Reparación de 2 equipos de aire acondicionado tipo techo

Reforma de un local.

El protocolo de Montreal y los gases refrigerantes

En el ciclo de refrigeración de un equipo cualquiera de aire acondicionado, circulan gases refrigerantes que sirven para reducir o mantener la temperatura de un ambiente por debajo de la temperatura del entorno (para ello se debe extraer calor del espacio y transferirlo a otro cuerpo cuya temperatura sea inferior a la del espacio refrigerado, todo esto lo hace el refrigerante) que pasa por diversos estados o condiciones, cada uno de estos cambios se denomina procesos.

El gas refrigerante comienza en un estado o condición inicial, pasa por una serie de procesos según una secuencia definitiva y vuelve a su condición inicial. Esta serie de procesos se denominan "ciclo de refrigeración ".

 

La familia de los refrigerantes

R-12 Fue el primer refrigerante sintetizado industrialmente. En los años 1928 - 1930 los refrigerantes se utilizaban de forma natural como el amoniaco o el CO2.

La empresa General Motor junto a DuPont impulsó la creación de gases refrigerantes CFC´s  a sus vehículos (en esa época los equipos de refrigeración eran demasiados grandes y muy pesados) 

R-22 En 1936 se crea el R22, a partir de ese momento comienza la refrigeración industrial.

El R22 era hasta hace poco el gas refrigerante más utilizado en el sector del aire acondicionado, tanto para instalaciones de tipo industrial como domésticas, aunque está prohibido su distribución por ser altamente perjudicial para la capa de ozono. Actualmente ha sido sustituido por el R407C o más modernamente por el R410A

R-410 La mezcla gaseosa R-410A fue inventada por la empresa estadounidense Allied Signal, conocida actualmente como Honeywell, en 1991. Otras empresas alrededor del mundo ha recibido licencia para manufacturar y comercializar el refrigerante R-410A, pero Honeywell continua siendo la principal empresa en capacidad y ventas del producto. El R-410A fue exitosamente comercializada en el segmento de los equipos de aire acondicionado por un esfuerzo combinado de las empresas Carrier Corporation, Emerson Climate Technologies, Copeland Scroll Compressors (división de Emerson Electric Company), y Allied Signal. Carrier fue la primera compañía en presentar unidades residenciales de aire acondicionado basadas en R-410A al mercado en 1996 y creó la marca "Puron"

R-502 El refrigerante 502 (R-502) es una mezcla azeotrópica líquida de refrigerante 22 (R-22) y refrigerante 115 (R-115). Debe utilizarse en compresores de pistón y se emplea con mayor frecuencia para vitrinas de alimentos congelados, refrigeradores alimentos congelados y equipos para procesar los alimentos congelados. El código de color para el tanque es orquídea.

R-404A Es un refrigerante comercializado desde 1994. Este fluido es una mezcla no azeótropa de HFC-125, HFC-143a y HFC-134a. Se destina a las instalaciones nuevas, reemplazando al R502 cuya fabricación cesó en 1995. Es también un serio candidato para reemplazar al R22

Gases refrigerantes

             

Resumiendo:

Refrigerantes con potencial dañino a la capa de ozono ClorofluorocarbonosLos refrigerantes CFC consisten de cloro, flúor y carbono. Los refrigerantes más comunes en este grupo son el R11, R12 y R115 (con la mezcla R502). Tal como se mencionó más arriba, estos refrigerantes vienen siendo usados ampliamente desde 1930, en muchas aplicaciones, incluyendo refrigeración doméstica, refigeración comercial, almacenamiento frío, transporte y aire acondicionado del auto. Debido a que no contienen hidrógeno, los CFC son muy estables químicamente, y tienden a tener buena compatibilidad con la mayoría de los materiales y lubricantes tradicionales como los del tipo mineral. A lo largo de toda la variedad de CFC, tienen una amplia variedad de características de presión - temperatura, y por lo tanto cubren un amplio margen de aplicaciones. Sus propiedades termodinámicas y de transporte son generalmente buenas, y por lo tanto ofrecen un potencial muy bueno de eficiencia. La buena estabilidad también resulta en un bajo nivel de toxicidad y no flamabilidad, obteniendo una clasificaión de A1 en seguridad.

Sin embargo, debido a que contiene cloro, los refrigerantes CFC dañan la capa de ozono (ODP), y debido a su larga vida en la atmósfera, aumentan el calentamiento global (GWP). De manera similar, existen gases ambientalmente ecológicos, pero con un alto valor de GWP. Sin embargo, estos no son controlados por el Protocolo de Kyoto debido a que son controlados y están siendo eliminados por el Protocolo de Montreal. Tradicionalmente, los refrigerantes CFC fueron muy baratos y ampliamente disponibles, hoy en día son mucho más caros y su disponibilidad disminuye.

HidroclorofluorocarbonadosLos refrigerantes HCFC consisten de hidrógeno, cloro, flúor y carbón. Los refrigerantes más comunes en este grupo son el R22, R123 y R124 (dentro de varias mezclas). Debido a que contienen hidrógeno, los HCFC son en teoría menos estables químicamente que los CFC, pero sin embargo tienden a tener buena compatibilidad con la mayoría de los materiales y lubricantes tradicionales.

Hidrofluorocarbonados
Los refrigerantes HFC consisten de hidrógeno, flúor y carbono. Los refrigerantes más comunes son el R134a, R32, R125 y R143a (la mayoría incluídos dentro de mezclas tales como R404A, R407C y R410A). Estos están siendo usados en gran escala desde 1990 en casi todas las aplicaciones correspondientes a los CFC y HCFC, incluyendo refrigeración doméstica, refrigeración comercial, almacenamiento frío y aire acondicioando automotor. Los HFC son generalmente estables químicamente, y tienen tendencia a ser compatibles con la mayoría de los materiales. Sin embargo, no son miscibles con con los lubricantes tradicionales, y por lo tanto se emplean otros lubricantes del tipo sintético. A lo largo del rango de refrigerantes HFC, existen distintas versiones a diferentes presiones y temperaturas. Sus propiedades termodinámicas y de transporte son desde casi a muy buenas, y por lo tanto ofrecen una excelente opción. Aunque algunos HFC son clasificados como A1 en términos de seguridad, algunos poseen clasificación A2 (baja toxicidad y baja flamabilidad). A diferencia de los CFC y HCFC, no contienen cloro, y por lo tanto no dañan la capa de ozono. Sin embargo, debido a su largo período de vida, son refrigerantes ecológicamente aceptables pero con un alto valor de GWP. Estos son controlados por el Protocolo de Kyoto. Actualmente, los refrigerantes HFC tiene un precio moderado, contra el precio de las mezclas que estám comenzando a aumentar de precio. Aunque numerosos países están desarrollando leyes para controlar el uso y emisión de gases HFC, muchos están disponibles, y lo continuarán siendo por un futuro mayor.

             

¿Por qué hacer vacío a un sistema de refrigeración?

Muchas personas no conocen lo perjudicial que puede ser no hacer correctamente el vacío a un sistema en el aire acondicionado, frío industrial o calefacción, esto es en muchas ocasiones porque desconocen los potenciales fallos que pueden producirse en el equipo después de su puesta en marcha, ocasionando el tener que regresar en varias ocasiones por fallos en el mismo, fallos que pueden llegar a ser muy graves y costosos como un cambio de compresor.

Bomba de vacío

¿qué ocurre si no se hace un vació a un sistema de refrigeración?

Lo primero que ocurre es que se tiene en el circuito la presencia de gases no condensables en el mismo (aire) que pueden ocasionar los siguiente problemas no visibles pero que afectan gravemente al funcionamiento del equipo, por ejemplo:
- Que suba la temperatura en la parte de alta presión del sistema frigorífico.
- Que la válvula de descarga del compresor se caliente más de lo debido.
- Que se formen en el compresor sólidos orgánicos que pueden terminar por dañarlo.

- Que se obstruya la válvula de expansión por medio de humedades.

Otro de los problemas asociados al hecho de no hacer vacío al aire acondicionado y su instalación es la presencia de humedad en el sistema, algo muy recurrente sobre todo en preinstalaciones mal realizadas y que puede ocasionar los siguientes problemas:
- Tener presencia de humedad en el sistema puede ocasionar problemas en el compresor,      debido a que las gotas de humedad no son comprimibles por el compresor, pudiendo          crear deformaciones y roturas en las partes más frágiles de este, como las bielas o              pistones.
- Hielo dentro del circuito frigorífico, las pequeñas gotas de agua que pueden quedar dentro   del circuito frigorífico por no realizar un vacío, unido a la baja temperatura del gas                 refrigerante que circula por su interior, puede producir que estas gotas terminen                   congelándose creando trozos de hielo y taponando algunas partes esenciales de nuestro     aire acondicionado como las válvulas de expansión y capilares.

Vaciado de sistema de refrigeración

¿qué ocurre si hay humedad en un sistema de refrigeración? 

El procedimiento de realizar vacío a un sistema frigorífico es algo muy simple como también importante ya que al sacar el aire que le queda al sistema en estado normal el equipo tendrá una cantidad de gas refrigerante adicional ya que estamos sacando todo el aire y humedad por debajo de 0 bar.

La importancia de sacar la humedad y para asegurarnos de esto es necesario utilizar una herramienta llamada vacuo-metro o bomba de vacío, con el fin de quitar la humedad que hay en el sistema ya que la humedad en el sistema de aire acondicionado deteriora el aceite convirtiéndolo en ácido y dañando la bobina del compresor, crea obstrucción en los capilares, oxida la parte mecánica del compresor,todas estos daños causados en un mediano y largo plazo si la humedad es muy alta bajara el rendimiento en un 25% al momento de poner a funcionar el equipo.

Procedimiento para hacer vacío en un sistema de refrigeración

• - Se conecta la manguera de servicio que normalmente está identificada con el color     amarillo a una bomba de vacío. 
• - Conectamos la manguera azul al reloj de baja presión (azul) al conector de baja presión del equipo.
• - Conectamos la manguera roja al reloj de alta presión (rojo) al conector de alta             presión. (si existe).
• - Abrimos las llaves del manómetro
• - Se enciende la bomba de vacío durante un tiempo necesario hasta que los relojes       del manómetro maquen 0 bar.
• - Una vez conseguido los 0 bar procedemos a cerrar la llave del manómetro y                 apagamos la bomba de vacío y esperamos un lapso de tiempo para verificar que la     aguja no suba a 0 bar (en caso que la aguja marcara 0 bar hay presencia de fuga)
• - En caso de cargar refrigerante en un sistema procedemos a conectar la manguera       amarilla a la botella y una báscula (se cargará refrigerante según marcara la placa       de características
• - Abrimos la/s válvula/s, (en caso de un equipo de aire acondicionado utilizaremos una llave allen), escucharemos la circulacion del refrigerante por el sistema.
• - Buscamos presencia de fuga mediante una herramienta de detección de fugas, un       producto especial buscafugas o en caso de no tener ninguno de ellos utilizaremos       detergente. 

Nota: No podemos dejar de insistir que siempre se tiene que realizar el vacío a cualquier equipo de refrigeración que se haya quedado sin refrigerante y el al sistema le entre aire del ambiente por cualquier motivo.

Enfriadores de agua

Un enfriador de agua es un caso especial de máquina frigorífica cuyo cometido es enfriar un medio líquido, generalmente agua. En modo bomba de calor también puede servir para calentar ese líquido. El evaporador tiene un tamaño menor que el de los enfriadores de aire, y la circulación del agua se hace desde el exterior mediante bombeo mecánico.
Son sistemas muy utilizados para acondicionar grandes instalaciones como edificios de oficinas, centros comerciales, etc. y sobre todo aquellas que necesitan simultáneamente climatización y agua caliente sanitaria (ACS), por ejemplo hoteles y hospitales.

El agua enfriada se puede usar también para:
- Refrigerar maquinaria industrial.
- Plantas de procesos químicos y de alimentos.
- Centros de cómputo.
- Procesos de acondicionamiento de aire en grandes instalaciones.

  El agua generalmente fría, es conducida por tuberías hacia un climatizador de aire y/o         hacia unidades terminales denominadas fan coils.
- Producir agua para duchas y calentar piscinas.

Enfriadora de agua con compresores semiherméticos

La máquina enfriadora de agua necesita de elementos adicionales que le permitan funcionar:
- Redes de tubería y colectores: Distribuyen el agua enfriada hacia donde se necesita.
  Bomba de circulación. Generalmente dos en paralelo para asegurar que al menos una         funciona, así como facilitar operaciones de mantenimiento de la otra.

- Bombas de agua: Para la impulsión de la circulación de agua. Se suele tener 2 bombas     de agua (otra de repuesto)
- Vaso de expansión: Compensan la dilatación del líquido de la red de tuberías.
- Elementos de control: Presostatos y sondas de temperatura.
- Acumulador de calor.
- Válvula de llenado y válvula de vaciado: En caso de necesario de vaciado                         y/o llenado de agua al sistema.
- Torre de enfriamiento: En los que se disipa en el ambiente el calor extraído.
- Climatizador: También llamado Unidad de tratamiento del aire (UTA) es el aparato             fundamental en el tratamiento del aire en las instalaciones de climatización.

Transductores

Los transductores son elementos que transforman una magnitud física en una señal eléctrica. Se pueden clasificar en dos grupos: Activos y pasivos

Los transductores activos los que hay que conectar a una fuente externa de energía eléctrica para que puedan responder a la magnitud física a medir como por ejemplo las fotoresistencias y termoresistencias.

Los transductores pasivos son los que directamente dan una señal eléctrica como respuesta a la magnitud física como los fotodiodos y las sondas de pH.

Los transductores de temperatura se emplean cada vez más. Tanto en el sector de calefacción, ventilación o climatización, o cualquier otro lugar donde es necesario controlar la temperatura en un proceso de producción. Los transductores de temperatura se diferencian en el principio de medición. Hay diferentes modelos disponibles. Los transductores que miden la temperatura mediante la radiación infrarroja se usan para determinar la temperatura superficial. Por otro lado existen transductores de temperatura que vigilan por ejemplo la temperatura del aire y la transforma en una señal normalizada. Los transductores de temperatura se suelen conectar a una unidad de control separada. Los transductores de temperatura transforman la magnitud física de temperatura en una señal eléctrica normalizada que se transfiere a un controlador. Esto permite por ejemplo, al alcanzar un valor máximo o mínimo una alarma, o encender o apagar una calefacción.

Transductores de temperatura

Los transductores de presión son elementos que transforman la magnitud física de presión o fuerza por unidad de superficie en otra magnitud eléctrica que será la que emplearemos en los equipos de automatización o adquisición estándar. Los rangos de medida son muy amplios, desde unas milésimas de bar hasta los miles de bar.
Para cubrir los diferentes rangos de medida, precisión y protección, disponemos de una gran variedad de transductores de presión, fabricados con diferentes tecnologías, que permiten cubrir todas sus necesidades. A continuación encontrará un resumen de prácticamente todos los sensores de presión disponibles en el mercado, agrupados según su formato y tipo de medida.

Transductores de presión

Nota: Casi todos los transductores de presión del mercado, son alimentados con 10 vdc y devuelven una señal de o a 10 vdc, los hay de baja (-1 a 6 bar) y alta de (0 a 25 bar) Si no tenemos las tablas del fabricante sobre resistencia o voltaje , una manera de sacar los valores es con una regla de tres:
0 vdc = -1 bar
10 vdc = 6 bar
si tenemos 5 vdc tendremos 2,5 bar.