Resumimos los datos de la siguiente manera: 1.- Reducción de temperatura de descarga: diferencia entre el circuito aditivado frente al circuito sin aditivar, en la misma máquina. Al ser menor en el equipo aditivado, sale negativa la resta. Miscibilidad y solubilidad En un circuito frigorífico no basta que el aceite sea un buen lubricante para una aplicación concreta. El hecho de trabajar en un ambiente de refrigerante hace necesario considerar la miscibilidad y solubilidad del aceite en el gas empleado. Lo ideal es que el aceite no pase al circuito frigorífico, donde sólo ocasiona problemas. Sin embargo, no podemos evitar el paso con el refrigerante al sector de alta, aunque sea tan sólo por el movimiento de las partes mecánicas. Descartando el aceite recuperado en un separador de descarga, el que sale al circuito se moverá con el refrigerante mejor cuanto mayor sea la solubilidad del mismo en el gas. Una vez condensado, tendremos mayor cantidad de aceite disuelto cuanto mayor sea la miscibilidad entre los líquidos, pero habrá un exceso que permanecerá como otra fase líquida. Aquí tenemos dos posibilidades: Que el aceite sea más denso que el refrigerante líquido: en este caso tenemos el exceso de aceite en el fondo del recipiente de líquido. Podremos recuperarlo con una conexión temporizada (por ejemplo) al sector de baja. Que el aceite sea menos denso que el refrigerante líquido: caso de los refrigerantes halocarbonados con los lubricantes habituales (Mineral, Alquilbencénicos, POE, PVE). Aquí la capa de exceso de aceite está encima del refrigerante líquido. En este caso la única forma de mantener un nivel adecuado en el cárter del compresor es que sean lo suficientemente solubles para volver disueltos en el gas de baja tras recorrer todo el circuito. Medida Nº Reducción temperatura descarga Porcentaje sobre el equipo sin aditivar 1 -3,4 4,61% -3,4 4,91% -4,5 7,00% 2 3 2.- COP calculado: Se restó el valor en el equipo aditivado frente al equipo sin aditivar. Al ser mayor el COP con aditivo, sale positiva la resta. Medida Nº Dif COP Porcentaje sobre el equipo sin aditivar 1 0,24 6,24% 2 0,43 10,00% 3 0,50 10,70% Zerol® ICE ayudará a reducir la factura energética en los equipos de acondicionamiento de aire, gracias a la disminución del rozamiento y mejora de la transmisión del calor en los intercambiadores. Así mismo, la protección mecánica reducirá los costes de mantenimiento al reducir el deterioro normal por el uso, tanto en prestaciones como desgastes mecánicos. Y todo ello con una intervención rápida y sencilla del técnico habitual. Existe ya una formulación pensada para trabajar por debajo de -15°C, Zerol® ICE LT, que nos permitirá mejorar el rendimiento también de equipos de refrigeración y no sólo en temperatura positiva. Hay ya instalaciones rodando con este producto, y muchas otras en preparación. El aprovechamiento de esta tecnología de reducción del rozamiento, con productos ya disponibles en cantidades comerciales, permitirá a los profesionales del sector ofrecer un servicio de calidad, ahorrando y haciendo ahorrar a sus clientes tanto en energía como en reparaciones. 2) Lubricación hidrodinámica P Cojinete Árbol Comienza el giro Aceite LA LUBRICACIÓN EN INSTALACIONES FRIGORÍFICAS HOY DÍA EL USO DE ADITIVOS POTENCIADORES DE LUBRICACIÓN En 1995 cesó en los países industrializados la producción de refrigerantes CFC, según lo acordado en el Protocolo de Montreal y regulado también por la CEE. Hoy día, el listón se ha puesto aún más alto: ya no se permiten refrigerantes clorados, aunque sea parcialmente. Tan sólo se fabrican HFC (Hidro-Fluoro-Carbonos) o HC (Hidro-Carbonos). Esta circunstancia ha traído un nuevo desafío a la industria HVACR. En todos los casos, existe un elemento mecánico que evacúa los gases producidos en el sector de baja, y proporciona la alta presión necesaria para condensar o enfriar el sector de alta: el compresor. Este compresor de un circuito frigorífico necesita aceite para lubricar sus partes móviles. Además, el aceite actúa de cierre entre el sector de alta y el de baja, ya sea en la camisa de los cilindros o entre las partes móviles de un tornillo. Hasta aquí, estamos con problemas típicos de lubricación, en las dos fases clásicas: 1) Lubricación límite Una vez comienza el funcionamiento, el propio movimiento de la bola sobre la pista hará entrar al aceite entre las partes móviles, teniendo así una almohadilla que evitará el rozamiento entre las mismas. Esto no ocurrirá hasta una fracción de segundo desde el arranque. Si no hay una lubricación límite, habrá rozamiento hasta llegar a esta fase. Giro detenido LOS DESAFÍOS DE FUNDAMENTOS Y DESAFÍOS ACTUALES Giro establecido P www.acemire.com.mx 01-800-ACEMIRE Lic. Manuel Muñoz Alonso Químico Industrial Agente de Nuevos Desarrollos Shrieve Products International Ltd www.shrieve.co.uk Es la que tiene lugar básicamente a máquina parada. El lubricante ha de ser capaz de quedarse adsorbido en las superficies metálicas a presión, como por ejemplo la parte inferior de un cojinete o casquillo de cigüeñal. Durante una parada el peso de la mecánica expulsará el lubricante del espacio entre las superficies metálicas. óxido de la capa superficie de la capa P Capa de aceite ACEITE Bombeo de aceite aspereza EL USO DE ADITIVOS EN LOS CIRCUITOS FRIGORÍFICOS El hecho de mantener una capa adherida en cualquier condición, hace que los desgastes sean mucho menores en equipos adecuadamente aditivados. Algunas partes de compresores de aire acondicionado con y sin Zerol® ICE, trás el mismo número de horas de trabajo. Sin Zerol® ICE / Con Zerol® ICE Menor temperatura de descarga y menor presión de condensación: Mayor durabilidad del compresor y el lubricante. Menor relación de compresión: Además de reducir la incidencia de averías y desgaste del compresor y lubricante, está relacionada directamente con el consumo energético. Cigüeñal de compresor alternativo Algo de historia: lubricantes minerales y CFC Lubricantes minerales Hasta la aparición de los refrigerantes parcialmente clorados (R-22) se venían usando lubricantes minerales. Con ellos teníamos siempre alguna traza de compuestos fosforados y sulfurados que mantenían una pequeña capa molecular, adherida químicamente a las superficies metálicas aún en las peores condiciones. El desuso de los lubricantes minerales (destilados petrolíferos) ha disminuido este efecto, de forma que si queremos una lubricación límite debemos aditivar los lubricantes sintéticos. Mejor Delta T en el evaporador y menor recalentamiento en aspiración: mejor efecto frigorífico. El propósito fue probar el efecto del Zerol® ICE en un autobús urbano, con compresor abierto arrastrado por polea motor (Bitzer), R-134a y aceite POE. Se compararon las prestaciones antes y después, conforme se iban añadiendo diferentes dosis de aditivo completando el 10, 15 y 20% del contenido de aceite en el cárter. Se observaron las siguientes ventajas: Estas mejoras se obtuvieron ya usando un 10-15% de concentración de Zerol® ICE, y no hubo mejoras sustanciales en estos parámetros por el empleo de una concentración mayor. La aplicación costó tan sólo unos minutos para inyectar la dosis adecuada y otros pocos minutos al ralentí para su distribución. Los efectos se notaron a los 10-15 minutos de funcionamiento. Las medidas tan sólo cuantificaron esa mejora. En los dos casos mejoran los saltos térmicos. Imagen ampliada de la superficie Sin Zerol® ICE / Con Zerol® ICE Eje de un compresor Los lubricantes minerales y los CFC Con su alto contenido en cloro, los refrigerantes CFC propiciaban la formación de una pequeña capa de cloruros férricos en las superficies sometidas a alta presión y temperatura. El cloruro férrico es plástico, consiguiendo con el uso una disminución de la rugosidad relativa: se liman crestas y se rellenan valles. El resultado es una mejor rodadura tras ciertas horas de funcionamiento, lo que se conocía como rodaje. Ahora estamos usando refrigerantes sin cloro: También hemos perdido esta ayuda. Todos los casos por debajo del valor inicial. Imagen ampliada de la superficie Sin Zerol® ICE / Con Zerol® ICE El impacto de la lubricación límite en desgastes y prestaciones Experiencia de campo con aditivos de lubricación límite Normalmente, el uso continuado de un equipo hace que vayan disminuyendo sus prestaciones poco a poco, por varios efectos: Para la realización de estas pruebas se ha usado el principio activo THERMOLUBETM , formulado en ICE32 (automóvil, aceites PAG), Zerol® ICE (equipos estacionarios con aceite mineral, AB o POE), y Zerol® ICE LT para aplicaciones con temperatura de evaporación inferior a -15°C Depósitos en las partes frías: Hay infinidad de sustancias que, si bien por su pequeña cantidad (trazas) no tienen un impacto directo en las prestaciones, poco a poco van quedando atrapadas en las partes frías: aceites de mecanización, lubricantes para el cableado, inhibidores de corrosión, componentes del aislamiento de los cables, plastificantes, restos mecánicos, partículas finas del material desecante, productos de descomposición o polimerización del lubricante, todos van quedando atrapados como en un “papel atrapamoscas”, disminuyendo las prestaciones poco a poco. Desgaste en los arranques: Si tenemos una máquina parada el tiempo suficiente, el arranque será en seco durante al menos 1/20 de segundo (a 1500 rpm) hasta que la película de aceite entre a separar las partes móviles. La temperatura de descarga también fue menor en cada caso. Equipo Roof-Top de aire acondicionado Se aditivó uno de los dos circuitos gemelos en un roof-top de 50 kW, en un centro comercial urbano. Este equipo llevaba compresores scroll con POE y R-407C. Se hicieron medidas comparativas el primer día, la semana siguiente, y un mes después. Al tener aditivado tan sólo uno de los circuitos, se utilizaron los parámetros del otro como referencia y se contrastaron las diferencias. Se empleo material habitual en una furgoneta de servicio, analizando luego en despacho los datos recogidos: Obtuvimos los siguientes resultados: Aplicación del Zerol® ICE en un autobús urbano Mejora en el funcionamiento del equipo: •Reducción de fricción en el compresor: La bajada observada en la temperatura de descarga es una muestra y además ayudará a preservar el aceite lubricante y el propio compresor. Ahorro de energía: •Disminución del consumo en torno al 1-2% en medidas instantáneas, y mejora del COP del 6 al 10 %. •La mejora del COP redundará en menor tiempo de operación o bien menor consumo durante el mismo tiempo. •Disminución del recalentamiento: El mantener más lleno el evaporador mejorará la capacidad frigorífica, y esto hará reducir el tiempo de trabajo. •Mejora de los intercambiadores: El aumentar el salto térmico de los evaporadores y condensadores también reducirá el tiempo de trabajo, pues se alcanzará antes la temperatura de consigna.