caso de que el motor tarda mucho en alcanzar la temperatura de régimen, sucesivamente es porque el termostato se traba en posición abierto.
Después
de considerar todas las variables donde intervienen lubricación y carga de
refrigerantes, otro punto crucial en la puesta en marcha de sistemas de
refrigeración es el monitoreo del compresor / evaporador.
Al arrancar un compresor Scroll debemos monitorear sus presiones de
succión y descarga, temperatura interior de la cámara, amperajes y sobre todo
el sobrecalentamiento o superheat del evaporador y/o compresor y si es
necesario ajustarlo. Por tanto, tenemos que: el consumo de amperaje del compresor
real en campo deberá estar dentro de 70% a 80% del valor del RLA (amperaje a
plena carga).
Referente a las presiones de operación, es importante saber cuáles son
los mejores valores de presión de operación en un sistema de refrigeración.
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Temp. Evap. =
Temp. Interior Deseada – 5.55°C
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°C
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Temp. Evap. = -24.0 °C – 5.55 °C = – 29.55
°C (-20.0 °F)
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°F
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.
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Esta temperatura refleja:
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107°C………………………………..Operación normal
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121°C………………………………..Peligro de falla
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135°C………………………………..Falla segura
|
–
1. Medir la presión de succión del
compresor y tomar nota de ésta.
2. Con la ayuda de la tabla presión –
temperatura encontrar la temperatura de evaporación (temperatura de succión)
correspondiente a esta presión y de igual forma tomar nota.
3. Medir la temperatura sobre la tubería
de succión del compresor a una distancia de 15 a 25 centímetros (6 a 10
pulgadas) de la válvula de succión del compresor.
4. El sobrecalentamiento será el
valor absoluto del resultado de la resta de la temperatura del paso 3 menos la
temperatura del paso 2.
Con respecto a la presión de descarga, es
importante saber determinar la adecuada para el sistema de refrigeración.
Causas de perdida de
líquido refrigeranteComprobación: Llenar el circuito hasta el máximo, verificar el nivel vaso y radiador
Verificación: Una vez que el motor este en su temperatura de régimen aplicar presión con un comprobador (1.5 Kg∕Cm²) después Prensar la manguera que une al radiador y al vaso, si se observa descenso de presión es porque hay fuga
Tema No. 11
Nombre del tema. Herramientas básicas para servicio de mantenimiento.
Por: Elda Castillo Guevara
Herramientas Indispensables para el Mantenimiento
Las prácticas de reparación y mantenimiento de equipos de climatización o refrigeración requieren de instrumentos de precisión, porque mínimos errores se pueden traducir en pérdida de dinero, falta de confort, daño al medio ambiente o avería a la unidad.
Para realizar cualquier acometida a un equipo es primordial que quien vaya a efectuarla cuente con la capacitación y las habilidades adecuadas para ejecutar una buena práctica que derive en el óptimo y eficiente funcionamiento de la unidad, evitando segundas o terceras visitas por parte del técnico, las cuales repercutirán en el ánimo y la economía del cliente.
Una buena preparación del técnico va acompañada de nociones teóricas, pero más importante son las habilidades que tenga para ejercer sus actividades en campo, lo que significa tener los conocimientos respecto al diagnóstico que debe hacer de un equipo HVAC&R y cómo efectuar su reparación o mantenimiento.
En este punto entran en juego las herramientas que debe utilizar el ingeniero o técnico en HVAC&R para realizar actividades como: detectar fugas, analizar la carga de gas, ejecutar la recuperación de gas refrigerante, aplicar soldadura autógena, entre otras actividades.
Para la puesta en práctica de estas diferentes acciones, la industria ha colocado a disposición de los técnicos, una serie de herramientas, las cuales si en un principio pudieron ser un tanto rudimentarias, actualmente han evolucionado significativamente, ofreciendo mayor comodidad y seguridad en su empleo, además de transmitir resultados más exactos con poco margen de error.
Hoy en día los fabricantes de estos instrumentos han volcado todo su desarrollo de ingeniería de diseño, hacia la era digital, lo que permite una rápida y mejor lectura de las mediciones.
En la industria HVAC&R influyen muchos campos de estudios como la termodinámica o la física, las cuales tienen sus fundamentos en cálculos numéricos precisos con el objetivo de garantizar que lo plasmado en un papel quede adecuadamente aplicado a la realidad.
Es de suma importancia que las personas dedicadas a la reparación o mantenimiento de equipos de refrigeración, aire acondicionado o calefacción, conozcan los instrumentos que se deben utilizar; sepan usarlos y se adapten a los cambios e innovaciones tecnológicas de medición que proporciona la industria para facilitar el trabajo, hacer las labores más seguras y brindar mayor exactitud de cálculos.
En las próximas líneas se detallarán instrumentos y herramientas que no puede dejar de utilizar un técnico o ingeniero que lleve a cabo acometidas en equipos HVAC&R, ya que éstos le asegurarán óptimos resultados, pero siempre teniendo en cuenta que la persona debe contar con la capacitación adecuada y estar en constante actualización.
Equipo de recuperación (recuperadora, tanque y báscula)Recuperadora: Es una máquina que se conecta al sistema HVAC&R y al cilindro de recuperar gas dependiendo del método que se vaya usar (recuperación en fase gaseosa, recuperación en fase líquida, método Push/Pull, método líquido y vapor).
Esta máquina extraerá todo el refrigerante tanto líquido como gaseoso de un sistema, para dejarlo libre y susceptible a ser cargado o recargado nuevamente.
Tanque de recuperación: Es un cilindro que debe cumplir con las especificaciones DOT. Se les reconoce porque los pequeños (13.6 Kg. y 22 Kg) vienen pintados en el área del hombro del tanque y el resto es de color gris. Cabe destacar que solamente los tanques para recuperar gas están identificados para utilizar refrigerantes usados, por lo que no se debe utilizar cilindros para refrigerantes nuevos y muchos menos los desechables.
Este tanque consta de una válvula “Y”, que dispone de dos entradas, una roja para refrigerante líquido y una azul que es para el gaseoso, por lo que en ningún momento se deben invertir las mangueras y tampoco hay que realizar una mezcla de gases.
Báscula: Ésta se utilizará para el pesado del tanque de recuperación, el cual no debe cargarse más allá del 80% de su capacidad, por lo que el técnico debe tener a la mano una calculadora para determinar no exceder ese porcentaje delimitante
En el mercado existen básculas convencionales, pero también se pueden encontrar básculas electrónicas tipo portafolios que a través de una pantalla permiten que el cilindro sea cargado al 80% de su capacidad, sin sobrepasarlo.
TorquímetroSe trata de una herramienta que se usa en el ajuste de tuercas o tornillos en un aparato. Vale resaltar que ésta debe utilizarse cada vez que un fabricante señale un valor específico de torque, el cual podría estar indicado mediante una tabla o en un manual, de tal manera que sea aplicada la fuerza de torque necesaria para apretar un tornillo en un equipo.
Los torquímetros cuentan con una escala graduada, en la que es posible predeterminar o leer el valor de torque aplicado según el tipo de torquímetro. Cuando esta escala no coincide con las unidades en las que se tienen las especificaciones de torque, es necesario convertir la especificación a las unidades en las que se tiene la escala del torquímetro.
Por otro lado, también existen los torquímetros digitales que a través de un display indican si ya se llegó a la medida de torque señalada por el fabricante del producto que se está ajustando.
No usar esta herramienta, podría provocar fugas en los compresores de refrigeración a través de la juntas, o también fugas en los sellos mecánicos, generando que se degollen los tornillos por exceso de apriete o por quedar sueltos.
Secuenciador de fasesEmplean un circuito eléctrico sin partes móviles. Al conectar el aparato a la red se ilumina un piloto verde cuando la secuencia de fases es correcta, o uno rojo si está invertida.
Hoy en día existen secuenciadores de fases que proporcionan claras indicaciones de sistemas trifásicos mediante una pantalla LCD, además de determinar la dirección de rotación con el fin de señalar las conexiones correctas. Indican la secuencia de fases y ofrecen un rango de frecuencia y tensión (hasta 700 V) adecuado para aplicaciones comerciales e industriales.
La comprobación de la secuencia de fase es crucial para determinadas cargas trifásicas, siempre que deben conectarse al sistema eléctrico. La conexión incorrecta de los motores trifásicos de las manejadoras de aire y de los compresores Scroll producen una rotación inversa y como resultado el daño irreparable del compresor Scroll o del funcionamiento incorrecto de la manejadora de aire. El comprobar la secuencia de fase y rotación antes de la puesta en marcha garantiza la conexión correcta y segura de los equipos eléctricos en sistemas trifásicos.
Amperímetro de ganchoEs una herramienta muy conocida en el mundo de la electricidad, pero también es utilizada en la industria HVAC&R pues las unidades funcionan con energía eléctrica.
El amperímetro de gancho consiste en un aparato que posee unas tenazas, así como una pantalla, en la que se detallará de manera digital, los parámetros de intensidad de corriente en una línea.
Gracias al amperímetro de gancho los técnicos evitan el inconveniente de tener que abrir el circuito en el que se quiere medir la corriente para colocar un amperímetro clásico, garantizando mayor seguridad.
Actualmente, el mercado ofrece múltiples variedades de modelos y marcas, por lo que sus rangos varían según la capacidad manejada por el amperímetro de gancho, pues en baja tensión pueden ir desde los 60 hasta los 1200 amperes.
TermómetroEste instrumento sirve para medir la temperatura. Desde que fueron inventados, los termómetros han ido evolucionando considerablemente y su función se ha diversificado a diferentes áreas, ya que muchos procesos requieren el control del factor temperatura.
En el campo del HVAC&R, actualmente están siendo muy utilizados los termómetros digitales con infrarrojo, los cuales son fabricados por varias compañías, sin embargo su función sigue siendo la misma: miden instantáneamente y con precisión la temperatura de la superficie hacia donde se apunte, sin la necesidad de efectuar un contacto. Éstos producen un haz de láser brillante que impacta contra una superficie, siendo muy útil para áreas en las que el acceso es difícil o que son peligrosamente calientes.
La utilización de estas herramientas, así como otras más que veremos en la próxima parte de este artículo, sin duda, garantizarán a los técnicos de campo capacitados, un trabajo más exacto con resultados positivos.
Válvula Extractora de PivotesEs muy útil para extraer pivotes en el caso de recuperar gas refrigerante. Si se está recuperando de un sistema que tiene este tipo de válvulas, se debe procurar retirar los pivotes de todas éstas. Otra función que tiene es que sirve para cambiar los pivotes defectuosos que pueden ocasionar fugas en el sistema de refrigeración, evitando el desborde de grandes cantidades de refrigerante. Esta válvula se conecta, se cierra y se le puede acoplar el manómetro.
Detectores de fugaLos detectores de fugas son instrumentos que permiten localizar la fuente de emisiones de gas refrigerante dentro de un sistema de refrigeración o climatización.
Electrónico: Esta herramienta es una pequeña consola que lleva una extensión en forma de manguera o tubo que olfatea gases refrigerantes. Dicha manguera se hace pasar por todo el sistema HVAC&R y en el caso de una fuga en algún área del sistema, la hará saber al operador mediante la emisión de un sonido o señal luminosa.
Flama de gas propano: Se toma un cilindro de propano cuya flama es de color azul, al que irá conectado una manguera de goma la cual debe recorrer todo el sistema de refrigeración y en el caso de detectar la presencia de refrigerante, provocará el cambio de color de la flama a verde.
Trazador fluorescente: Se basa en la utilización de un medio contrastante, el cual es un líquido que cambia de color al aplicarle luz violeta. Este medio contrastante se coloca dentro del sistema y hace la ruta del lubricante, el cual circula por el mismo. Una vez que todo el equipo esté completamente impregnado, se utilizará una lámpara de luz violeta y apoyado con unos lentes ámbar, el técnico detectará fácilmente la fuga, ya que el líquido tomará un color distinto donde haya el escape de gas.
Agua jabonosa: Este es el método más antiguo para detectar fugas y consiste en colocar agua con jabón por todo el sistema para determinar las fugas por las burbujas que produzca el agua jabonosa.
Equipo de soldadura autógena u oxiacetilénicaEste es el método de fusión de tuberías de cobre de un sistema de refrigeración o aire acondicionado en el cual se utiliza el acetileno y el oxígeno para crear uniones fuertes, precisas y más limpias.
El equipo de soldadura oxiacetilénica está compuesto por dos tanques, uno destinado para el oxígeno y el otro de acetileno. Ambos van unidos por un regulador el cual es una especie de manómetro que señalará al operador los índices en que se están usando los gases.
El equipo también posee mangueras por las cuales circularán los gases desde los cilindros hasta el soplete. Es recomendable que las mangueras posean abrazaderas y éstas deben tener un color específico de acuerdo al gas que se utiliza.
El soplete consiste en una extensión metálica que se adherirá a las mangueras y el cual será una de las rutas finales por la que circulará el gas antes de convertirse en flama, pues el último punto es la boquilla del soplete por donde saldrá la llama que hará posible la soldadura.
Dentro del equipo de soldadura hay que recordar que el operador debe contar con la indumentaria de protección adecuada.
Bomba de vacíoLa bomba de vacío es un dispositivo que se conecta mediante mangueras al sistema y comienza a bajar la presión interna del mismo, a tal nivel que modifica el punto de ebullición, lo que produce que el agua hierva y se evapore a temperatura ambiente.
La bomba se encarga de succionar los gases y vapores para expulsarlos al exterior. Por otro lado, si no se tiene vacuómetro, se corre el riesgo de no llegar al vacío correcto o de bajar tanto la presión del sistema que se podría modificar el punto de ebullición del aceite, provocando que éste comience a hervir o, bajo ciertas condiciones, ser expulsado al exterior del sistema. Por eso es muy importante recalcar: el vacío correcto se alcanza midiendo y no por el tiempo que se deje la bomba trabajando en el sistema.
Es recomendable hacer el vacío luego de haberse verificado que el circuito no tiene fuga de gas. Asimismo, para eliminar rápidamente la humedad durante el proceso de vacío, previamente se puede hacer un barrido con nitrógeno gaseoso, abertura de válvulas de baja y alta presión, así como calentar el sistema mediante lámparas.
ManómetrosEl manómetro es un instrumento para medir presiones de gases y líquidos. En el sector de refrigeración se utiliza un juego de dos manómetros compuesto por uno de menor escala para medir la presión de aspiración y otro de mayor escala para medir la presión de descarga.
Generalmente es construido por un fuelle que se estira con la presión y que en una punta acciona una aguja que marca la presión medida. Actualmente existen en formato electrónico.
Puede estar calibrado en mm o pulgadas de mercurio en una columna; o en Kg/cm² o en lb/pulg² y normalmente lleva la escala de temperatura-presión del gas refrigerante que se quiere medir.
Los manómetros se conectan al sistema a través de las mangueras flexibles, que deben respetar un código de colores y por las cuales van a circular gases o líquidos.
VACUÓMETROEs un instrumento usado por los técnicos de refrigeración y climatización para medir de manera eficaz el vacío en un sistema. Debido a que los manómetros usados para múltiples servicios no pueden medir los micrones de vacío, es necesario la utilización de este instrumento que ha tomado especial importancia con la presencia del aceite tipo polioléster.
Los vacuómetros miden la presión en las tuberías de la instalación durante y después de un proceso de vacío. Indican siempre la presión absoluta (el punto cero corresponde al vacío absoluto). En el mercado ya se cuentan con diferentes vacuómetros electrónicos los cuales además de ser resistentes, no necesitan calibración.
Tema No.12
Nombre del tema:Bombas de vacío, características y funcionamiento.
Por: Elda Castillo Guevara
En la mayor parte de los equipamiento de refrigeración salvo la refrigeración electrónica o refrigeración por absorción, circula un gas refrigerante en alta presión. Este gas, que muchos conocen como Freon, debe ser lo más puro posible.
La actual forma como se logra insertarlo en un aparato de refrigeración, de forma de mantener la pureza, es evacuando antes el aire y la humedad que existen en las tubulaciones para solo entonces colocar el gas refrigerante. Para ello se utiliza una bomba de vacío.
De hecho una bomba de vacío es lo más apropiado para generar el vacío en un sistema de refrigeración o en un sistema de aire acondicionado.
La importancia de hacer el vacío en los sistemas, permite confiar en la buena operación del sistema, evita altas presiones de trabajo (sobre todo en el condensador), tiene un bajo consumo de amperaje al tener mayor transferencia de calor en el condensador, buena capacidad del refrigerante al cambiar de estado (vapor – líquido – vapor), para hacer un mejor el vacío utilice el menor número de manguera, lo más que sea posible para conseguir una velocidad máxima de evacuación.
Características de las bombas de vacío
Algunas de las características más importantes de algunas bombas de vacío
Bomba para alto vacío de dos etapas
- Válvula de bloqueo: Permite aislar la bomba del sistema en el cual se está produciendo vacío.
- Capacidad para varios refrigerantes: La serie DVR puede ser utilizada con los gases tradicionales R-12, R-22, R-500 y R-502, al igual que con el sistema R-134a y otros de nueva generación.
Manija anatómica de transporte: Puño de diseño ergonómico para posibilitar un agarre seguro durante el traslado, que a la vez actúa como escape de gases.
- Gas Ballast: Permite introducir en la bomba una pequeña cantidad de aire atmosférico, previniendo la condensación de la humedad y ayudando a prolongar la vida útil del aceite. A su vez, lo anterior mejora la eficiencia del bombeo.
- Alto vacío final: Por su diseño de dos etapas se logra obtener una calidad de vacío muy elevada, asegurando la eliminación de la humedad, mientras que la alta capacidad de bombeo reduce el tiempo de evacuación.- Motor eléctrico (110/220 V 50/60 Hz): Los motores están diseñados para voltajes y frecuencias de trabajo variables.
- Energías: 110/240 volts, 50/60 Hertz con una variación de +/- 10% del valor nominal (ver placa del motor).
- Arranque por capacitor y protector térmico incorporado
- Interruptor ON-OFF: Este switch permite independizar la puesta en marcha y detención de la conexión a la alimentación de red eléctrica. También cuenta con un práctico y seguro switch selector de voltaje y con un conector (IEC) apto para recibir cualquier cable normalizado.
Bomba para vacío por anillos de agua por sello hidráulico Monoblock
Mínimo espacio ocupado: Gracias a su diseño monoblock con el motor de accionamiento, al reemplazo de la segunda etapa por una simple válvula de expulsión tipo Flapper, y a la aplicación de sellos axiales de última generación. Las Electrobombas para vacio requieren mínimo mantenimiento, sólo agua de alimentación.
Se recomienda su uso cuando: No se requieren vacíos superiores al 97% del absoluto (30 mm Hg).
- Existe la posibilidad de succión de líquidos o vapores en cantidades que afectarían a cualquier bomba en baño de aceite.- Siempre que el servicio requerido se caracterice por gran desplazamiento volumétrico, funcionamiento continuo y posibilidad de succión de barros u otros elementos indeseables que con el sistema son arrastrados hacia el exterior por el agua de alimentación junto con el aire y los vapores.
El funcionamiento de una bomba de vacío está caracterizado por su velocidad de bombeo, y la cantidad de gas evacuado por unidad de tiempo. Toda bomba de vacío tiene una presión mínima de entrada, que es la presión más baja que puede obtenerse, y también, un límite superior a la salida o presión previa. Si la presión previa aumenta por encima de este valor, el bombeo cesa.
Las bombas previas, son capaces de bombear a partir de la presión atmosférica, hasta una presión a la cual empiezan a funcionar las bombas de alto vacío. El tipo de bomba previa más corriente es la rotativa con paletas deslizantes.
En esta clase de bombas de vacío debe evitarse la condensación de vapores, en particular el vapor de agua, pues causaría la contaminación del aceite. Por este motivo, la mayoría de las bombas actuales están equipadas con la llamada válvula de lastre de gas o "gas ballast", que trabaja de la siguiente manera: una vez comprimido el gas en el cuerpo de la bomba, se inyecta aire desde el exterior a través de la válvula de lastre, con lo cual la válvula que descarga a la atmósfera se abre antes, y reduce la relación de compresión para el vapor.
Tema No. 13
Nombre del tema:Juego de manometros, características, conexiones y funcionamiento.
Juegos de
manómetros
El equipo más singular
del servicio de refrigeración además de
la bomba de vacío, es el juego de manómetros o calibrador de presión se trata
de una pieza metálica con dos llaves o válvulas, dos manómetros y tres
mangueras que sirve para verificar la presión de los sistemas de refrigeración,
remover el refrigerante, recargar el refrigerante y agregar aceite al
compresor.
Vista de frente el
manómetro de la izquierda mide el vacío. Un vacío perfecto, es aquel que ya no
puede ser reducido que se indica como libra por pulgada cuadrada aunque el
vacío también se indica de otras maneras utilizando cm o mm de una columna de
mercurio.
El manómetro de la
derecha mide alta presión en libras por
pulgada cuadrada o en kg por cm cuadrado.
Los manómetros de alta
presión más comunes miden presiones que van de 0-200 psi una presión 0-en el
manómetro en igual a la presión atmosférica.
El manómetro que mide
el vacío, mide de la presión atmosférica hacia abajo, es decir mide valores de
presión menor ala atmosférica, ya sea en mm de mercurio en libras por
centímetros cuadradas libra por pulgada cuadrada. Las presiones
de vacío van de 0 a 30 pulg de mercurio o de 0-14.696 (-760mm de mercurio)
A) Al abrir la llave de la
derecha el manómetro indica la presión
del lado de alta y conecta con la manguera del cementro para purgar o para probar la presión.
B) Como se abre solo la llave de la
izquierda el manómetro muestra la presión en el lado de abajo y comunica con la
manguera del centro, ya sean para hacer el vacío con la bomba o para recargar
refrigerante
C) Cuando se abre ambas mangueras y
las manguera central está cerrada la presión del lado de alta se mueve ala de
baja
D) Cuando se abre las dos mangueras y
en la central está conectada en el tanque de gas refrigerante, viaja tanto al
lado de alta presión como al lado de
baja presión del sistema
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Manguera
amarilla
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Al
centro conectado a una banda de vacío que va al refrigerante
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Manguera
roja
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Ala
derecha va conectada al lado de alta presión del sistema
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Manguera
azul
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Ala
izquierda en el manómetro de baja
presión
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Funcionamiento del
manómetro
Se coloca un líquido en el tubo, generalmente un líquido sensible como
el mercurio, que es estable bajo presión. Un extremo del tubo en forma de U es
llenado con el gas a ser medido, generalmente es bombeado al interior del tubo
para poder sellarlo luego. El otro extremo se deja abierto para tener un nivel
de presión natural. Luego, el líquido es balanceado en el extremo inferior de
la forma de U, dependiendo de la fuerza del gas. La presión atmosférica empuja
al líquido hacia el interior del tubo y hacia el extremo cerrado. El gas
atrapado en el extremo cerrado a su vez empuja al líquido hacia el extremo
abierto. Es entonces que se realiza la medición para ver qué tanto ha sido
empujado el gas del extremo sellado ya sea por debajo del punto del líquido
hacia el extremo abierto o por encima de éste. Si el líquido está nivelado a
ambos lados del tubo, entonces el gas es tiene la misma presión que el aire de
la atmósfera. Si el líquido está más elevado en el extremo del lado sellado,
entonces la presión del aire es mayor a la del gas. Si el gas en el extremo
sellado tiene mayor presión que el aire en la atmósfera, entonces el agua se
verá empujada por encima del punto de equilibrio en el extremo abierto
Nombre del tema:Tubería para refrigeración, características, nomenclatura y fabricantes en México.
Por: Jorge Luis Barranco Lera
Tubería
para refrigeración, características, nomenclatura y fabricantes en
México
La tubería de acero se usa para
armar los sistemas de refrigeración muy grandes en los que se necesitan tubos
de 6 pulg de diámetro o mayores. En la refrigeración moderna no se usan
conexiones roscadas de tubo de acero, porque no se puede hacer herméticas.
Estos sistemas son soldados, y
cuando se necesita conectar al equipo o se necesitan uniones de servicio se
usan conexiones atornilladas.
El término tubing se aplica en
general a materiales de pared delgada, que se unen mediante sistemas que no
sean de rosca cortada en la pared del tubo. Por otro lado, el término
tubo común y corriente es el que se aplica a materiales con pared gruesa, como
por ejemplo hierro y acero, en los cuales se pueden cortar roscas en la pared y
que se unen mediante conexiones que se atornillan en el tubo.
Estos tubos también se pueden soldar. Otra diferencia entre “tubing” y tubo es el método de medición de tamaño. Los tamaños de “tubing” se expresan en términos del diámetro exterior (DE), y los del tubo se expresan como diámetros nominales interiores (DI).
Estos tubos también se pueden soldar. Otra diferencia entre “tubing” y tubo es el método de medición de tamaño. Los tamaños de “tubing” se expresan en términos del diámetro exterior (DE), y los del tubo se expresan como diámetros nominales interiores (DI).
TUBING” DE COBRE
Este “tubing”1 se usa en la
mayor parte de los sistemas domésticos de refrigeración, y es cobre
especialmente reconocido. Cuando se forma el tubo de cobre tiene una
tendencia a endurecerse, y esta tendencia podría originar grietas en los
extremos del “tubing” cuando se avellanan o se aplanan.
El cobre se puede reblandecer
por calentamiento hasta que su superficie tenga color azul, y dejándolo
enfriar. A este proceso se le llama recocido y se hace en fábrica.
El “tubing” de cobre que se usa
en refrigeración y acondicionamiento de aire sé llama_tubing ACR, que quiere
decir que se usa en trabajos de refrigeración y ante acondicionado, y que se ha
fabricado y procesado especialmente para este objeto. El “tubing” ACR
tiene nitrógeno a presión para evitar la entrada de aire, humedad y polvo, y
también para dar máxima protección contra los óxidos perjudiciales que se forman
normalmente durante el latonado.
Los extremos están taponados, y
los tapones se deben volver a poner después de cortar un tramo del “tubing”.
Clasificación
El “tubing” de cobre tiene tres
clasificaciones: K, L y M, que se basan en los espesores de pared:
K: pared gruesa, aprobado
para refrigeración y aire acondicionado
L: pared media, aprobado para refrigeración y aire acondicionado
M: pared delgada; no se usa en sistemas de refrigeración.
L: pared media, aprobado para refrigeración y aire acondicionado
M: pared delgada; no se usa en sistemas de refrigeración.
El “tubing” M de pared delgada
no se usa en tuberías de refrigerante a presión, porque no tiene el espesor de
pared necesario para cumplir con los reglamentos de seguridad; sin embargo, se
usa en tuberías de agua, drenado de condensados y otras necesidades
relacionadas con el sistema.
El “tubing” K de pared gruesa
se emplea en usos especiales, cuando se esperan condiciones excepcionales de
corrosión. El tipo L es el que se usa con más frecuencia para
aplicaciones normales en refrigeración. La figura R5-2 muestra una tabla
de especificaciones para “tubing” tipos K y L. Ambos tipos se consiguen
en variantes de extrusión suave o dura.
“Tubing” de cobre extruido
suave
Como su nombre lo dice, se
recuece para hacer que el tubo sea más flexible y fácil de doblar y
conformar. Se consigue en el comercio en tamaños de ⅛″ a 1 ⅝″ DE y se
vende con frecuencia en rollos de 7.5, 15 y 30 metros. Los rollos se
deshidratan y sellan en fábrica. El “tubing” de cobre suave se puede
soldar o usar con conexiones abocinadas o mecánicas de otro tipo.
Nombre del tema:
Por: Jesus Flores Enriquez
Métodos para doblado de tubería de cobre para refrigeración.
El seguro y correcto funcionamiento de los equipos de
refrigeración dependen en gran parte a la instalación y mantenimiento de las
tuberías que interconectan las unidades en el sistema y además transportan el
refrigerante. Las tuberías usadas en sistemas con refrigerante R-134a y R-22
son comúnmente de cobre y se encuentran selladas para evitar la humedad. Los
diámetros de las tuberías usadas en refrigeradores caseros son diferentes de
las unidades de aire acondicionado esto entre otras causas por las presiones
que manejan ambos sistemas. En ocasiones es necesario reemplazar una porción de
la tubería en una unidad refrigerada a causa de roturas, fugas,
estrangulamiento, etc. Para estos casos, si no se dispone de unidades
portátiles de soldadura una opción para cambiar las porciones de tuberías
defectuosas es empalmándolas por medio de niples de unión. La opción anterior
presenta la necesidad de proceder avellanar la tubería para el acople con los
niples de unión. El corte adecuado en la tubería de cobre evita que queden
residuos internamente en la unidad refrigerada, situación que debe evitarse ya
que este tipo de residuos puede dañar las válvulas del compresor u obturar el
tubo capilar.
DOBLADORES DE TUBO
Hay dos tipos de herramientas para doblar tubería de cobre,
el uno consiste en un juego de resortes de diferentes diámetros los cuales se utilizan
externamente, el otro tipo es un juego de dobladores de palanca y vienen con
moldes de diferentes diámetros intercambiables.
Tanto los unos como los otros tienen sus ventajas y
desventajas. Las ventajas de los de resorte están sobre todo en el costo que es
mucho menor que los otros, podríamos citar como ventaja también el hecho de que
su peso y volumen son bajos comparados con los de palanca.
Los dobladores de palanca tienen como ventajas en la
ejecución de los dobleces que se realizan de una manera casi perfecta, donde se
puede medir los grados exactos de curvatura del tubo ya que en los moldes
vienen demarcados de 0º a 180º , Brindando una fácil manipulación de la
tubería. Otra ventaja y muy importante es que por estar dotado de palancas se puede
doblar tubería de diámetros relativamente grandes comparado con los dobladores
de resorte que sus diámetros son limitados.
Los abocardadores se encuentran en el mercado de diferentes
tamaños y formas, pero para refrigeración doméstica los más utilizados son los
que tienen orificios con dimensiones de ¼ y otras alrededor de la misma.
Algunos vienen compuestos en cuanto a la prensa o sea las dimensiones de los
orificios se reparten en dos prensas.
Los punzones vienen de diferentes dimensiones, nuévamente el
de mayor uso es el de ¼ de pulgada para refrigeración doméstica. Además de los
punzones se hace necesario contar también con el cono, Herramienta muy
utilizada para abocinar o sea hacer en el extremo del tubo un bocín cónico que
se acople perfectamente a un racor roscado.
Nombre del tema:Descripción del método de producción de vacío y carga de refrigerante
Por: Jorge Luis Barranco Lera
Descripción del método de producción de vacío y carga de refrigerante.
Carga de refrigerante Una vez hecho el
vacío en la instalación es el momento de efectuar la carga de refrigerante.
Estudiaremos dos procedimientos de carga; el uso de uno u otro procedimiento
dependerá del tipo de refrigerante
Vacío
en la industria de procesos
Los procesos de vacío ya son muy
establecidos en numerosas instalaciones industriales
El refinamiento se realiza en dos
pasos: En primer lugar se separan los compuestos que se evaporan con facilidad
a una presión "normal" (≥ 1.013 mbar abs.), y luego se destilan en
vacío aquellos compuestos que de difícil evaporación (< 1.013 mbar abs.). El
vacío permite reducir el punto de ebullición de determinados compuestos sin
destruirlos debido a las altas temperaturas. La temperatura aumenta durante el
proceso, mientras que la presión baja.
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- Este grupo ha sido estudiado para aplicaciones
en el campo de la construcción y donde sea necesario un depósito-unidad de
almacenamiento, práctico y fácilmente transportable, con el cual se deban
alimentar ventosas o herramientas de fijación.
- El grupo está compuesto por un depósito y una bomba de vacío lubricada por 4 m3/h. La conexión al utilizador se realiza por medio de un grifo de bola al cual está conectado también un vacuómetro que indica constantemente el nivel de presión dentro del depósito.
- El grupo está compuesto por un depósito y una bomba de vacío lubricada por 4 m3/h. La conexión al utilizador se realiza por medio de un grifo de bola al cual está conectado también un vacuómetro que indica constantemente el nivel de presión dentro del depósito.
¿Qué es una bomba de vacío?
Las bombas de vacío son aquellos dispositivos que se encargan de
extraer moléculas de gas de un volumen sellado, formando un vacío parcial,
también llegan a extraer sustancias no deseadas en el producto, sistema o
proceso
¿Cuál es el funcionamiento de una bomba de vacío?
El funcionamiento se define por la velocidad de bombeo y la cantidad de
gas evacuado por una unidad de tiempo de las bombas de vacío.
Dos características esenciales de las bombas de vacío son:
La presión limite, también llamada presión mínima de entrada.
El tiempo necesario para alcanzar dicha presión
Se puede decir que el área de
influencia del vacío afecta a la mayoría de las industrias, lo cual le da un
lugar preeminente en el desarrollo tecnológico de un país.
Para la obtención del vacío y según el
grado del mismo que sea necesario, se utilizan las bombas de vacío y turbinas.
Para la obtención de grandes caudales de aire, secos, a baja presión, se
utilizan turbinas y soplantes.
Un manual muy bueno
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