89001542 MANUAL REFRIGERACION COMERCIAL

SERVICIO NACIONAL DE ADIESTRAMIENTO EN TRABAJO INDUSTRIAL
ELECTROTECNIA
MANUAL DE APRENDIZAJE
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y
MANTENIMIENTO DE SISTEMAS
DE REFRIGERACIÓN
COMERCIAL
CÓDIGO: 89001542
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
ÍNDICE
PAG.
INTRODUCCIÓN
I. EL COMPRESOR SEMI HERMÉTICO.
1.1. COMPRESOR ALTERNATIVO O RECIPROCANTE.
1.2. COMPRESOR ROTATIVO.
1.3. COMPRESOR CENTRÍFUGO.
1.4. COMPRESOR SCROLL.
1.5. COMPRESOR DE TORNILLO.
1.6. PARTES DEL COMPRESOR SEMI HERMÉTICO ALTERNATIVO.
1.7. ENFRIAMIENTO DE LOS BOBINADOS DEL ESTATOR.
1.8. CILINDRADA DE UN COMPRESOR RECIPROCANTE.
1.9. CICLO DEL COMPRESOR RECIPROCANTE.
1.10. CUIDADOS EN EL TRANSPORTE DEL COMPRESOR.
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II. CONDENSADOR.
2.1. CLASIFICACIÓN DE LOS CONDENSADORES.
2.2. CONDENSADORES ENFRIADOS POR AIRE.
2.2.1. CONDENSADOR DE CONVECCIÓN NATURAL.
2.2.2. CONDENSADOR DE CONVECCIÓN FORZADA.
2.3. LIMPIEZA DEL CONDENSADOR.
2.4. MANEJO Y DISPOSICIÓN DE SUSTANCIAS QUÍMICAS PARA.
LIMPIEZA DEL CONDENSADOR.
2.5. CAPACIDAD DEL CONDENSADOR.
2.6. CÁLCULO DE ÁREA DE TRANSFERENCIA DEL CONDENSADOR.
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III. E V A P O R A D O R.
3.1. CLASIFICACIÓN DE LOS EVAPORADORES.
3.2. EVAPORADORES DE CONVECCIÓN NATURAL.
3.3. EVAPORADORES DE CONVECCIÓN FORZADA.
3.4. CÁLCULO DEL ÁREA DE TRANSFERENCIA DEL EVAPORADOR.
3.5. MANEJO Y DISPOSICIÓN DE SUSTANCIAS QUÍMICAS PARA
LIMPIEZA DE EVAPORADORES
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IV. T UBO C A P I L A R.
4.1. TABLA DE SELECCIÓN DE TUBO CAPILAR.
4.2. TUBO CAPILAR EQUIVALENTE.
4.3. PRECAUCIONES DE SEGURIDAD EN LA MANIPULACIÓN DE
TUBOS CAPILARES.
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
V. CONEXIÓN EN SERIE DE EVAPORADORES.
5.1. CONEXIÓN EN PARALELO DE EVAPORADORES.
5.2. CÁLCULO DE LA CANTIDAD DE CALOR DE LOS PRODUCTOS.
5.3. CALOR SENSIBLE.
5.4. CALOR LATENTE.
5.5. CALOR ESPECÍFICO.
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70
71
71
72
72
VI. CLASIFICACIÓN DE COMPRESORES.
6.1. CAPACIDAD FRIGORÍFICA.
6.2. PARÁMETROS IMPORTANTES PARA SELECCIÓN DE EQUIPOS
DE REFRIGERACIÓN.
6.3. TONELADA DE REFRIGERACIÓN.
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85
VII. PRESIÓN.
7.1. PRESIÓN ATMOSFÉRICA.
7.2. PRESIÓN MANOMÉTRICA.
7.3. MANÓMETRO.
7.4. BLOQUE DE MANÓMETROS.
7.5. PARTES DEL MANÓMETRO.
7.6. PRESIÓN ABSOLUTA.
7.7. TABLA PRESIÓN - TEMPERATURA DE REFRIGERANTES.
7.8. RECOMENDACIONES PARA CARGA DE REFRIGERANTE
ABRO 22 A.
7.9. CONTRIBUCIÓN DIRECTA DE LOS CFC EN EL
CALENTAMIENTO DE LA ATMÓSFERA.
7.10. CALENTAMIENTO GLOBAL DE LA ATMÓSFERA.
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89
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90
91
91
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VIII.
8.1.
8.2.
8.3.
8.4.
8.5.
8.6.
8.7.
VACÍO AL SISTEMA DE REFRIGERACIÓN.
BOMBA DE VACÍO.
SELECCIÓN DE LA BOMBA DE VACÍO.
PROCEDIMIENTO PARA REALIZAR EL VACÍO.
EMPLEO DE LAS BOMBAS DE VACÍO.
CUIDADOS EN EL MANEJO DE LA BOMBA DE VACÍO.
VACUOMETRO.
UNIDADES DE PRESIÓN DE VACÍO
IX. REFRIGERANTES.
9.1. CLASIFICACIÓN.
9.1.1. POR SU EFECTO.
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DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
9.1.2. POR SU SEGURIDAD.
9.1.3. POR SU COMPOSICIÓN QUÍMICA.
9.2. REFRIGERANTES CFC Y HCFC.
9.3. REFRIGERANTES HFC Y HC.
9.4. REFRIGERANTES AZEÓTROPICOS Y NO AZEÓTROPICOS.
9.5. REFRIGERANTE ECOLÓGICO.
9.6. PRIMEROS AUXILIOS POR EL CONTACTO CON
REFRIGERANTES.
9.7. EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL.
9.8. CFC Y OTRAS SUSTANCIAS QUE CONTIENEN HALÓGENOS.
9.9. CONDICIONES PARA LA SELECCIÓN DEL REFRIGERANTE.
9.10. PROTOCOLO DE MONTREAL.
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X. TEMPERATURA.
10.1 ESCALAS DE TEMPERATURAS.
10.2. EL TERMOSTATO.
10.3. TIPOS DE TERMOSTATOS.
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XI. VÁLVULA DE EXPANSIÓN TERMOSTÁTICA.
11.1. LAS 3 PRESIONES FUNDAMENTALES EN UNA VET.
11.2. SOBRECALENTAMIENTO (SH).
11.3. CÁLCULO DEL SOBRECALENTAMIENTO.
11.4. SEGURIDAD EN EL MONTAJE DE LA VET.
11.5. INSTALACIÓN DE VET Y EL DISTRIBUIDOR.
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145
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XII. PRESOSTATO.
12.1. PRESOSTATO DE BAJA.
12.2. PRESOSTATO DE ALTA.
12.3. RANGO Y DIFERENCIAL DE LOS PRESOSTATOS.
12.3.1. PRESOSTATO DE BAJA:
12.3.2. PRESOSTATO DE ALTA.
12.4. TABLA PRESIÓN - TEMPERATURA DE LOS
REFRIGERANTES.
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155
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XIII. VÁLVULA SOLENOIDE.
13.1 CONTROL DE VACÍO.
13.2. PRECAUCIONES EN LA INSTALACIÓN DE LA VÁLVULA
SOLENOIDE.
13.3. CONEXIÓN ELÉCTRICA DE BOBINA DE LA VÁLVULA
SOLENOIDE.
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
XIV. FILTRO SECADOR.
14.1. CONSECUENCIAS DE LA HUMEDAD EN EL SISTEMA DE
REFRIGERACIÓN.
14.2. SUSTANCIAS DESECANTES.
14.3 SELECCIÓN DEL FILTRO SECADOR
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169
XV. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA MECÁNICO DEL
COMPRESOR SEMI HERMÉTICO.
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XVI. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO DEL
COMPRESOR SEMI HERMÉTICO.
16.1 ESQUEMA DEL SISTEMA DE ARRANQUE DEL COMPRESOR.
16.2. DESCRIPCIÓN DE CIRCUITO ELÉCTRICO DE MANDO DEL
COMPRESOR SEMI HERMÉTICO.
16.3. PRECAUCIONES DE SEGURIDAD EN EL MONTAJE DEL
COMPRESOR.
178
XVII. TANQUE RECIBIDOR DE LÍQUIDO.
17.1. CLASIFICACIÓN.
17.2. SEGURIDAD.
185
185
186
XVIII.
18.1.
18.2.
18.3.
18.4.
ACEITE REFRIGERANTE.
CLASIFICACIÓN GENERAL.
SELECCIÓN DEL ACEITE.
PROPIEDADES DE LOS ACEITES LUBRICANTES.
FUNCIONES DEL ACEITE EN SISTEMAS DE
REFRIGERACIÓN.
18.5. ACEITES UTILIZADOS PARA COMPRESORES.
18.6. DISPOSICIÓN DE ACEITES REFRIGERANTES.
187
187
190
190
UNIDADES DE MEDIDA.
SÍMBOLOS.
BIBLIOGRAFÍA.
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
INTRODUCCIÓN
Refrigeración.
La refrigeración es un proceso termodinámico, donde se extrae el calor de un
cuerpo o espacio para disminuir su temperatura, con el fin de enfriar alimentos,
conservar determinadas sustancias o conseguir un ambiente agradable.
Aplicaciones de la refrigeración.
Doméstica.
Campo limitado: refrigeradoras y congeladores.
Motores fraccionarios de ½ a ¾ HP.
Compresores herméticos.
Comercial.
• Campo: almacenes, tiendas, hoteles y restaurantes.
• Motores hasta 20 HP.
Industrial.
• Campo: fábricas de hielo, plásticos, papeles, almacenes, plantas de leche,
gaseosa y cerveza.
• Motores hasta 2000 HP.
Marina y transporte.
• Barcos de pesca, transporte y almacenaje.
• Transportes refrigerados, camiones, vagones, aviones y contenedores.
Acondicionamiento del aire.
• Bienestar humano (casas, oficinas, tiendas).
• Industrial (laboratorios, textil, salas de cómputo y salas de proceso).
• Tratamiento del aire: temperatura, humedad relativa, velocidad, distribución y
pureza.
Para la conservación de alimentos.
Medio más adecuado para la conservación de alimentos en estado natural. La
cadena del frío:
• Productor-Transporte-Procesamiento-Distribución-Consumidor.
Para la conservación de medicamentos que se degradan con el calor.
• Para la mejor conservación de órganos en medicina.
• Para los procesos industriales que requieren reducir la temperatura de
maquinarias o materiales para su correcto desarrollo.
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
CAPITULO I. EL COMPRESOR SEMI HERMÉTICO.
Los compresores semi herméticos en el sistema de refrigeración son máquinas
que aspiran el refrigerante del evaporador y lo comprime para ser enviado a el
condensador como vapor sobrecalentado, este tipo de compresores se
caracterizan porque el motor y el compresor se encuentran acoplados
directamente en una coraza metálica cerrada con pernos.
Este compresor se puede desmontar retirando los pernos y abriendo la coraza
por el lugar adecuado.
Ventajas:
Los compresores semi herméticos o herméticos accesibles, ofrecen muchas de
las ventajas de los herméticos y del abierto:
- Acoplamiento directo de un eje común.
- Supresión del sello o prensa estopas.
- Eliminación de ruidos de transmisión.
Clasificación compresores semi herméticos:
•
•
•
•
•
Alternativo o reciprocante.
Rotativo.
Centrífugo.
Tornillo.
Scroll ó Espiral.
1.1. COMPRESOR ALTERNATIVO O RECIPROCANTE.
Características del compresor semi hermético alternativo:
1. La unidad está cerrada con pernos en lugares que facilitan su reparación y
mantenimiento.
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
2. La carcasa está hecha de hierro fundido y puede tener una carcasa de
acero sujeta al compresor de hierro fundido. Normalmente, estos
compresores son más pesados que lo que están completamente soldados.
3. El conjunto del motor y el cigüeñal es parecido al de los compresores
herméticos, excepto por el hecho de que el cigüeñal suele estar en posición
horizontal.
4. Los compresores más pequeños suelen utilizar un sistema de lubricación por
salpicadura y los más grandes, un sistema de lubricación por presión por
medio de una bomba de aceite.
Suelen estar enfriados por aire y se distinguen por las aletas situadas en la
parte externa del compresor y que sirve para que la coraza disponga de más
área de superficie.
Las cabezas de los pistones se encuentran normalmente en la parte superior
del compresor o cerca de ella, y suben y bajan desde el centro del cigüeñal,
tal y como se muestra en la figura.
Los compresores semi herméticos alternativos consisten en un mecanismo
de compresor y motor hermanados, ambos encerrados dentro de una
carcasa de hierro gris atornillada que permite desmontarlos, en el campo,
para su servicio.
Se fabrican desde 1/4 HP hasta 80 HP y precisamente, porque los hay de
gran tamaño, es conveniente su recuperación. En consecuencia los
Compresores Semi herméticos, permiten el acceso y cambio de sus
elementos, como platos de válvula, pistones, bielas, ejes y dispositivos de
lubricación.
Símbolo
Compresor semi hermético
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Funcionamiento del compresor reciprocante
Succión
Compresión
S i ste ma d e r ef rig er a ci ón co me r ci al c on co mp r eso r s em i he rm é ti co
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Partes:
• Compresor.
• Separador de aceite.
• Condensador.
• Recibidor de liquido.
• Linea de liquido.
• Filtro.
• Visor.
• VET.
• Evaporador.
• Linea de succion.
1.2. COMPRESOR ROTATIVO.
Consta de una cámara cilíndrica cerrada, dentro de la cual gira un cilindro
metálico cuyo eje de rotación no coincide con el eje de la cámara como se
detalla en la figura mediante unas aletas deslizantes giratorias, que pueden
introducirse en el cilindro giratorio, el espacio comprendido entre éste y las
paredes interiores de la cámara, está dividido en recintos separados, cuyos
volúmenes varían a causa de la excentricidad del eje de rotación con respecto
al cilindro hueco.
Si se introduce el vapor refrigerante donde los espacios están creciendo de
tamaño, habrá una aspiración del mismo y al proseguir su rotación el cilindro
giratorio, el espacio particular se va estrechando y la expulsión del gas ya
comprimido, se produce donde el mismo alcanza el mínimo tamaño.
Los compresores rotativos se aplican a los pequeños acondicionadores
individuales debido a su funcionamiento silencioso, construcción compacta,
reducido número de piezas móviles y facilidad para acoplarlos directamente al
árbol de un motor eléctrico, requiriendo un ajuste muy preciso en su
elaboración.
- Son usados generalmente para bajas temperaturas.
- Gran eficiencia a cargas parciales.
- Arranque sin carga.
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DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Compresor rotativo de aletas deslizantes giratorias
Funcionamiento de compresor rotativo de aleta deslizante giratoria
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
1.3. COMPRESOR CENTRÍFUGO.
En estos compresores se impulsa el gas refrigerante, gracias a la fuerza
centrífuga de un rotor que gira a alta velocidad, dotado de paletas de diseño
especial el que toma el refrigerante de baja presión cedido por el evaporador y
lo arroja hacia la periferia con una velocidad que da lugar a una elevada
presión de descarga.
Estos equipos se utilizan, en la generalidad de los casos, como máquinas
enfriadoras de agua, el evaporador es un enfriador de agua, el cual está cerca
del condensador formando junto con el compresor centrífugo una unidad
integral y son adecuadas para sistemas de gran capacidad, por encima de 50
toneladas de refrigeración.
Compresor centrífugo
Esquema de funcionamiento de compresor centrífugo
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Rotor de compresor centrífugo
Rotor estacionario y rotor rotativo de compresor centrífugo
Sistema de refrigeración con compresor centrifugo
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DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
1.4 COMPRESOR SCROLL.
Se les suele denominar scroll y su principio de funcionamiento se basa en dos
piezas en forma de espiral que forman al interactuar entre sí bolsillos de gas,
en la que un espiral permanece fijo mientras el otro orbita con un movimiento
continuo que impulsa el gas refrigerante a espacios que van haciéndose más
pequeños, aumentando su presión hasta alcanzar la descarga en el centro y de
esa manera, se logra una compresión continua y uniforme; tal cual, se muestra
en el esquema de la figura.
El compresor básicamente está formado por cuatro partes móviles, constituidas
por un cigüeñal, un scroll móvil, una corredera cuya función es la de trasformar
el movimiento rotatorio del cigüeñal en orbitante del espiral móvil y una válvula
de descarga.
Los dos scroll deben ser apretados entre sí con suficiente presión y precisión
para evitar la fuga de gas desde los bolsillos más pequeños a mayor presión y
más cercanos al centro hacia los más grandes cercanos a la periferia del
dispositivo y para ello, se emplea un sello flotante que empuja al scroll fijo
contra el móvil.
Es un compresor de buen rendimiento y de bajo nivel de ruido de
características similares a los rotativos, fabricándose actualmente de 1 a 30
toneladas de refrigeración.
Compresor Scroll
Compresor scroll en corte, se observa el motor eléctrico y los espirales
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Espirales del compresor scroll
Funcionamiento del compresor scroll
Ventajas del Scroll:
Los compresores scroll, como otras tecnologías rotativas, requieren pocas
partes móviles en comparación con los compresores a pistón.
Debido a la baja velocidad de deslizamiento en todos los puntos de contacto, el
mecanizado de precisión y las ajustadas tolerancias de los elementos del scroll,
Es posible usar el contacto físico entre ambas espirales como un sello, lo que
elimina la necesidad de usar un gran volumen de aceite como sellador.
El contacto físico entre las espirales también tiene La ventaja de eliminar los
espaciamientos y reducir las fugas, para que sea posible crear compresores de
alto rendimiento con máquinas de menor desplazamiento.
1.5. COMPRESOR DE TORNILLO.
Este tipo de máquina origina la compresión del gas refrigerante mediante la
utilización de dos engranajes helicoidales de desplazamiento positivo y por tal
motivo suele denominárseles como compresores a tornillo.
Mediante la aplicación de dicho dispositivo se produce el desplazamiento del
fluido refrigerante mediante la acción de ambos rotores, sin la intervención de
válvulas, pistones u otros elementos que requiere el compresor alternativo
produciéndose de esa manera, un flujo continuo del refrigerante.
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Compresor de tornillo en corte: motor y tornillos
Sistema de refrigeración con compresor de tornillo
Engranajes helicoidales de compresor de tornillo
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
1.6. PARTES DEL COMPRESOR SEMI HERMÉTICO ALTERNATIVO.
Cuerpo del compresor:
Incorpora los orificios de aspiración y de descarga, a uno y otro lado del
bloque de cilindros, en los compresores de potencia moderado.
En los de mayor potencia, el orificio de aspiración está colocado en lo
tapa posterior del compresor, al lado del motor. El cuerpo acostumbra a
incorporar aletas de fundición, a nivel de los bobinados del motor, para
aumentar el área de enfriamiento del estator.
La culata:
Es una pieza dividida en cámaras de succión y descarga; es también una
pieza de fundición que se fija con pernos sobre el plato de válvulas en el
cuerpo del compresor. Entre las partes metálicas siempre se utiliza
empaquetaduras para presiones y temperaturas altas. Después de la
culata se encuentra el plato de válvulas.
Plato de válvulas:
El plato de válvulas está formado por el plato propiamente dicho y por las
laminillas de succión y las válvulas de descarga. Los platos de válvulas son
algunas veces de fierro fundido, pero generalmente se usa el acero.
Las laminillas son usualmente fabricadas de acero al carbono y tratadas
térmicamente para: otorgarle al acero flexibilidad y una superficie
perfectamente lisa y rectificada. La válvula de succión está usualmente fijada
por pequeños pines o grapas y van colocados entre la cabeza del cilindro y el
plato de válvulas. Las válvulas disco o láminas deben ser perfectamente lisos y
planos; un defecto de sólo O.0254mm puede causar pérdidas. La válvula de
descarga debe estar ajustada con especial cuidado.
El diseño de dichas válvulas es una de las consideraciones más importantes de
la construcción del compresor. La pérdida de fricciones sufridas por el vapor al
pasar; a través, de las válvulas y conductos de las mismas es principalmente
función de la velocidad del vapor y aumento a medida que aumenta la
velocidad del vapor.
En todos los casos las aberturas de las válvulas deben ser suficientemente
grandes para mantener la velocidad del vapor dentro de sus límites máximos.
Cigüeñal: Es el componente que transforma el movimiento circulatorio
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
del motor en el movimiento alternativo para el cilindro, tiene tantas
manivelas como cilindros, si el compresor es del tipo cilindros en línea o
está en relación con las líneas de cilindros cuando el compresor lleva
cilindros en V, W o estrella.
El cigüeñal va adecuadamente taladrado a fin de lograr una buena
lubricación en todas las piezas en movimiento.
Bielas: Cualquiera que sea su tipo se construye con aleaciones ligeras y
fundidas a presión.
Su función es llevar el movimiento del cigüeñal hacia los cilindros que
van taladrados para asegurar la lubricación del eje del pistón. Las bielas
transmiten el movimiento del cigüeñal a los pistones.
Pistones: Los pistones son de fundición en los compresores de poca
potencia, y tienen mecanizados de gran precisión para lograr una
tolerancia máxima de 4 o 5 micrones entre pistón y cilindro.
En este caso son lisos. Dos ranuras de muy poca profundidad que
retienen aceite, por capilaridad, consiguen lo estanqueidad del conjunto
pistón cilindro. En los compresores de mayor capacidad, los pistones se
construyen con aleaciones de aluminio, lo que no permite otorgarles las
tolerancias de estanqueidad requeridas; por esto razón, se les incorpora
anillos para aceite y compresión.
Cilindros:
Los cilindros para compresores semi herméticos son usualmente de
hierro fundido. El hierro fundido debe ser bastante denso paro evitar la
filtración del refrigerante a través de sus paredes.
El número de cilindros varía desde uno a dieciséis. Los cilindros
pueden estar dispuestos en línea, radialmente o a un cierto arreglo
entre estos paro formar una V o en W.
Con arreglo en línea se tiene la ventaja de necesitar sólo un plato de
válvulas en tanto que, para arreglos en V, en W y radiales se necesitan
más platos de válvulas, pero se tiene un mejor balanceo en su
funcionamiento y el ahorro de espacio reduciendo el tamaño del
compresor.
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Bocinas o soportes del mecanismo:
Se trata de cojinetes lisos con casquillos de bronce. El cuello del eje se
ajusta sobre el cojinete antes de encasquillarlo en la tapa delantera.
La lubricación de las bocinas o cojinetes se obtiene por las ranuras
Válvulas de servicio del compresor:
Para inspeccionar o reparar un equipo, son necesarias válvulas o conexiones
de servicio. Estas válvulas tienen uno o dos asientos que permitirán cerrar el
paso del refrigerante de acuerdo a las necesidades.
Con la válvula totalmente cerrada (girada en el sentido anti horario) se podrá
sacar la tapa y conectar la manguera del manómetro.
La circulación normal del refrigerante en el sistema no es afectada. Girando la
válvula la fracción de una vuelta en el sentido horario, abre el paso hacia la
manguera y aún así permite el funcionamiento normal del sistema.
Dos o tres vueltas en el sentido horario abren más la válvula y permite mayor
circulación.
Girando la válvula completamente, cerrará el paso hacia la línea totalmente. El
paso hacia el compresor está totalmente abierto.
Partes de la válvula de servicio del compresor semi herméticos.
Reparación de la válvula de servicio:
Algunas válvulas podrán ser reparadas provisoriamente, si la pérdida se
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
produce alrededor del vástago, retire el aro de la guarnición y coloque más
empaquetadura.
Este arreglo es provisorio y la pérdida reaparecerá al poco tiempo.
Los asientos de la válvula no tienen arreglo, y si existen pérdidas, la válvula
tendrá que ser cambiada.
Válvulas de servicio de succión y descarga del compresor
Válvula de succión y descarga
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Posición de los vástagos de la válvula de servicio
Válvula de servicio de compresor semi hermético
1.7. ENFRIAMIENTO DE LOS BOBINADOS DEL ESTATOR.
Puede efectuarse el enfriamiento de las bobinas del estator; de dos
formas diferentes y relacionadas con el dispositivo de aspiración del
compresor:
Enfriamiento externo:
Utiliza el aire externo alrededor de las aletas del compresor para enfriar
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
las bobinas del estator.
Enfriamiento por aire externo
Enfriamiento directo:
Utiliza el refrigerante que retorna del evaporador al
enfriar las bobinas del estator.
compresor para
El refrigerante retorna al compresor por la línea de succión, ubicada en la
tapa frontal del compresor, por el lado del motor.
Compresor con enfriamiento directo de la bobina, con refrigerante de retorno
Partes del compresor semi hermético reciprocante o alternativo:
• Tapa de cabezal.
• Empaquetadura de cabezal.
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
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•
•
•
•
•
•
•
•
Plato de válvulas.
Válvulas de succión (presión baja).
Válvulas de descarga (presión alta).
Empaquetadura de plato de válvulas.
Cilindro.
Pistón.
Anillos.
Biela.
Cigüeñal.
Carter.
Empaquetadura del carter.
Tapa del carter.
Tapa compresor.
Empaquetadura de tapa compresor.
Tapa del estator.
Empaquetadura de tapa del estator.
Bocina de cigüeñal lado del estator.
Bocina de cigüeñal lado del compresor.
Bomba de aceite.
Filtro de aceite.
Visor de aceite.
Motor eléctrico.
Rotor tipo jaula de ardilla.
Estator.
Núcleo magnético.
Bobina.
Conexiones eléctricas del motor.
Calentador de carter.
Válvula de servicio de succión del compresor.
Válvula de servicio de descarga del compresor.
Empaquetadura de válvulas de servicio.
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Compresor semi hermético alternativo
Partes del compresor:
1. Motor eléctrico.
2. Cigüeñal.
3. Biela.
4. Pistón.
5. Válvula de succión.
6. Visor de aceite.
7. Cilindro.
8. Válvula de descarga.
9. Plato de válvulas.
Válvula de succión.
Válvula de descarga.
10. Culata.
11. Conexiones eléctricas.
12. Válvula de servicio de succión.
Otros.
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Partes del compresor semi hermético alternativo con sistema de lubricación
por bomba de aceite
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
1.8. CILINDRADA DE UN COMPRESOR RECIPROCANTE.
Volumen del cilindro:
Cilindrada (c):
Es el volumen desplazado por los pistones de un compresor durante un giro de
su eje. Se 'sabe que el volumen de un cilindro esta dado por la siguiente
expresión:
3.1416 x D2
V = ------------------ x L
4
V es el volumen del cilindro luego la cilindrada será = C
Para el caso del cilindro de un compresor a la altura se le llama "L", a
dicha altura se le conoce como longitud de desplazamiento o carrera del
pistón.
Por lo tanto la cilindrada (C) de un compresor será la siguiente expresión:
3.1416 x D2
C = ------------------ x L x N
4
ELECTROTECNIA
29
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DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Donde:
C=
D=
L=
N=
Vd=
CFH =
CFM=
Cilindrada: crrr3, rrr3, pies3, pulg3
Diámetro: cm, m, pies, pulg.
Carrera: cm, m, pies, pulg.
Número de cilindros
Volumen desplazado: CFH, CFM
Pies3/ hora
Pies3 /Minuto
Ejemplo:
1.-Calcular la cilindrada de un compresor semi hermético Bitzer, si se sabe que
tienen los siguientes datos:
Nota: La respuesta debe estar en rrr3
Datos:
D = 37,4mm = 3,74cm = 0,0374m = 0,12pies = 1,47"
L = 16,5mm =1 ,65cm =0,0165m = 0,05pies= 0,64"
N = 2 Cilindros
3.1416 x D2
C = -------------------- x L x N
4
C = 3.1416 x3,742 cm2 x (1,65cm)x 2 )/4
C = 36,25cm3
Respuesta: C =3.625x10-5m3
2.-Del ejercicio anterior dar la respuesta de la cilindrada en dm3
3.-Del ejercicio anterior dar la respuesta de la cilindrada en cm3
4.-Del ejercicio anterior dar la respuesta de la cilindrada en pulg3
5.-Del ejercicio anterior dar la respuesta de la cilindrada en litros.
6.-Hallar la cilindrada de un compresor semi hermético cuyos datos son los
siguientes:
Datos:
D = 1 3/8"= 1,375" = 34,925mm = 3,4925cm
L = 5/8”= 0,625" = 15,875mm = 1,5875cm
N=2
Respuesta:
C = 30,416 cm3 = 0,30416 x10-4m3
ELECTROTECNIA
30
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DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
7.-Del ejercicio anterior dar la respuesta de la cilindrada en, pie3
Convertir 0,30416 x10-4m3 a pie3
= 0,30416 x10-4 m3 x (35.6pie3 / 1m 3)
= 10.82 x10-4 pie3
8.-Del ejercicio anterior dar la respuesta de la cilindrada en dm3
9.-Del ejercicio anterior dar la respuesta de la cilindrada encm3
10.-Del ejercicio anterior dar la respuesta de la cilindrada en pulg3
11.-Del ejercicio anterior dar la respuesta de la cilindrada en litros.
12.-Hallar la cilindrada de un Compresor semi hermético cuyos datos son los
siguientes:
Datos:
D = 1 5/ 8"=
L = 5 / 8”= 0,625" = 15,875mm = 1,5875cm
N=2
13.- Del ejercicio anterior dar la respuesta de la cilindrada en dm 3
14.- Del ejercicio anterior dar la respuesta de la cilindrada en cm 3
15.- Del ejercicio anterior dar la respuesta de la cilindrada en pulg3
16.- Del ejercicio anterior dar la respuesta de la cilindrada en litros.
17.- Hallar la cilindrada de un Compresor semi hermético cuyos datos son los
siguientes:
Datos:
D = 23/ 8"=
L = 5 / 8”= 0,625" = 15,875mm = 1,5875cm
N=2
18.- Del ejercicio anterior dar la respuesta de la
cilindrada en cm3
19.-Del ejercicio anterior dar la respuesta de la cilindrada en dm3
20.- Del ejercicio anterior dar la respuesta de la cilindrada en m 3
21.- Del ejercicio anterior dar la respuesta de la cilindrada en pulg3
22.- Del ejercicio anterior dar la respuesta de la cilindrada en P 3
23.- Del ejercicio anterior dar la respuesta de la cilindrada en litros.
24.- Hallar la cilindrada de un Compresor abierto cuyos datos son los
siguientes:
Datos:
D = 2 5/ 8"=
L = 5 / 8”= 0,625" = 15,875mm = 1,5875cm
N= 4
25.-Del ejercicio anterior dar la respuesta de la cilindrada en m 3, P3
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31
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DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
1.9. CICLO DEL COMPRESOR RECIPROCANTE.
El ciclo del compresor tiene 4 etapas:
1.- Compresión.
2.- Descarga.
3.- Expansión.
4.- Admisión.
COMPRESIÓN
DESCARGA
EXPANSIÓN
SUCCIÓN
Ciclo de refrigeración de compresor reciprocante
PMS: Punto muerto superior.
PMI: Punto muerto inferior.
VM: Volumen muerto.
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32
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Compresión:
Etapa: Compresión del refrigerante
Descarga (escape):
Etapa: descarga del refrigerante
ELECTROTECNIA
33
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Expansión:
Etapa: Expansión del refrigerante
4- Admisión (aspiración):
Etapa: Admisión del refrigerante
ELECTROTECNIA
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Desplazamiento del pistón en el cilindro:
PMS: Punto muerto superior.
PMI: Punto muerto inferior.
VM: Volumen muerto.
1.10. CUIDADOS EN EL TRANSPORTE DEL COMPRESOR.
Aunque el compresor sea un componente .aparentemente robusto, se deben
tomar diversos cuidados con su manipuleo, para no dañarlo o perjudicar su
eficiencia.
No voltear el compresor:
Al voltear el compresor, el aceite existente dentro del mismo puede introducirse
por la succión de la bomba y a continuación en el interior de la cámara de
compresión.
El compresor no es diseñado para bombear aceite:
Por lo tanto, podrá trabarse y damnificar partes mecánicas o simplemente no
arrancar.
Si el compresor ha sido volteado se debe poner en posición vertical y esperar
unos 30 minutos para que el aceite recupere su nivel.
No dejar caer el compresor:
Cualquier caída puede dañar partes del compresor, inutilizándolo o
perjudicando su funcionamiento, o todavía desplazar su bomba, haciendo .con
que este toque la carcasa, resultando en ruidos durante el funcionamiento del
compresor.
El compresor generalmente es fabricado de hierro fundido que es un material
ELECTROTECNIA
35
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
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no muy resistente al golpe.
No dejar abierto el compresor por más de 15 minutos:
Dejar el compresor sin los tapones de sello de los conectores por un largo
tiempo, permitirá que la humedad del aire y el polvo penetren a su interior,
contaminando su aceite y perjudicando su funcionamiento.
Recordar que el aceite Poliol Ester, utilizado en los cornpresores para R-134a y
R-404a, es aproximadamente 100 veces más higroscópico que los otros tipos
de aceites, o sea su capacidad de absorber la humedad del aire es mucho
mayor que la de los otros aceites utilizados en los demás compresores.
No enderezar los terminales de conexión eléctrica:
Si los terminales de conexión eléctrica de un compresor se llegan a torcer por
cualquier motivo, sea por caída, colisión u otra ocurrencia, jamás deben ser
enderezados, porque el aislante usado entre el terminal y la carcasa del
compresor, es preparado con material de vidrio y se pueden colar rajaduras en
el momento en que el terminal se fuerza, o en el momento de enderezarlo.
Si esto llega a ocurrir, el riesgo de un accidente es muy alto, debido a las
presiones a que el compresor es sometido.
Reparación de compresor semi hermético
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36
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CAPÍTULO II. CONDENSADOR.
El condensador de una máquina frigorífica, es en esencia un
intercambiador de calor, cuya función es condensar el refrigerante, el
refrigerante
se condensa por la sustracción de calor del refrigerante
hacia el medio ambiente.
El calor removido por el condensador; es la suma del calor absorbido por
el refrigerante en:
1- El evaporador,
2- Más el posible sobrecalentamiento en la línea de succión y
3- El trabajo mecánico que ejerce el compresor sobre el refrigerante que
se convierte en energía calorífica.
Condensador de convección forzada
Símbolo del condensador de convección forzada
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Condensación:
El condensador se divide en tres zonas. Z1, Z2, Z3
Z1
Vapor sobrecalentado.
Z2
Vapor+Liquido.
Z3
Líquido subenfriado.
Z1
Z2
Z3
ZONA 1
Z1 = Vs = Vapor sobrecalentado
ZONA 2
Z2 = Vc = Vapor + Líquido
ZONA 3
Z3 = L = Líquido subenfriado
1- En la primera zona Z1 hay que quitar el sobrecalentamiento del vapor
a alta presión y alta temperatura para que pueda licuarse, alcanzando
la temperatura de saturación.
Generalmente esto se realiza en la línea de descarga y en la primera
porción del condensador Z1.
2- En el siguiente segmento Z2 el vapor pasará al estado líquido, es decir
el refrigerante se condensará.
3- Al final, cuando todo el gas se ha convertido en líquido, se substrae
más calor, subenfriado el líquido en la tercera zona Z3. Con esto se
asegura que no se formen burbujas en el tubo de líquido con las
pérdidas de presión por fricción.
Considerando lo anterior se puede determinar, en forma simple, algunas
fallas del sistema de refrigeración tocándolo con la mano.
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En lo zona Z1 se nota una temperatura alta que se produce poco a
poco. En la zona Z2 de condensación la temperatura se mantiene y, en
la última zona Z3, la temperatura baja otra vez.
Si el condensador tiene en todo su superficie la misma temperatura
o está frío, significa que no trabaja correctamente o es muy
pequeño.
2.1. CLASIFICACIÓN DE LOS CONDENSADORES.
Los condensadores se clasifican por diferentes aspectos, pero una de
las más comunes es por su forma de enfriamiento.

Condensadores enfriados por aire.

Condensadores enfriados por agua.
Condensador enfriado por aire
2.2. CONDENSADORES ENFRIADOS POR AIRE.
2.2.1. Condensador de convección natural:
Circulación de aire natural
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2.2.2. Condensador de convección forzada:
Circulación de aire forzado. El aire es un medio de condensación del
que se puede disponer gratuitamente en cantidad ilimitada, por lo tanto
ofrece una gran ventaja económica para la condensación de los vapores
del refrigerante.
Pero, el aire tiene un calor específico muy bajo Ce = 0,24 Kcal/kg
además, el coeficiente de transmisión térmico entre un vapor
condensante del refrigerante y el aire es igualmente débil.
Por estas razones es necesario mover grandes volúmenes de aire y
contar con superficies amplias para condensar grandes cantidades de
vapor.
En consecuencia, estos condensadores son convenientes para
instalaciones comerciales dificultándose su instalación en sistemas
industriales.
Sin embargo, el alto costo de agua y su escasez hacen económicamente atractivos a los condensadores de convección forzada.
Se debe considerar que la tarea del VENTILADOR es mejorar el
rendimiento del condensador, por medio de una convección más fuerte,
para que el aire pase uniformemente por el condensador, es preferible
que el ventilador succione el aire.
Los condensadores enfriados por aire necesitan mucho servicio y
limpieza, porque la superficie sucia conduce muy mal el calor.
Muchos defectos del equipo se arreglan limpiando el condensador. La
superficie sucia provoca un aumento de alta presión y mala
condensación.
Las aletas del condensador deben de estar en buen estado para que
disipen el calor.
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DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Condensador de convección forzada
• Asegurar un buen suministro de aire por medio de una buena
ventilación.
Ejemplo: El ventilador tiene que succionar el aire, la distancia con la
pared depende del tamaño del condensador y puede variar de 10 o 40
cm.
En este caso el ventilador puede succionar el aire.
Ventilación con
Ventanas de salida
(sin ventilación adicional)
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Ventilación con
Ventanas insuficientes
(con ventilación adicional)
41
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
 Los condensadores grandes se pueden colocara sobre los techos de
los edificios, en los patios.
 Si el aire entra por abajo y sale por arriba no se puede poner techo.
 Los condensadores enfriados por aire necesitan mucho servicio y
limpieza, porque la superficie sucia del condensador conduce muy
mal el calor.
 Muchos defectos del equipo se arreglan limpiando el condensador, La
superficie sucia provoca un aumento de la presión alta y una mala
condensación.
 Si las aletas del condensador están en mal estado, cambiar el
condensador.
ELECTROTECNIA
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Condensador conectado en serie
Condensador conectado en paralelo
ELECTROTECNIA
43
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DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Construcción de los condensadores enfriados por aire:
Los condensadores enfriados por aire pueden ser un simple tubo de
cobre o acero.
Para aumentar la superficie y mejorar el rendimiento, se suelda el
serpentín sobre uno lamina de acero o una malla de alambre. Los
condensadores que tienen una superficie grande pueden ser de
convección natural o forzado, de aluminio, acero o cobre.
Las laminillas se hacen de aluminio o acero, lográndose un mejor
rendimiento con tubos de cobre y láminas de aluminio, además del
ventilador. La distancia entre las aletas depende del tipo de
condensador y puede variar entre 2 y 3,5 mm. Es necesario que estas
aletas tengan un firme contacto con el tubo para asegurar un buen
intercambio de calor.
Las aletas tienen un grosor que varío entre 0,3 y 0,6 mm. El hueco en
la aleta y la orilla doblada permite una mayor superficie de contacto
con el tubo.
Aleta del condensador
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
2.3. LIMPIEZA DEL CONDENSADOR.
La presencia de suciedad en los tubos y aletas de los condensadores trae
como consecuencia la elevación de la temperatura y de la presión del
refrigerante.
Todo esto produce una mala condensación lo que es perjudicial para el
funcionamiento del sistema de refrigeración.
Es por tal motivo que se debe de realizar el mantenimiento y limpieza del
condensador utilizando: aire comprimido, nitrógeno, agua y en algunos casos
se debe utilizar sustancias químicas, los materiales mencionados se utilizaran
dependiendo del grado de suciedad que tenga el condensador.
2.4. MANEJO Y DISPOSICIÓN DE SUSTANCIAS QUÍMICAS PARA
LIMPIEZA DEL CONDENSADOR.
La limpieza de los condensadores se realiza debido a que esto ayuda a evitar
la acumulación de suciedad, grasas, etc., que obstruyen el paso del aire a
través del serpentín, ocasionando que la presión de descarga se eleve, con la
consiguiente pérdida de capacidad y/o eficiencia del equipo; está perdida de
eficiencia se reflejará en un mayor tiempo de funcionamiento del equipo y por
lo tanto en mayor consumo de energía.
El tiempo transcurrido entre cada mantenimiento dependerá de la ubicación
donde está instalado el equipo y de las condiciones de trabajo al cual es
sometido.
La limpieza de los serpentines del condensador se puede realizar con ayuda
ELECTROTECNIA
45
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
de líquidos especiales tales como el ALKI-FOAM, es un liquido biodegradable
que contienen solventes
que penetran entre los tubos y aletas del
condensador quitando las grasas y otras suciedades que cubren la superficie
de los tubo y aletas (moho, barro).
Al quitar la suciedad, óxidos y grasas de los serpentines, la fórmula efectiva de
estos líquidos restaura la eficiencia del serpentín, mejorando la transferencia de
calor con el medio ambiente.
Entre las principales propiedades de estos líquidos están:
- Acción fuertemente espumosa.
- No ácido (ph13.5 - 14.0).
- Penetra en toda la superficie del serpentín.
- No inflamable.
- Remueve óxidos.
- Es de color púrpura.
- Biodegradable.
Preparación:
Debido a que el ALKI-FOAM está muy concentrado, debe diluirse antes de
usarse. Las proporciones de la dilución reales variarán según la aplicación.
Las siguiente es como una guía general:
- 10 partes de agua por 1 de Alki-foam (10:1). Cuando el serpentín no se
encuentra demasiado sucio.
- 3 partes de agua por 1 Alki-foam (3:1). Cuando el serpentín está bastante
sucio y grasoso.
El técnico debe utilizar: guantes, mascarillas con filtro para su protección
personal.
Nota:
- No use concentraciones mayores a 1:1.
- Al final utilice bastante agua limpia.
Para efectuar la aplicación de este líquido se recomienda mojar previamente el
condensador con abundante agua, también se recomienda el uso de tanques
pulverizadores, para presurizar estos líquidos, los cuales son de accionamiento
manual.
ELECTROTECNIA
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
También se puede hacer uso de una compresora de aire para efectuar la
limpieza de los serpentines, en lo posible retirar el polvo utilizando compresor
de aire o nitrógeno.
2.5. CAPACIDAD DEL CONDENSADOR.
Qc = AUDT
Donde:
A: es el área de transferencia de calor del condensador
U: es el coeficiente global de transferencia de calor
DT: es la diferencia de temperatura entre el refrigerante y el aire
2.6. CÁLCULO DEL ÁREA DE TRANSFERENCIA DEL CONDENSADOR.
Área del condensador (A) = Área de tubos + Área de aletas
1- Área de tubos (At)
Área de tubos (At) = π x D x Lm x n
Donde:
D = diámetro del tubo.
n = número de tubos.
Lm = longitud Media del tubo.
2- Área de aletas (Aa)
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Donde:
A = Altura.
B = Base.
n = número de tubos.
M = número de aletas.
Área de aletas = ( B x A – (π x D2/4 x n )) x M x 2
Área de transferencia del condensador:
Área del condensador = Área de tubos + Área de aletas
Altura = mm, cm, m, pie, pulg.
Base = mm, cm, m, pie, pulg.
Área del condensador = cm2, m2, pie2.
1- Calcular el área de transferencia de calor de un condensador que tiene
siguientes características:
las
Datos:
Lm= 30cm
D = 5/16” = 7.83mm = 0.008m
B = 12cm = 0.12m
A = 27cm = 0.27m
n = 36 Tubos
M = 64 Aletas
1- Área de tubos:
At = π x D x Lm x n
At = 3.14 x 0.783cm x 30cm x 36
At = 2656.6 cm2 = 0.26566 m2
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
2- Área de aletas:
Aa = (B x A – (π x D2/4 x n )) x M x 2
Aa = (12cm x 27cm – (3.14 x 0.782cm2 x 36) /4) x 64 x 2
Aa= 39270cm2= 3.927m2
3- Área total de transferencia del condensador.
AT = At +Aa = 41929.6 cm2 = 4.1929.m2
4-Porcentaje del área de las aletas en el condensador.
% Aa = Aa / AT = 3.927 / 4.193
Área de aletas % Aa = 93.6% área total.
Área de tubos % A tubos = 6.4% área total.
Nota:
1- Las aletas del condensador son las que transfieren la mayor cantidad de
calor del refrigerante al aire. Las aletas de un condensador en mal estado,
producen la pérdida de capacidad del sistema de refrigeración.
2- Calcular el área de transferencia de calor de un Condensador que tiene las
siguientes características:
Datos:
Lm= 40cm
D = 3/8” = 9.52 mm
B = 14cm = 0.14m
A = 45cm = 0.45m
n = 50 Tubos
M = 75 Aletas
Área de tubos:
At = π x D x Lm x n
At =3.14 x 0.9.52cm x 45cm x 50
At = 6729.3 cm2 = 0.6729 m2
Área de aletas:
Aa = (B x A – (π x D2/4 x n )) x M x 2
Aa = (14cm x 45cm – (3.14 x 0.9522cm2 x 50) /4) x 64 x 2
Aa = 76084cm2 = 7.608m2
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DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Área total de transferencia de calor:
AT = At +Aa = 82813.cm2= 8.281m2
Porcentaje del área de aletas y tubos en el condensador:
% Aa = Aa / AT = 7.608 / 8.281
% Aa = 91.8% AT
% At = 8.2% AT
Conclusiones:
- De los resultados obtenidos se puede decir que el 91.86 % de la
transferencia de calor es disipado por las aletas del condensador y el 8.8% de
calor es disipado por los tubos del condensador.
- La mayor transferencia de calor en el condensador se realiza a través de las
aletas, motivo por el cual las aletas deben estar:
- En buen estado y limpias.
- Bien adherido al tubo.
1-
Calcular el área de transferencia de calor de un Condensador que tiene
las siguientes características:
Datos:
Lm= 45 cm.,
D = 5/8” =
B = 14cm = 0.14m
A = 45cm = 0.45m
n = 50 Tubos
M = 80 Aletas
2-
Calcular el área de transferencia de calor de un Condensador que tiene
las siguientes características:
Datos:
Lm= 1.5 pies
D = 1/2” =
B = 0.5 pies
A = 1.5 pies
n = 60Tubos
M = 70 Aletas
3- Calcular el área de transferencia de calor de un Condensador que tiene las
siguientes características:
Datos:
Lm= 50 cm
D = 5/8” =
ELECTROTECNIA
50
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
B = 16cm = 0.14m
A = 50cm = 0.50m
n = 60Tubos
M = 80 Aletas
4- Calcular el área de transferencia de calor de un Condensador que
tiene las siguientes características:
Datos:
Lm= 30 cm
D = 5/8” =
B = 14cm = 0.14m
A = 45cm = 0.45m
n = 50 Tubos
M = 60 Aletas
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51
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
CAPITULO III. EVAPO R A D O R.
Es un elemento importante en el sistema de refrigeración debido a que en él
se produce el efecto frigorífico que se desea obtener. Definiendo los
evaporadores en forma general, son recipientes metálicos, donde se efectúan
la ebullición del refrigerante líquido proveniente del dispositivo de expansión.
El evaporador representa un cuerpo de transferencia de calor. Por su superficie
fría se absorbe el calor del medio ambiente.
El calor absorbido hace vaporizar el refrigerante dentro del evaporador.
Existen diversas aplicaciones en refrigeración, también hay una variedad muy
grande de formas, tamaños y diseños de evaporadores. Los evaporadores
pueden enfriar:
 Aire, desde una refrigeradora hasta un sistema central gigantesco de aire
acondicionado.
 Agua, salmuera y hielo.
 Alimentos sólidos: verduras, pescados, frutas, productos lácteos, queso y
mantequilla.
 Alimentos líquidos: leche, jugos, cerveza, frescos y licores.
 Materiales industriales: gases, productos químicos.
La función principal es la misma en cualquier aplicación, forma, diseño o
tamaño del evaporador
Evaporación:
La Evaporación es un proceso por el cual una sustancia en estado líquido
pasa al estado gaseoso, tras haber adquirido energía suficiente para vencer la
tensión superficial.
A diferencia de la ebullición, este proceso se produce a cualquier
temperatura, siendo más rápido cuanto más elevada es la temperatura. No es
necesario que toda la masa alcance el punto de ebullición.
La evaporación es importante e indispensable en la vida cuando se trata del
agua, que se transforma en nube y vuelve en forma de lluvia, nieve, niebla o
rocío.
Ebullición. Es el proceso físico en el que un líquido pasa a estado gaseoso.
ELECTROTECNIA
52
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Se realiza cuando la temperatura de la totalidad del líquido iguala al punto de
ebullición del líquido a esa presión.
Si se continúa calentando el líquido, éste absorbe el calor, pero sin
aumentar la temperatura: el calor se emplea en la conversión del agua en
estado líquido en agua a estado gaseoso, hasta que la totalidad de la masa
pasa al estado gaseoso.
En ese momento es posible aumentar la temperatura del líquido. Este proceso
es muy distinto a la evaporación, porque que es paulatino y para el que, en
altitudes superiores, la presión atmosférica disminuye, por lo que el agua
necesita menor temperatura para entrar en ebullición en la altura.
En una olla a presión, el agua llega a una temperatura de 120 ó 130°C antes
de hervir, debido a la mayor presión alcanzada por los gases en su interior.
Gracias a esta mayor temperatura del agua en el interior de la olla, la cocción
de la comida se da más rápidamente.
La adición de aditivos al agua puede hacer aumentar su punto de ebullición. Y
algunos micros organismos también mueren a esta temperatura.
3.1. CLASIFICACIÓN DE EVAPORADORES.
Existen diversos criterios para la clasificación de los evaporadores.
Recordaremos la clasificación de los evaporadores por su:
Por su construcción:


De tubo desnudos.
De tubo aleteado.

De tipo placa.
Por su alimentación:


Inundados.
Expansión seca.
Por circulación de aire:

Por convección natural.

Por convección forzada.
ELECTROTECNIA
53
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Por enfriamiento:


De doble tubo.
De Baudelot.


Tipo tanque del líquido.
De serpentín en casco

Acorazados.
Evaporador tipo placa
Evaporador de tubos aleteados
3.2. EVAPORADORES DE CONVECCIÓN NATURAL.
Se usan con frecuencia en aplicaciones en las que se desea bajas
velocidades de aire y deshidratación mínima de los productos.
Ejemplo: refrigeradoras de exhibición, cuartos de almacenamiento
grandes, refrigeradoras domésticas.
Para que estos evaporadores trabajen en condiciones adecuados,
debemos tener en cuenta los siguientes aspectos:
 La diferencia de temperaturas, entre el evaporador y el espacio a
enfriar, deberá ser la más alta posible.
 Lo forma cómo se localiza el producto: se dejará espacio suficiente
entre las pilas de productos.
 Los serpentines no deben tener mucha profundidad: 2 ó 3 hileras que
se extiendan por todo el cuarto frío.
 Deben colocarse a la mayor altura posible, cuando van cerca del
techo, respetando el espacio de circulación de aire entre el
evaporador y el techo.
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54
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
 Usar deflectores para que ayuden y dirijan el flujo de aire.
 No se recomienda el uso de tubo de cobre en los evaporadores de las
refrigeradoras porque forman óxidos y contaminan los alimentos.
.
Símbolo de evaporador de convección natural
Estos evaporadores, a su vez, tienen una sub clasificación de acuerdo
con el rango temperatura de trabajo y la diferencia de temperatura entre
el evaporador y el gabinete. Pueden trabajar.

Con escarcha.

Con descongelamiento.

Sin escarcha.
Evaporadores con escarcha:
Están cubiertos de escarcha permanentemente y operan a temperaturas
entre -15°c y - 4°c, por lo que deberán ser descongelados periódicamente
en forma manual o automática.
La escarcha que se forma en el evaporador es extraído de la humedad
del aire cuando su nivel de humedad disminuye, ya que el aire seco
deshidrata rápidamente a los alimentos.
Si la temperatura del refrigerante está por debajo de -4°C, es necesario
energía calorífica para descongelar el evaporador; de lo contrario los
ciclos de parada serán muy largos.
Estos evaporadores son usados para bajas temperaturas y la
congelación de ciertos alimentos.
ELECTROTECNIA
55
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Evaporadores sin escarcha:
Operan a temperaturas por encima de O °C para no formar escarcha.
Ocasionalmente, el evaporador puede hacer un hielo ligero, junto antes
de que pare el compresor, pero se descongelará fácilmente durante el
ciclo de parado.
Estos evaporadores operan a temperaturas de 5°C a 1°C, pero el
refrigerante del interior se encuentra a -7° C ó -6°C. Por lo tanto,
permanece sin escarcharse manteniendo en el espacio refrigerado una
humedad relativa alta entre 75 y 85%, esto ayuda a mantener los
productos frescos y sin pérdidas de peso.
Ejemplo de aplicación de estos evaporadores es el almacenamiento de
verduras y vitrinas exhibidoras que, con una humedad relativa alta,
mantienen la frescura evitando la pérdida de peso y deterioro.
Evaporadores con descongelamiento:
Trabajan con ciclos de descongelamiento.
Cuando la unidad condensadora funciona, baja la temperatura del
evaporador, lo que origina acumulación de escarcha.
Cuando la unidad condensadora deja de funcionar, se calienta al
evaporador por encima de O °C, entonces el hielo se funde antes que el
compresor comience a funcionar.
Si las superficies del evaporador no tienen escarcha, hacen eficiente la
transferencia de calor e igualmente, se puede obtener una humedad
relativa alta, entre 90 y 95%.
3.3. EVAPORADORES DE CONVECCIÓN FORZADA.
Llamados también difusores o unidades enfriadoras, son esencialmente
serpentines con aletas, encerrados en una cubierta metálica y equipados
con uno o más ventiladores para la circulación de aire.
La transferencia de calor en estos evaporadores es mucho más alto que
en los de convección natural.
ELECTROTECNIA
56
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Si por esta razón los primeros son más pequeños que los segundos para
la misma capacidad frigorífica, tampoco necesitan deflectores.
Evaporador difusor típico montado en el techo.
Símbolo del evaporador de convección forzada
Estos evaporadores tienden a originar rápido deshidratación en los
alimentos, los que puede ser minimizado con un área más amplia y
operando con pequeñas diferencias de temperaturas, entre 6° y 7°.
Además, el aire debe circular lentamente.
En instalaciones donde la deshidratación no es problema, el aire puede
circular a mayor velocidad, operando con una mayor diferencia de
temperaturas.
Evaporador de convección forzada
ELECTROTECNIA
57
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
En este caso los evaporadores pequeños son más convenientes.
La temperatura del refrigerante se conserva generalmente baja, pero
una circulación rápida mantiene los evaporadores llenos de escarcha;
por lo que se proveerá de un buen drenaje de agua de condensados.
Los evaporadores pequeños hay que mantenerlos sin escarcha, ya que
si ésta se acumula interfiere drásticamente con la transferencia de calor.
Los métodos de descongelamiento son variados
3.4. CÁLCULO DEL ÁREA DE TRANSFERENCIA DEL EVAPORADOR.
Capacidad del evaporador (Qe):
Qe = AxUxDT
Donde:
Qe: es el calor absorbido por el refrigerante en el evaporador.
A:
es el área de transferencia de calor del condensador.
U:
es el coeficiente global de transferencia de calor.
DT: es la diferencia de temperatura entre el refrigerante y el aire.
1-
Área de tubos
Área de tubos =
πx D x Lm x n
Donde:
ELECTROTECNIA
58
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
π = constante 3.1416.
n = número de tubos.
2-
D = diámetro del tubo.
Lm = Longitud media del tubo.
Área de aletas:
A = altura.
B = base.
n = número de tubos.
M = número de aletas.
Área de aletas = ( B x A – (π x D2 x n )/4) x M x 2
Área del evaporador:
Área del evaporador = Área de tubos + Área de aletas
1- Calcular el área de transferencia de calor de un Evaporador que tiene
siguientes características:
las
Datos:
Lm= 32cm
D = 3/8” = 9.525mm = 0 .952cm
B = 8cm
A = 28cm
n = 22Tubos
M = 80 Aletas
Área de tubos (At):
At =
π x D x Lm x n
At = 3.14 x 0.9525cm x 32cm x 22
At = 2105.5 cm2
At = 0.2105 m2
ELECTROTECNIA
59
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Área de aletas (Aa):
Aa= (B x A – (π x D2 x n)/4) x M x 2
Aa = (8cm x 28cm – (3.14 x 0.9522cm2 x 22) /4) x 80 x 2
Aa = 33334.4 cm2
Aa= 3.33m2
Área total de transferencia:
AT = At +Aa = 35439.9 cm2 = 3.54.m2
Porcentaje del área de las aletas en el evaporador:
% Aa= Aa / AT = 3.33m2/ 3.54.m2
% Aa = 94.1% ATotal
% At = 5.9% ATotal
2- Calcular el área de transferencia de calor de un Evaporador que tiene
siguientes características:
Datos:
Lm= 30cm
D = 3/8” = 9.525mm = 0 .952cm
B = 10cm
A = 30cm
n = 26Tubos
M = 75 Aletas
las
3.5. MANEJO Y DISPOSICIÓN DE SUSTANCIAS QUÍMICAS PARA
LIMPIEZA DE EVAPORADORES.
Al momento de aplicar las sustancias químicas, cualesquiera que sean, es
necesario tomas las debidas precauciones para no causar daño al equipo ni al
técnico frigorista.
Recomendaciones:
- Es necesario el uso de guantes protectores debido a la fuerte composición
química de la sustancia.
- Es recomendable usar una mascarilla debido al fuerte olor que despide la
sustancia química en uso.
ELECTROTECNIA
60
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
- En lo posible usar lentes si el rociado es por aspersión, debido a que la
salpicadura del químico a los ojos pudiera ser de consecuencias
lamentables.
- En caso de ocurrir lo antedicho, aplicarse abundante agua.
- A pesar de usar guantes protectores durante el proceso de uso de la
sustancia química, es recomendable evitar llevarse las manos a los ojos.
Luego del proceso de limpiado se recomienda almacenar toda la sustancia
utilizada durante el proceso de limpiado del evaporador, quizás colocando una
bandeja metálica bajo el evaporador.
Sería un grave error disponer de las sustancias arrojándolas en cualquier lugar
o arrojándolas al buzón del desagüe.
Por lo tanto. Es necesario neutralizar la sustancia realizando tratamientos
químicos para que esta sea inofensiva al medio ambiente.
Por lo general. Para neutralizar químicos de limpieza del evaporador se utiliza
cal como neutralizante
.
Evaporador de 4 ventiladores
ELECTROTECNIA
61
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
CAPITULO IV. TUBO CAPILAR.
El tubo capilar en el sistema de refrigeración tiene por función: Expandir el
refrigerante y reducir la presión del refrigerante líquido, el tubo capilar separa
el sistema de refrigeración en dos zonas; el de alta presión y el de baja presión
Se trata de un tubo de cobre con un diámetro interior muy pequeño y de gran
longitud.
El diámetro y la longitud del tubo son los que determinan la reducción de la
presión del refrigerante líquido que pasará a través del tubo hacia el
evaporador.
Los fabricantes utilizan esta relación entre la longitud y el diámetro para
calcular la caída de presión correcta que va a permitir pasar la cantidad
adecuada de refrigerante a través del tubo capilar, para llenar el evaporador de
la manera adecuada.
En algunas instalaciones, el tubo capilar puede ser bastante largo y puede
estar enrollado en un serpentín para acomodar el tubo sobrante.
Tubo capilar
El tubo capilar es un dispositivo de diámetro fijo que no tiene pieza móvil. Dado
que este dispositivo no se puede adaptar a un cambio de carga térmica,
normalmente se utiliza en aquellos lugares en donde la carga térmica es
relativamente constante, donde no hay grandes fluctuaciones.
El tubo capilar es un dispositivo que resulta muy económico, por lo que se
suele utilizar con frecuencia en los equipos más pequeños.
Este dispositivo no posee una válvula que evite que el líquido pase al lado de
baja presión del sistema durante la parte inactiva del ciclo, por lo que las
presiones se nivelan durante dicha fase, esto permiten utilizar un motor de bajo
ELECTROTECNIA
62
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
par de arranque.
Esta nivelación de presiones reduce el par de arranque del motor para el
compresor. El técnico ha de estar familiarizado con el de tubo capilar porque,
probablemente, es el dispositivo que más se utiliza para dosificar el
refrigerante.
No posee ninguna pieza móvil, por lo que no sufre ningún desgaste.
Prácticamente, el único problema que puede presentar es que se introduzcan
en él pequeñas partículas que bloqueen el tubo total o parcialmente.
Su diámetro es tan pequeño que cualquier pequeño trozo de fundente, carbón
o soldadura podría causar algún problema si llegara hasta la entrada del tubo.
Los fabricantes colocan siempre un filtro-secador justamente delante del tubo
capilar, para evitar que esto ocurra.
NOTA:
El tubo capilar se puede utilizar como intercambiador de calor con la línea
de baja presión.
Refrigeradora con tubo capilar
ELECTROTECNIA
63
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
4.1. TABLA DE SELECCIÓN DE TUBO CAPILAR.
Para compresor R-134a
LBP (baja presión de retorno)
Uso: refrigeradoras de -20 a -10 °C
Temperat. Amb.
32°C
43°C
100
80
100
80
a
A
300
250
170
140
a
A
360
300
TUBO CAPILAR
COMPRESOR
VOLUMEN DEL
SISTEMA (litros)
Modelo
EM 20HHR
Capacidad
Eficiencia
Frigorífica
Btu/Wh
Btu/h
200
3,03
Referenc.
Comerc.
HP
pul
mm
pul
mm
Caudal
de N2
a 10
atm
l/min
0,025
0,63
128
3250
3,15
0,028
0,71
173
4400
0,63
59
1500
0,028
0,71
102
2600
0,031
0,80
181
4600
0,63
59
1150
0,028
0,71
102
2000
0,031
0,80
181
3550
Diámetro Int.
Largo
1/12
EM 30 HRR
310
3,20
0,025
EMI 30 HER
305
3,60
EM 30 HHR
305
3,65
EM 45 HRR
420
3,93
EMI 45 HNR
420
3,90
EM 45 HER
420
4,18
EM 45 HHR
510
4,05
EMI 55 HER
510
4,45
EMI 60 HER
570
4,19
EM 65 HNR
650
3,88
EMI 70 HER
705
4,58
FFI 6HAK
680
4,25
FF 7,5 HBK
695
3,90
EGAS 70 HLR
695
5,40
FF 8,5 HBK
740
3,74
1/4
FFI 7,5 HAK
765
4,60
1/5 +
FFU 70 HAK
750
5,10
EG 75 HLR
805
5,00
FF 10 HBK
840
3,75
1/4 +
FFI 8,5 HAK
830
4,70
1/4
EG 8,5 HLR
840
5,00
FFU 80 HAK
815
5,10
EGAS 80 HLR
820
5,30
1/10
0,025
1/8
7,6
8,4
1/6
250
a
480
250
a
400
0,028
0,031
0,035
0,71
0,80
0,90
61
110
197
1550
2800
5000
9,4
0,028
0,031
0,035
0,71
0,80
0,90
61
110
197
1550
2800
5000
9,4
0,028
0,031
0,035
0,71
0,80
0,90
49
87
0,90
1250
2200
4000
10,5
0,031
0,035
0,039
0,80
0,90
1,00
69
124
203
1750
3150
5150
11,9
1/6
1/6
280
a
480
240
a
400
1/5 +
350
a
575
275
a
450
1/4
450
a
700
350
a
575
ELECTROTECNIA
1/4+
64
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
575
a
900
450
a
700
FFU 100 HAK
985
0,031
0,035
0,039
5,00
1/3
EGAS 100 HLR
1050
5,40
0,80
0,90
1,00
51
94
157
1300
2400
4000
13,5
Para compresor
R-134a
LBP (baja presión de retorno)
Uso: vitrinas refrigeradas de -20 a -10 °C
Temperat. Amb.
32°C
TUBO CAPILAR
COMPRESOR
VOLUMEN DEL
SISTEMA (litros)
Modelo
Capacidad
Frigorífica
Btu/h
Refer.
Eficiencia
Comercial
Btu/Wh
HP
43°C
Diámetro Int.
Largo
Caudal de N2
a 10 atm l/min
pul
mm
0,028
0,031
0,035
0,71
0,80
0,90
61
110
197
1550
2800
5000
9,4
0,028
0,031
0,035
0,71
0,80
0,90
61
110
197
1550
2800
5000
9,4
0,028
0,031
0,035
0,71
0,80
0,90
49
87
0,90
1250
2200
4000
10,5
0,031
0,035
0,039
0,80
0,90
1,00
69
124
203
1750
3150
5150
11,9
1/3
0,031
0,035
0,039
0,80
0,90
1,00
51
94
157
1300
2400
4000
13,5
1/3 +
0,039
0,042
1,00
1,07
94
134
2400
3400
17,5
EM 55 HHR
510
4,05
EMI 55 HER
510
4,45
EMI 60 HER
570
4,19
EM 65 HNR
650
3,88
EMI 70 HER
705
4,58
FFI 6HAK
680
4,25
FF 7,5 HBK
695
3,90
EGAS 70 HLR
695
5,40
FF 8,5 HBK
740
3,74
1/4
FFI 7,5 HAK
765
4,60
1/5 +
FFU 70 HAK
750
5,10
EG 75 HLR
805
5,00
FF 10 HBK
840
3,75
1/4 +
FFI 8,5 HAK
830
4,70
1/4
EG 8,5 HLR
840
5,00
FFU 80 HAK
815
5,10
EGAS 80 HLR
820
5,30
FFU 100 HAK
985
5,00
EGAS 100 HLR
1050
5,40
FFI 10 HAK
1030
4,85
FFI 12 HBK
1190
4,02
pul
mm
1/6
250
a
400
250
a
400
1/6 +
1/6
280
a
480
240
a
400
1/5 +
350
a
575
275
a
450
1/4
450
a
700
575
a
900
750
a
350
a
575
450
a
700
650
a
ELECTROTECNIA
1/4+
65
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
1200
1000
0,044
FFU 130 HAX
1250
1,12
170
4300
4,71
Para compresor
R-134a
HBP (alta presión de retorno)
Uso: bebederos y enfriadores de líquido de -10°c a +5 °C
CAPACIDAD
De
REFRIGERAC.
(litros/h)
Temperatura
ambiente
COMPRESOR
Modelo
32°C
EM 20 HHR
TUBO CAPILAR
Capacidad
Referencia Diámetro
Eficiencia
Frigorífica
Comercial Interno
Btu/Wh
Btu/h
HP
pul
mm
1020
8,46
0,028
0,031
0,035
EM 30 HHR
1380
8,53
1/10
EM 45 HHR
1775
8,62
1/8
mm
EM 55 HHR
2150
8,60
1/6
EM 65 HHR
2600
8,49
1/6 +
10 a 15
FF 7,5 HBK
2760
7,60
1/5 +
FF 8,5 HBK
3140
7,66
1/4
15 a 20
FF 10 HBK
3530
7,64
1/4 +
FFI 12 HBK
3530
7,77
1/3 +
0,71
0,80
0,90
61
110
197
1550
2800
5000
9,4
22,0
0,031
0,035
0,039
8 a 10
ELECTROTECNIA
pul
1/10
HASTA 7
20 a 25
Caudal
de N2 a
10 atm
l/min
Largo
0,80
0,90
1,00
17
35
61
440
880
1540
28,0
0,039
0,044
0,046
1,00
1,12
1,17
26
49
62
650
1250
1580
33,0
0,039
0,044
0,046
1,00
1,12
1,17
16
33
43
43
850
1100
40,5
0,047
0,050
0,055
1,20
1,27
1,40
20
31
55
520
780
1400
56,5
66
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
4.2. TUBO CAPILAR EQUIVALENTE.
Podemos utilizar la siguiente relación:
L2 = L1 x (D2/D1)5
Donde:
L1= longitud y diámetro del capilar original
D1 = diámetro del capilar original
L2 = longitud del nuevo tubo capilar a calcular
D2 = Diámetro dado del nuevo tubo capilar
Ejm.1
Se desea remplazar un tubo capilar cuyo D1= 0.046” y longitud L1= 3mt, si el
diámetro escogido es D2=0.042”, cual es la longitud L2 que le corresponde.
Remplazando valores en la relación indicada se tiene que la longitud del tubo
capilar de remplazo es de 1.9mt
L2 = L1 x (D2/D1)5
L2 = 3m x (0.042”/0.046”)5
L2 = 3m x (0.913)5
L2 = 3m x (0.6345)
L2 = 1.903 m
Ej. 2.
El tubo capilar de una unidad frigorífica tiene de diámetro D1= 0.031” y una
longitud L1=3.5m, Si se va a remplazar por un tubo capilar de D2 = 0.036”,
cuál será la longitud del tubo capilar.
L2 = L1 x (D2/D1)5
L2 = 3.5m x (D2/D1)5
L2 = 3.5m x (0.036”/0.31”)5
L2 = 3.5m x (1.161)5
L2 = 3.5m x (2.11)
L2 = 7.4 m
Resolver:
1. El tubo capilar de una unidad frigorífica tiene de diámetro D1= 0.036” y una
longitud L1=3.5m, Si se va a remplazar por un tubo capilar de D2 = 0.042”,
cuál será la longitud del tubo capilar.
2. El tubo capilar de una unidad frigorífica tiene de diámetro D1= 0.042” y una
ELECTROTECNIA
67
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
longitud L1=3.5m, Si se va a remplazar por un tubo capilar de D2 = 0.031”,
cuál será la longitud del tubo capilar.
SISTEMA DE REFRIGERACIÓN CON TUBO CAPILAR.
Seleccionar el tubo capilar.
Para una refrigeradora de Capacidad: _ 350 litros con
Compresor: Marca Embraco
Modelo EM45 HER
Selección del tubo capilar: de la tabla
COMPRESOR
VOLUMEN DEL
SISTEMA (litros)
Temperatura
Ambiente
32°C
43°C
Modelo
Capacidad
Eficiencia
Frigorífica
Btu/Wh
Btu/h
170
140
EM 45 HRR
420
3,93
a
A
EMI 45 HNR
420
3,90
360
300
EM 45 HER
420
4,18
TUBO CAPILAR
Referenc.
Comerc.
HP
1/8
Diámetro Int.
Largo
pul
mm
pul
mm
0,025
0,63
59
1150
0,71
102
2000
0,028
0,031 0,80 181 3550
Para la refrigeradora mencionada se selecciona el tubo capilar de:
D= 0.031” y L = 3.55mt
ELECTROTECNIA
68
Caudal
de N2
a 10
atm
l/min
8,4
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
4.3. PRECAUCIONES DE SEGURIDAD EN LA MANIPULACIÓN DE TUBOS
CAPILARES.
- Se debe tener cuidado en la manipulación del tubo capilar durante el
proceso de instalación ya que se puede deteriorar durante el corte o
soldadura.
- No doblar el Tubo Capilar en ángulos menores a 90°.
- Se recomienda hacer doblado en forma de espiral.
- Debido al diámetro interior pequeño, es muy difícil limpiarlo por lo que se
debe de cambiar totalmente por otro tubo capilar del mismo diámetro interior
y longitud.
- Utilizar un filtro antes del tubo capilar para evitar su obstrucción.
- Evitar que roce con otro tubo o material metálico, porque el tubo capilar se
desgasta y se producirá la fuga de refrigerante.
- Evitar que se aplaste (se obstruye el flujo de refrigerante).
- Aplicar las técnicas correctas para soldar con tubo de cobre.
- En sistemas de refrigeración que utilizan tubo capilar, la carga de
refrigerante tiene que ser exacta, el exceso produce retorno de refrigerante
y produce el golpe de líquido en el compresor.
La caída de presión en el tubo capilar:
- La caída de presión del refrigerante en el tubo capilar se produce por la
longitud del tubo y por su diámetro.
- Si se tiene 2 tubos de igual longitud pero diferente diámetro interior, el que
tenga menor diámetro tendrá mayor caída de presión.
- Si se tiene 2 tubos de igual diámetro pero diferente longitud, el que tenga
mayor longitud tendrá mayor caída de presión.
- El tubo capilar no regula el flujo de refrigerante, Solo lo expande y
produce la caída de presión.
- Se utiliza en sistemas de refrigeración domestica; refrigeradoras,
congeladoras, equipos de aire acondicionado tipo ventana de
capacidad frigorífica de 12000 Btu/hr.
Símbolo del tubo capilar
ELECTROTECNIA
69
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
CAPITULO 5. CONEXIÓN EN SERIE DE
EVAPORADORES.
Los modernos refrigeradores combinados poseen evaporadores: uno para
refrigerar el compartimiento de alimentos (gabinete) y el otro para refrigerar
el compartimiento del congelador (freezer).
Esos dos evaporadores pueden ser simplemente dos secciones de tubos
conectados en serie, pero separados físicamente, para su instalación en dos
compartimientos, los dos evaporadores trabajan con el refrigerante a la misma
temperatura. Pues en ellos la presión del refrigerante es igual (lado de baja
presión).
Para obtener la diferencia de temperatura entre el compartimiento de alimentos
y el freezer es necesario dar una mayor longitud de tubería por pie cúbico de
volumen al evaporador del freezer, que al evaporador del compartimento de
alimentos.
Se utiliza en algunos casos un ventilador para la circulación en el
compartimiento del congelador (Freezer). Cuyo efecto es comparable al uso de
tubos de mayor longitud.
Instalación de evaporadores en serie
5.1. CONEXIÓN EN PARALELO DE EVAPORADORES.
Los tubos de un evaporador en paralelo son soldados de tal forma que el
refrigerante, al entrar en él evaporador puede circular a través de dos o más
secciones de tubos.
ELECTROTECNIA
70
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Algo de refrigerante debe, lógicamente, circular a través de cada sección de
tubos. Las secciones paralelas son soldadas al separador de líquido, con el fin
de permitir que un refrigerante retorne al compresor, a través de un único tubo
de succión. Los evaporadores modernos son en general una mezcla de
circuitos serie y paralelos.
Evaporadores en paralelo
5.2. CÁLCULO DE LA CANTIDAD DE CALOR DE LOS PRODUCTOS.
Calor:
Definición.- Es la energía en movimiento que se manifiesta por que ingresa o
sale de una sustancia, como consecuencia de una diferencia de temperatura.
Clases de calor:
5.3. CALOR SENSIBLE (QS).
Es la energía que ingresa o sale de una sustancia sin variar su estado físico
pero que trae como consecuencia una variación de la temperatura.
ELECTROTECNIA
71
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
QS= Ce x m x (Ti-Tf)
M = masa del cuerpo (Kg, gr, Lb)
Ce = Calor especifico (Kcal/Kg °C, BTU/Lb°F)
T = Temperatura (°C; °F)
Qs = Calor sensible (Kcal, BTU)
5.4. CALOR LATENTE (QL).
Es la energía térmica que entra ó sale de una sustancia que trae como
consecuencia un cambio de estado físico, pero sin variación de su
temperatura.
QL = CL x m
QL: Calor latente (Kcal, BTU)
CL: Calor latente del material (Kcal/kg, Btu/lb)
M: Masa en Kg ó Lb.
Nota:
1. El calor latente es diferente para cada sustancia
2. El calor latente de solidificación y Fusión son iguales en valor
3. El calor latente de evaporación y condensación son iguales en valor
4. Para el agua se cumple que
CL fusión = CL solidificación
CL fusión = 80 Kcal/kg
CL solidificación = 80 Kcal/kg
CL Condensación = CL Vaporización
CL Condensación = 540 K cal/kg
CL Vaporización = 540 K cal/kg
5.5. CALOR ESPECÍFICO. (Ce).
Es la energía calorífica que se requiere para aumentar ó reducir en un 1°C la
temperatura a la unidad de masa de una sustancia
ELECTROTECNIA
72
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Ej.: Calor especifico del agua = 1 K cal /Kg °C
Para aumentar o disminuirla la temperatura del agua en 1°C, se necesita
agregar o extraer 1 Kcal a una masa de 1 Kg de agua.
Nota: EI calor especifico es una propiedad de cada material, todo producto o
material tiene tres tipos de calores específicos.
Calor específico del agua:
Ce Vapor especifico = 0.45 K cal/ Kg 0C
Ce Liquido especifico = 1 Kcal/Kg 0C
Ce Sólido especifico = 0.5 Kcal/ Kg 0C
Cálculo de calor latente y sensible.
1.- Se tiene 2 Kg de cebolla a 30°C y se desea conservarla a una temperatura
de 5°C, si el calor especifico de la cebolla es de 0.9 Kcal/Kg0C ¿Cuánto calor
se requiere extraer para obtener la temperatura deseada?
Datos:
.m = 2Kg; Ti = 30°C; Tf= 5°C;
Ce= 0.9 Kcal / Kg 0C;
Capacidad frigorífica = 5OO BTU/Hr
Incógnitas:
Q =?
t =?
Q = m Ce(Ti - Tf):
Remplazando:
Qs= 2Kg .x0.9 K cal/ Kg°C.x (30°C - 5°C).
Qs= 45 Kcal
Qs= 178.65 BTU
2.- Se tiene 1 litro de agua a 26°C y se desea volverlo hielo a 0 °C, si la
refrigeradora tiene 500BTUIHrde capacidad frigorífica ¿Cuánto calor se va
extraer al agua, y el tiempo que se demora en obtener la temperatura indicada?
m = 1 Kg
Ti = 26°C
Tf= O°C
Capacidad frigorífica 500 BTU/ Hr
ELECTROTECNIA
73
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Proceso:
H20
26°C
H20
O °C
HIELO
O °C
1- Qs= 1Kg x.1 Kcal. x (26°- 0 )°C
Kg°C
Qs=26Kcal
2- QL= 1 Kg. x 80 K cal/Kg
QL= 80 Kcal
Calor total en Kcal:
Qt= 80 Kcal+26 Kcal = 106 Kcal
Calor total en btu:
Qt = 106 Kcal x 3.96 BTU. = 419.8 BTU Kcal
Cálculo del tiempo:
Tiempo = 419.8BTU / 500BTUIHr.= 0.84Hr= 50.37".
3.- Se tiene vapor de agua a 120°C, se desea llevarlo a -15°C, si la masa de
agua es de I Kg ¿Cuánto calor se tiene que extraer?
Ce Vapor especifico = 0.45 Kcal / Kg 0C
Ce Liquido especifico = 1 Kcal / Kg 0C
Ce Sólido especifico = 0.5 Kcal / Kg 0C
CL fusión = CL solidificación = 80 Kcal/kg
CL Condensación = CL Vaporización = 540 K cal/kg
Si la masa de agua es enfriado por un equipo de 800 BTU / Hr de capacidad
frigorífica ¿Cuánto demorara?
Qt= QS1+ QL1+ QS2 + QL2 + QS3
Qt = 9Kcal+ 540Kcal + 100Kcal + 80Kcal + 7.5Kcal
Qt = 736.5 Kcal
Qtotal= 736.5 Kcal x. 3.96 BTU/1Kcal = 2916.54 BTU
Cálculo del tiempo:
Tiempo = 2916.54 BTU /800 BTU / Hr=
Tiempo = 2916.54 BTU /800 BTU / Hr= 3.64 Hr
Tiempo = 3.64 Hr = 3Hr 38min
Tiempo = 3Hr 38min
Escala de temperaturas:
ELECTROTECNIA
74
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
TEMPERATURA ABSOLUTA ( °K , °R )
ELECTROTECNIA
75
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Calor específico de alimentos en el sistema inglés. Tabla de productos
alimenticios en conservación:
Calor específico BTU/lb °F
Producto
Temperatura
promedio de
congelación °F
Porcentaje
de
agua
Arriba del
punto de
congelación
Abajo del
punto de
congelación
Calor latente
de fusión
BTU/lb
Frambuesas.
30.1
82
0.85
0.45
122
Fresas.
Granadas.
Grosella.
Higo (fresco).
Higo (seco).
Limas.
29.9
28
30.2
27.1
29
90
77
84.7
78.0
24
86
0.92
0.87
0.88
0.82
0.39
0.89
0.47
0.48
0.45
0.43
0.27
0.46
129
112
120
112
120
122
Limones.
28.1
89.3
0.92
0.46
127
28
87.3
0.93
0.51
126
32
29.4
93
84.1
0.90
0.86
0.46
0.45
134
121
29
92.7
0.94
0.48
132
Melón dulce.
Membrillo.
Moras.
Naranjas.
Nectarinas.
Nísperos.
Peras.
Piñas.
Plátanos.
Sandías.
Toronjas.
20
28.1
28.9
28
29
28.3
28.5
29.4
28
29.2
28.4
92.6
85.3
85.3
87.2
82.9
78.2
83.5
85.3
74.8
92.1
88.8
0.94
0.88
0.88
0.90
0.90
0.84
0.86
0.88
0.80
0.97
0.91
0.48
0.45
0.46
0.46
0.49
0.43
0.45
0.45
0.42
0.48
0.46
132
122
122
124
119
112
118
123
108
132
128
Uvas.
Uvas. Espín.
26.3
81.7
0.86
0.44
116
28.9
88.3
0.90
0.46
126
5
55
92
73
0.24
0.21
7
20
28
28
1.00
0.85
0.40
90
85-95
55
0.30
0.55
40
Mandarinas.
Mangos.
Manzanas.
Melones.
Calor de evolución BTU por
(24 hrs) (ton) a la
temperatura indicada
°F
BTU
40
60
6.800-8.500
22.300
40
60
40
60
32
40
810
2.97
810.000
2.970
3.265
5.865
32
40
40
60
40
830
1.435
2.000
8.500
1.000
32
795
32
770
68
8.400-9.200
32
46.0
40
35
1.070
830.0
45
40
1.420
3.820
Varios:
Azúcar de maple.
Caviar. (enlatado).
Cerveza.
Crema (40%).
Chocolate.
ELECTROTECNIA
76
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Dulces.
Harina.
Helados.
Huevos
(congelados).
Huevos (frescos).
13.5
Mana.
Manteca de cerdo.
Mantequilla.
Miel de abeja.
Miel de maple.
Nueces (secas).
Óleo y margarina.
Frutas.
Pasta de pan.
Pieles y lana.
Queso americano.
Queso
Camambert.
Queso Limburger.
Queso Roquefort.
Queso Suizo.
Tabaco y Puros.
27.0
0.93
0.38
0.78
0.28
0.45
96
27
27
0.76
0.41
0.40
100
100
15
18
36
3-10
15.5
32-37
58
0.52
0.64
0.35
0.49
0.21-0.29
0.32
0.70
0.75
17
60
18
19
3
15
25
60
55
55
55
30-0
50
1.500
1.500
40
45
35
1.420
1.420
1.000
0.34
0.26
0.31
0.19-0.24
0.25
0.34
15
26
52
1.3-0.24
22
46-53
0.64
0.40
0.36
79
40
4.680
0.70
0.70
0.65
0.64
0.40
0.40
0.32
0.36
86
86
79
79
40
40
45
40
4.920
4.920
4.000
4.660
Tabla de productos alimenticios en almacenamiento.
Temperatura
promedio de
congelación
°F
%
Humedad
relativa
Vida
aproximada
en almacenaje
Producto
Manzana.
Chavacano.
Alcachofa (Globo).
Jerusales.
Espárragos.
Paltas.
Plátanos.
Frijoles (verde o
granos).
Haba.
Cerveza de barril.
Berabeles.
En manojo.
En cabezas.
30-32
31-32
31-32
31-32
32
42-55
-
85-90
85-90
90-95
90-95
90-95
85-90
85-95
2-6 meses
1-2 semanas
1-2 semanas
2-5 meses
2-3 meses
2-3 semanas
4 semanas
Higos.
Secos.
Frescos.
Pescado.
Frescos.
Congelado.
Ahumado.
45
32-40
35-40
85-90
85-90
32
32
90-95
90-95
8-10 días
10-15 días
1-3 meses
10-14 días
1-3 meses
Zarzamoras.
Variedad de arándano
Pan.
31-32
31-32
0
85-90
85-90
7 días
3-6 semanas
varias semanas
Brócoli, tallos.
Colecillas de Brucelas,
tallos
32
90-95
7-10 días
En salmuera.
Abandado.
Mariscos.
Frescos.
Congelado.
Frutas congeladas.
Vegetales
congelados.
Pieles y tejidos.
Ajo Seco.
Uvas esbinas o
crespas.
32
90-95
3-4 semanas
Toronja.
Col, reciente.
32
90-95
3-4 meses
Producto
ELECTROTECNIA
Temperatura
promedio de
congelación
°F
%
Humedad
relativa
32-40
28-32
50-60
85-90
9-12 meses
5-7 días
33-45
-10-0
40-50
90-95
90-95
50-60
5-15 días
8-10 meses
6-8 meses
28-35
90-95
75-90
10-12 meses
4-8 meses
33
0to - 20
-10
90-95
90-95
-
3-7 días
3-8 meses
6-12 meses
-10
34-40
32
45-55
70-75
6-12 meses
varios años
6-8 meses
31-32
80-85
3-4 semanas
50
85-90
4-8 semanas
77
Vida
aproximada
en
almacenaje
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Azúcar.
Zanahorias.
0-34
40-65
3-4semanas
Tipo americano.
Tipo europeo.
31-32
30-31
85-90
85-90
Preparada.
32
8090
4-5 semanas
Miel.
-
-
En cabezas.
32
90-95
2-3 semanas
29-32
50-60
Coliflor.
Arracacha.
Apio.
Cerezas.
Cocos (fruto).
Café (Verde).
Grano de maíz.
32
32
31-32
31-32
32-35
35-37
31-32
90-95
90-95
90-95
85-90
80-85
80-85
85-90
3-4 meses
2-4 meses
10-14 días
10-14 días
1-2 meses
4-8 días
32
32
32
90-95
90-95
90-95
varios años
10-12
semanas
2-3 semanas
2-4 semanas
45
90-95
4-8 meses
Plátanos.
Pepinos.
Grosellas, uvas o pasas.
36-40
45-50
32
85-90
90-95
80-85
1-4 meses
10-14 días
10-14 días
0
32
32or 50-58
32
48-50
90-95
90-95
85-90
90-95
85-90
12-14 meses
1-3 meses
1-4 meses
3-4 semanas
6-8 semanas
Productos diarios.
Queso.
Mantequilla.
31-32
85-90
5-7 días
30-45
32-40
65-70
80-85
2 meses
-10-0
90-95
4-6 meses
Mantequilla.
0 - 10
80-85
1 año
60-65
85
4-6 meses
Crema (endulzada).
-15
-
varios meses
34-40
85
2-6 semanas
Helado.
Leche, toda líquida.
Pasteurizada. Grado A.
-15
-
varios meses
33
-
7 días
32-34
-10-0
34-36
88-92
90-95
85-90
1-6 semanas
9-12 meses
0-3 meses
Consensada endulzada.
Evaporada.
Leche seca.
40
RoomTemp
-
varios meses
un año mas
32-34
-10-0
60-65
85-90
90-95
50-60
7-12 días
6-8 meses
0-3 años
Leche.
Sin grasa.
45-55
45-55
low
low
varios meses
varios meses
32-34
-10-0
85-90
90-95
5-12 días
8-12 meses
Zarzamoras.
31-32
85-90
7-10 días
Frutas secas.
32
50-60
9-12 meses
45-50
85-90
10 días
Berenjena.
Blanquillos, huevos.
Cascarón.
29-31
80-85
6-9 meses
Todo congelado.
Yema congelado.
Clara congelada.
0 orbelow
0 orbelow
0 orbelow
-
1 año más
1 año más
1 año más
Huevo sólido.
Pedacitos sólidos.
Albumen.
35-40
low
6-12 meses
RoomTemp
low
más de 1 año
Lúbulo.
Rábano picante.
Col.
Colirrábano.
Manteca de cerdo
(sin antioxidante).
Manteca de cerdo
(sin antioxidante).
Puerro, verde.
Limones.
Lechuga.
Limas.
Especie
de
zarzamoras.
Carne.
Tocino – Congelado.
Curado
(estilo
granja).
Curado
(estilo
paquete).
Carne de vaca de res.
Fresca.
Congelada.
Espinazos con grasa.
Jamones y hombros
– frescos.
Congelados.
Curados.
Cordero, borrego –
fresco.
Congelados.
Hígado – congelado.
Carne de puerco
fresca.
-10-0
50-60
3-4 meses
32-34
85-90
3-7 dias
Congelada.
-10-0
90-95
4-6 meses
Salchicha. Ahumada.
Envoltura
de
salchicha.
40-45
85-90
6 meses
40-45
85-90
Ternera.
32-34
90-95
5-10 días
Mango.
Melón, variedad.
Persa.
Variedad de melones
dulce.
Frescos
(miel
y
verde).
50
32-40
45-50
85-90
85-90
85-90
2-3 semanas
5-15 días
1-2 semanas
45-50
85-90
2-4 semanas
Nota: estos valores son referenciales y deben ser verificados.
ELECTROTECNIA
3-8 semanas
3-6 meses
más de un
año
78
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Tabla de productos alimenticios en almacenamiento:
Producto
Temperatura
%
promedio de Humedad
congelación °F relativa
Hongos, champiñones.
32-50
85-90
Vida
aproximada en
almacenaje
3 - 5 días
Grano de hongos:
Producto
Congeladas,
destripadas.
90-95
9-10 meses
Calabazas.
50-55
70-75
2-6 meses
31-32
85-90
2-3 meses
32
90-95
10 días
32
90-95
2-4 meses
32-34
90-95
1-5 días
-10
90-95
0-6 meses
31-32
85-90
7 días
31-32
85-90
7 días
34
75-80
8 meses
Grano
32-40
75-80
2 semanas
Invernadero.
32-35
85-90
3-6 meses
Membrillos.
Rábanos de
primera en
manojo o preempacado
Nueces.
Aceite (ensalada
vegetal).
32-50
65-75
8-12 meses
De invierno.
35
-
1 año
Quimbombó.
50
85-95
7-10 días
Manteca artificial.
35
60-70
1 año
Aceitunas frescas.
45-50
85-90
4-6 semanas
Frambuesas:
32
70-75
6-8 meses
Negras.
32-34
85-90
8-12 semanas
Naranjas.
Jugo de Naranja,
enfriado.
30-35
Vida
aproximada
en
almacenaje
%
Humedad
relativa
-20
Abono
Cebolla y cebollinos.
Temperatura
promedio de
congelación °F
Conejo.
Fresco.
Congelado.
3-6 semanas
Rojas.
Congeladas
(rojas o negras)
-10
1 año
Papaya.
45
96-90
2-3 semanas
Rabos.
32
90-95
2-3 semanas
Chirivia, pastinaca
32
95-90
2-6 meses
Nabas.
32
90-95
2-4 meses
duraznos y nectarinas.
31-32
90-95
2-4 semanas
Salsisli.
32
90-95
2-4 meses
Peras.
29-31
85-90
-
Espinaca.
32
90-95
10-14 días
32
85-90
1-2 senabas
Calabazas.
Pimiento, dulce.
45-50
85-90
8-10 días
45-50
75-85
5-8 semanas
Pimiento, Chile (seco.)
32-40
65-75
6-9 meses
De verano.
32-40
85-95
10-14 días
30
85-90
2 meses
De invierno.
50-55
70-75
4-6 meses
31-32
85-90
7-10 días
-
1 año
Chicaro.
Níspolas.
Piña.
Belloyta:
Fresas:
Verde madura.
50-60
85-90
3-4 semanas
Frescas.
Madura.
Ciruelas incluyendo
ciruelas.
40-45
85-90
2-4 semanas
Congeladas.
Frescas.
31-32
85-90
Granadas.
Maíz tostado y sin
tostar.
34-35
32-40
-10
Papas dulces.
55-60
90-95
4-6 meses
3-4 semanas
Mandarinas.
31-38
90-95
3-4 semanas
85-90
2-4 semanas
85
-
Tomates
Verdes y
maduros.
57-70
85-90
2-4 semanas
45-50
85-90
2-7 días
Papas:
Maduro firme.
Cosecha temprana
50-55
85-90
-
Nabizas, raíces.
32
90-95
4-5 meses
Cosecha tardía
38-50
85-90
-
Semilla vegetal
levadura para
hornear.
32-50
50-55
-
32
85-90
1 semana
Comprimida.
31-32
0
-
Aves.
Frescas.
ELECTROTECNIA
79
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Sistema métrico propiedades de almacenamiento para productos.
Calor específico
kcal/kg °C(a)
Almacenaje corto
Calor
latente
de
fusión
kcal/kg
(b)
Punto
de
congel.
más alto
°C
Cont. de
humedad
%
Arriba
del
punto
de
congel.
Abajo
del
punto
de
congel.
0.64
0.34
8.3
-1
- Americano.
0.64
0.36
43.9
- Limburguer.
0.7
0.4
- Roquefort.
0.65
- Suizo.
Almacenaje prolongado
Temp.
°C
% Hr.
min.
máx.
Calor de
respi.
kcal/kg
día
Temp
.
°C
% Hr.
min.
máx.
Calor de
respir
.kcal/kg
día
Vida de
almac.
aprox.
15.0
4
75-80
-
-22
80-85
-
6 meses
-8
55.0
4(h)
75-80
-
0(h)
75-80
-
12
meses
47.8
-7
60.0
4(h)
80-85
-
0(h)
80-85
-
2 meses
0.32
43.9
-16
55.0
4(h)
75-80
-
- 1(h)
75-80
-
2 meses
0.64
0.36
43.9
-9
55.0
4(h)
75-80
-
0(h)
75-80
-
2 meses
Crema.
0.85
0.4
50
-2
55.0
7(h)
-
-
-22
-
-
4 meses
Helado.
0.75
0.42
49.5
-2
61.0
4(h)
-
-
-26
-
-
3-4
meses
- Entera
0.92
0.48
69.5
-1
88.0
2
-
-
-
-
-
5 días
-Condensada
0.42
-
22.2
-
28.0
4
-
-
4
-
-
3 meses
- Evaporada
0.72
-
58.9
-
74.0
-
-
-
T.
amb.
-
-
12
meses
-Deshidratada
0.22
-
2.2
-
3.0
-
-
-
10
80
-
3 meses
Manzanas.
0.87
0.45
67.2
-1.5
84.1
2(f)
85-88(h)
0.4
- 1 (f)
85 88(h)
0.3
3-8
meses
Chabacanos.
0.88
0.46
67.8
-1
85.4
2
80-85
0.5
-0.5
80-85
0.3
2
semanas
Aguacates.
0.81
0.45
65.6
0.3
82.0
10(h)
85 –
90(h)
-
7(f)
85-90(h)
-
3
semanas
Producto
Productos
lácteos:
Mantequilla.
Queso:
Leche:
Frutas:
ELECTROTECNIA
80
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
AVES
Pollo
Ganso
Pavo
Silvestres
Aves
congeladas
MARISCOS
Almejas
- En
concha
- Sin
Concha
Cangrejos
(cocidos)
Pescados
0.80
0.58
0.66
0.80
0.42
0.35
0.38
0.45
58.9
38.3
45.6
63.3
- 2.8 ( c )
-2.2
-2.2
- 2.8 ( c )
74.0
48.0
57.0
77.0
-2
-2
-2
-2
85-90
85-90
85-90
85-90
-
-
-
10 días
10 días
10 días
10 días
-
0.40 (c)
-
- 2.8 ( c )
-
-21
85-90
-
-23
90-95
1 meses
0.84
0.44
63.9
-2.7
80.0
0
-
-
-
-
15 días
0.90
0.46
69.5
-2.7
87.0
0
70-75
-
-
-
10 días
0.83
0.44
63.9
-
80.0
-4
80-90
-
-
-
10 días
0.80
(c)
0.43 (c)
61.1 (c)
- 2.2 ( c )
80.0 ©
-1
90-95 (h)
-
-
-
15 días
-
0.43 (c)
-
-
-
-21
-
-
-23
-
8 meses
0.70
0.39
51.1
-
-
7
50-60
-
4
50-60
6 meses
0.83
0.44
62.8
-
79.0
-4
80-90
-
-
-
10 días
0.84
0.44
63.9
-2.8
80.0
0
-
-
-
15 días
0.90
0.46
69.5
-2.8
87.0
0
70-75
-
-
-
10 días
0.83
0.45
66.1
-2.2
75.0
0
70-75
-
-
-
7-10 días
Alcachofas
0.87
0.45
66.7
-1.2
83.7
4
90-95
4.0
-0.5
90-95
Espárragos
0.94
0.48
75.5
-0.6
93.0
0
85-90
0.5
0
85-90 (h)
Habichelas
Verdes
0.91
0.47
71.1
-0.7
88.9
7
85-90
2.7
7
85-90(h)
7-10 días
Habas
0.73
0.40
52.2
-0.6
66.5
4
85-90
4.0
0
85-90(h)
1-2
semanas
0.90
0.46
70.0
-0.4
87.6
4
85-90
1.3
0
95 (h)
0.90
0.92
0.46
0.47
70.0
72.2
-1.0
-0.6
87.6
89.9
4
4
85-90
90-95
1.3
1.3
0
0
85-90
90-95
0.88
0.46
72.2
-0.6
89.9
4
90-95
1.3
0
90-95
- Frescos
Congelados
Ahumados
Langostas
Ostiones
- En
concha
- Sin
concha
Camarones /
Moluscos
VEGETALES
-
1-2
semanas
3-4
semanas
Betabeles
- Con Rabo
- Sin Rabo
Bróxoli
Col de
Bruselas
Nota: estos valores son referenciales y deben ser verificados.
ELECTROTECNIA
81
10-14
días
3 meses
9-12 días
3-5
semanas
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Propiedades y datos de almacenamiento para productos.
Calor Específico
kcal/kg °C(a)
Producto
Arriba
del
Abajo del
punto punto de
de
congel.
cong.
Almacenaje Corto
Calor
latente de
fusión
kcal/kg (b)
Punto de
Congel.
mas alto
°C
Cont. de
humedad
%
Temp
°C
% Hr.
min.
máx.
Almacenaje Prolongado
Calor de
respi
Temp % Hr. min.
kcal/kg °C
Max
día
Calor
de
Vida de almac.
respir
aprox.
kcal/kg
día
Cerezas
0.86
0.45
64.5
-1.8
80.4
2
80-85
0.2
-0.5
80-85
0.08
2 semanas
Cocos
0.85
0.34
37.2
-1.0
46.9
2
80-85
-
0
80-85
-
2 meses
Arándanos
0.90
0.46
68.9
-1.0
87.4
4
80-85
0.3
2
85-90 (h)
0.27
3 meses
Grosellas
0.88
0.45
66.6
0.0
84.7
2
80-85
-
0
85-90
-
2 semanas
Dátiles
(curados)
0.36
0.26
16.1
-16.0
20.0
2 (f)
65-75
-
-2(f)
65-70
-
6 meses
Fruta seca
0.42
0.28
21.7
-
28.0
2
50-60
-
0
50-60
-
12 meses
Higos
(frescos)
0.82
0.43
62.2
-2.5
78.0
4
65-75
-
0
65-75
0.13
12 dias
Toronjas
0.91
0.46
70.0
-1.0
88.8
7
85-90
0.3
0
85-90 (h)
0.13
6 semanas
Uvas
0.86
0.44
64.4
-2.2
81.6
2
80-90
0.3
-0.5
85-90 (h)
0.53
5 meses
0.8
13
85-90 (h)
0.53
3 meses
0.8
7
85-90 (h)
0.53
8 semanas
Limones
(amarillos)
Limones
(verdes)
85-90
(h)
85-90
(h)
0.91
0.47
70.5
-1.4
89.3
13 (e)
0.86
0.45
65.5
-1.3
82.9
7
Melones
0.94
©
0.48 (c)
66.7 (c)
-1.1
87.0 (c)
7
85-90
0.9
4
85-90
0.53
3 semanas
Aceitunas
(frescas)
0.80
0.42
60.0
-1.4
75.2
10
85-90
-
7
85-90
0.53
5 semanas
Naranjas
0.90
0.46
68.9
-0.7
87.2
4 (f)
85-90
0.4
0(f)
85-80 (h)
0.27
3-12 seman.
Duraznos
0.90
0.46
68.9
-1.0
89.1
2
80-85
0.5
0
85-90 (h)
0.27
2-4 seman.
ELECTROTECNIA
82
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Peras
0.86
0.45
65.6
-1.6
82.7
2 (f)
- Verdes
0.88
0.45
67.8
-1.0
85.3
10
- Maduras
0.88
0.45
67.8
-1.1
85.3
4
Ciruelas
0.88
0.45
65.6
-0.8
85.3
4
Ciruelas Pasas
0.88
0.45
65.6
-0.8
85.3
Membrillos
0.88
0.45
67.8
-2.0
85.3
Pasas
0.47
0.33
25.0
-
Frambuesas
0.84
0.44
67.8
Fresas
0.92
0.42
Mandarinas
0.90
Tocino
(curado)
90-95
0.4
-1(f)
85-95 (h)
0.27
2-7 meses
-
-
-
-
4 semanas
-
-
-
-
3 semanas
80-85
0.8
-0.5
80-85 (h)
0.40
2-6 semanas
4
80-85
0.8
-0.5
80-85(h)
0.40
2-6 semanas
2
80-85
0.4
-0.5
80-85 (h)
0.27
2-3 meses
-
7
85-90
-
4
85-90
-
3-6 meses
-1.1
80.6
- 0.5
85-90
1.3
-
-
-
3 días
71.7
-0.8
89.9
- 0.5
85-90
1.0
-
-
-
5-7 días
0.46
69.4
-1.0
87.3
4
85-90
0.9
0
85-90
0.63
2-4 semanas
0.43
0.29
21.7
-
28.0
13
55-65
-
-
-
-
15 días
-
-
-
-
-
-
-
-
13
65-70
-
6
Piñas
85-90
(h)
85-90
(h)
Carne de Res
- Seca
ELECTROTECNIA
83
meses
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
CAPITULO VI. CLASIFICACIÓN DE COMPRESORES.
Por su temperatura de aplicación.
Para seleccionar un compresor por su temperatura de aplicación y que cumpla
con todas las características deseadas de performance, durabilidad, etc.,
debemos verificar diversos parámetros:
Aplicación (LBP, M/HBP, HBP).
De acuerdo con la temperatura (presión) de evaporación, podemos
determinar el rango de aplicación del compresor.
Low back presure (LBP) = Baja presión de evaporación.
Medium back presure (MBP) = Mediana presión de evaporación.
High back presure (HBP) = Alta presión de evaporación.
Rango de operación según compresor marca Copeland.
Alta
presión
evaporación (HBP).
Mediana
presión
evaporación (MBP).
de
55°F a 0°F
12.8 °C a -17.8 °C
de
25°F a -5°F
-3.9 °C a -20.5 °C
Baja
presión
evaporación (LBP).
Extra baja presión
evaporación (XLBP).
de
0°F a -40°F
-17.8 °C a - 40 °C
de
-20°F a -40°F
-28.9 °C a -40 °C
Compresores semi herméticos
ELECTROTECNIA
84
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
6.1. CAPACIDAD FRIGORÍFICA.
CF = Q/T
Donde:
Q = Calor ;(BTU, KCAL)
T = Tiempo; (horas)
CF = Capacidad frigorífica; (kcal/h, btu/h)
Capacidad frigorífica.
La capacidad frigorífica del compresor es uno de los factores más importantes
en la selección a través de ella podemos seleccionar adecuadamente un
compresor que cumpla con las necesidades del sistema de refrigeración.
Puede ser especificada en Btu/h, kcal/h o Watt y TON. Es determinada en
condiciones de operación especificadas por normas para cada gama de
aplicación.
La unidad más utilizada es el Btu/h.
Otra unidad comúnmente utilizada es el "HP" que es
mecánica, que considera que en forma práctica:
unidad de potencia
 1 HP en LBP corresponde a 4.000 Btu/h, (aprox.).
 En MBP 1 HP es aprox. a 8.000 Btu/h.
 1 HP EN HBP/AC. es aprox. a 12.000 Btu/h.
Otros fabricantes de compresores adoptan valores diferentes para 1 HP, por lo
tanto se puede encontrar algunas diferencias en el mercado, lo que puede llevar
a una imprecisión en la selección del compresor si se utiliza esta unidad.
ELECTROTECNIA
85
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Tabla de capacidad frigorífica de compresores para R-22.
En BTU/H y Watts para R-22.
Standard
Model
Nominal performance ±5% / After 72 Hours
Conditions (OF): Evap /Cond/Return
CFH
HAJ2-0050-
84.1
HAJ2-0050HAJ1-0050CAV
Applications
Gas/ Líquido / Ambiente
BTUH I Watts I Amps lEER
HCFC-22 MED TEMP
Alternae
BTUH I Watts I Amps IEER
20/120/65/
120/95°F
3800 57 5.6
0
3800 57 2.8
3700 57
0 2.0
R-502 R-22
0/110/65/12
0/95°F
6.7 2430 455
4.5
5.3
M
M
6.7 2430 455
6.5 2400 440
2.3
1.7
5.3
5.5
M
M
M
M
84.1
84.1
TAC
KAE2-0075- 134.2
KAE2-0075134.2
CAA
KAE1-0075134.2
CA V
ERC2-0200338.0
TAC
0
6090 95
6090 95
0
6080 93
0
9.8
4.9
3.0
6.4 3970 735
6.4 3970 735
6.5 3950 720
8.0
4.0
2.5
5.4
5.4
5.5
L
L
L
M
M
M
14400 21
0
8.7
6.8 8910 1590
6.9
5.6
M
M
CAB
ERC1-0200-TAC
338.0
14500 20
6.1
7.2 8900 1520
4.8
5.9
M
M
338.0
14500 20
3.1
7.2 8900 1520
2.4
5.9
M
M
TAD
3RA2-0310-
628.0
20.7
M
M
628.0
6.4 1650 3010 15.8
0
6.7 1650
2870 10.9
5.5
CAB
3RA1-0311-
20
25800 40
30
25800 38
5.7
M
M
TAC
3RA1-0311-
628.0
5.7
M
M
8.2
6.0
M
M
6.5
6.0
M
M
ERC1-0200-
-
-
14.3
TAD
NRM1-0500- 970.5
30
25800 38
30
43400 61
19.7
0
6.7 1650
2870 5.5
07.1 2860 4760 16.3
TFC
NRM1-0500970.5
30
43400 61
9.9
0
7.1 2860
4760
7.9
7.1
TFD
NRM1-0500TFE
970.5
43400
30
61
30
7.2
0
2860
0
4760
~
- 6.0
M
'
M
1
ELECTROTECNIA
86
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
6.2. PARÁMETROS IMPORTANTES
EQUIPOS DE REFRIGERACIÓN.
PARA
SELECCIÓN
DE
Dentro de los parámetros para la selección de equipos de refrigeración
comercial los siguientes son los más importantes.
1. Carga térmica.
2. Temperatura de vaporación.
3. Temperatura de condensación.
De los dos parámetros últimos se obtiene el primero y con los tres se
selecciona la unidad condensadora, el evaporador, dispositivo de
expansión y otros. Es decir; el equipo de refrigeración debe tener dicha
capacidad frigorífica a las presiones de evaporación y condensación ya
establecidas.
Carga térmica:
Es la cantidad de calor extraído del espacio por refrigerar, se designa en
BTU/hr. en toneladas de refrigeración (TR), también se puede decir que es
la cantidad de calor que se debe de extraer de los productos a refrigerar
para que estos no se malogren si son perecibles o para que no pierdan
sus propiedades.
Nota: la capacidad frigorífica debe ser mayor que la carga térmica.
6.3. TONELADA DE REFRIGERACIÓN.
Si una tonelada de hielo se derrite en 24 hrs, absorberá 288,000 BTU/día
ó12,000 BTU/h o bien 200 BTU/min, esto es lo que se designa como
tonelada de refrigeración (Ton. de 2000 lb).
Observaciones:
La razón por la que se producen diferentes tipos de compresores es, la
siguiente:
- Cuanto más baja es la temperatura de aplicación, la presión de succión
es menor, esto significa que al compresor le ingresa poca masa de
vapor refrigerante y pesa menos el refrigerante.
- Por el contrario, si lo temperatura es alta y el vapor ocupa menos
ELECTROTECNIA
87
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
volumen, ingresa mayor masa de vapor al compresor (el vapor está
comprimido y pesa más). Tomamos como ejemplo las propiedades del
R-134a.
- De lo anteriormente analizado, se puede decir que:
Si se tiene dos compresores de la misma cilindrada, el que trabaja con
vapor de succión a mayor temperatura requiere un motor eléctrico de
más potencia que el que trabaja con vapor de menor temperatura.
Debemos, entonces, respetar las recomendaciones del fabricante
respecto a la temperatura de aplicación de sus compresores.
Ej. 2 compresores Danfoss de la misma cilindrada:


Compresor PW 5.5 (cm3 ) K11 LBP
Compresor PW 5.5(cm3 ) K11 HBP
utiliza compresor de 1/6 HP
utiliza compresor de 1/5 HP
1. Si se usa un compresor de baja temperatura para una aplicación de alta
temperatura, el motor eléctrico se sobrecarga, calienta y puede
deteriorarse; incluso puede dañarse las válvulas, cuyas lengüetas no
están diseñados para trabajar con presiones altas.
2. Si se usa un compresor de alta temperatura para una aplicación de baja
temperatura, el motor eléctrico estaría trabajando con holgura pero
como la cilindrada del compresor es pequeña, el rendimiento de la
unidad disminuye y para lograr los mismos efectos, tiene que trabajar
más tiempo. Lo anterior es crítico en compresores herméticos y semi
herméticos.
3. Los compresores abiertos, ante casos de sobrecarga, pueden variar el
diámetro de lo polea, para aumentar la velocidad del compresor.
Para saber a qué aplicación pertenece un compresor, debemos remitirnos
a la placa de características del compresor y catálogos de los fabricantes.
ELECTROTECNIA
88
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
CAPITULO VII. PRESIÓN.
Presión es la fuerza aplicada sobre una superficie. Se puede describir como la
medida de la intensidad de una fuerza en un punto cualquiera sobre la
superficie de contacto.
Siempre que una fuerza se encuentre distribuida uniformemente sobre un
área, la presión en cualquier punto de la superficie de contacto es la misma y
puede calcularse dividiendo la fuerza total aplicada entre el área total sobre la
cual se aplica la fuerza.
P=F/A
Donde:
P = presión expresada en unidades de F por unidad de A.
F = fuerza total en unidades de fuerza cualesquiera.
A = área total en unidades de área.
Unidades de presión:
Kg./cm2, Ib./pulg2= psi. , BAR, PASCAL………………..
7.1. PRESIÓN ATMOSFÉRICA. (PA).
Es la presión que soportan todos los cuerpos que se encuentran sobre la
superficie de la tierra debido al peso del aire. La Presión atmosférica se
mide con el BARÓMETRO. Se transmite en todas direcciones, al nivel del
mar se le conoce como presión atmosférica normal y su valor es de 1
atmósfera.
BARÓMETRO:
Son instrumentos que se usan para medir la presión de la
Atmósfera.
ELECTROTECNIA
89
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Barómetro
Equivalencias
Pa = 1 Atm = 14.7 LB / PULG 2 = 1,033 Kg/cm2 = 1,013 bar = 10.33 m agua
Pa = 760 mmHg = 76 cm Hg = 29,92 pulg Hg
atm
kgf/cm2
bar
Pa=N/m2
psi= lbf/pul2
1
1,033
1,013
0,968
1
0,981
0,967
1,02
1
9,87 x 10-4
1,02 X 10-
0,068
5
0,070
10-
5
1,013 x 10
98100
105
5
0,069
1
14,662
10,33
14,194
10
14,468
10,2
1,447 x 10-4
6910,8
m H20
10,2 X 10-5
1
0,705
Tabla de equivalencias
De la tabla: 1 atm =1.033 kgf/cm2=1.013 bar = 14.66 psi
Psi= lbf/pul2
Pa = N/m2
7.2. PRESIÓN MANOMÉTRICA. (PMAN).
Es la presión interna de un gas sobre las paredes del recipiente que lo
contiene, también se llama presión relativa por que se le compara con la
presión atmosférica y en el sistema ingles se expresa en PSI ó PSIG
(Pound Square Inch Gage).
7.3. MANÓMETRO.
Son instrumentos que se usan para medir la presión manométrica de un fluido
dentro de un recipiente cerrado.
Características:
Las unidades de presión pueden estar en: lb/pul2, kg/cm2, bar.
En refrigeración se utiliza dos manómetros:
Para Baja presión de color azul.
Para alta presión de color rojo.
ELECTROTECNIA
90
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Conexión típica del múltiple con refrigerante
7.4. BLOQUE DE MANÓMETROS.
Bloque
de
manómetros.
7.5. PARTES DEL MANÓMETRO:
Manómetro múltiple de servicio de 4 válvulas:
ELECTROTECNIA
91
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Vista esquemática del manómetro múltiple de servicio de 4 válvulas
Partes del manómetro múltiple de 4 válvulas:
1- Barra de soporte.
2- Cuerpo del distribuidor.
3- Mirilla para el flujo del refrigerante.
4- Válvula de baja presión.
5- Válvula de bomba de vacío.
6- Válvula de alta presión.
7- Conexión de válvula para la carga del cilindro.
8- Conexión de manguera macho abocinado de ¼”.
9- Conexión de manguera de vacío de ¼” y 3/8”.
7.6. PRESIÓN ABSOLUTA (PA).
Es la verdadera presión de un gas y se calcula matemáticamente sumando la
presión manométrica (Pm) y la presión atmosférica (Pa). En el sistema inglés
se expresa en PSIA (pound square inch absolute).
La presión absoluta se utiliza para realizar cálculos y para representar los ciclos
termodinámicos en el diagrama de Mollier.
PA = Pman + Pa
ELECTROTECNIA
92
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Estados del refrigerante en el sistema de refrigeración:
LEYENDA
ELECTROTECNIA
93
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Presiones manométricas y Temperaturas del refrigerante R-134a. En un
sistema de refrigeración en funcionamiento:
Instrumentos:
Termómetro.
Manómetros de alta y baja presión.
ELECTROTECNIA
94
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Presiones manométricas en el sistema de refrigeración. Presiones y
Temperaturas del refrigerante R-22 en un sistema de refrigeración en
funcionamiento:
Presión manométrica alta = 260 psig.
Presión manométrica baja = 67 psig.
Presión en el Evaporador
ELECTROTECNIA
= 70 psig.
95
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
7.7. TABLA PRESIÓN - TEMPERATURA DE REFRIGERANTES:
Temperature
°F
°C
R-12
R-22
R-500
R-502
-50
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-18
-16
14
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
-45.6
-42.8
-40.0
-37.2
-34.4
-31.7
-28.9
-27.8
-26.7
-25.6
-24.4
-23.3
-22.2
-21.1
-20.0
-18.9
-17.8
-17.2
-16.7
-16.1
-15.6
-15.0
-14.4
-13.9
-13.3
-12.8
-12.2
-11.7
-11.1
-10.6
-10.0
-9.4
-8.9
-8.3
-7.8
-7.2
-6.7
-6.1
-5.6
-5.0
-4.4
-3.9
-3.3
15.4
13.3
11.0
8.4
5.5
2.3
0.6
1.3
2.1
2.8
3.7
4.5
5.4
6.3
7.2
8.2
9.2
9.7
10.2
10.7
11.3
11.8
12.4
12.9
13.5
14.1
14.7
15.3
15.9
16.5
17.1
17.7
18.4
19.0
19.7
20.4
21.1
21.8
22.5
23.2
23.9
24.6
25.4
5.1
2.7
0.1
2.6
4.9
7.5
10.2
11.4
12.6
13.9
15.2
16.5
17.9
19.4
20.9
22.4
24.0
24.8
25.7
26.5
27.4
28.3
29.1
30.0
31.0
31.9
32.8
33.8
34.8
35.8
36.8
37.8
38.8
39.9
40.9
42.0
43.1
44.2
45.3
46.5
47.6
48.0
50.0
18.5
16.7
14.6
12.3
9.7
6.7
3.5
2.1
0.6
0.4
1.3
2.0
2.9
3.7
4.6
5.6
6.5
7.1
7.6
8.1
8.6
9.2
9.7
10.1
10.8
11.4
12.0
12.6
13.2
13.8
14.5
15.1
15.8
16.4
17.1
17.8
18.5
19.2
19.9
20.7
21.4
22.2
22.9
0.6
2.7
5.0
7.5
10.3
13.4
16.8
18.2
19.7
21.2
22.8
24.4
26.1
27.9
29.7
31.5
33.4
34.4
35.4
36.4
37.5
38.5
39.6
40.7
41.8
42.9
44.0
45.1
46.3
47.5
48.7
49.9
51.1
52.4
53.6
54.9
56.2
57.5
58.9
60.2
61.6
63
64.4
12.8
10.4
7.6
7.6
1.2
1.2
3.2
4.1
5.0
5.9
6.8
7.8
8.8
9.9
11.0
12.1
13.3
13.9
14.5
15.1
15.7
16.4
17.0
17.7
18.3
19.0
19.7
20.4
21.1
21.9
22.6
23.3
24.1
24.9
25.5
26.4
27.2
28.0
28.9
29.7
30.6
31.4
32.3
0.2
1.9
4.1
6.5
9.2
12.1
15.3
16.7
18.1
19.5
21.0
22.6
24.2
25.8
27.5
29.3
31.1
32.0
32.9
33.9
34.9
35.9
36.9
37.9
38.9
39.9
41.0
42.1
43.2
44.3
45.4
46.5
47.7
48.9
50.0
51.2
52.5
53.7
54.9
56.2
57.5
58.8
60.1
27
28
29
30
31
32
33
34
35
-2.8
-2.2
-1.7
-1.1
-0.6
0.0
0.6
1.1
1.7
26.2
26.9
27.7
28.5
29.3
30.1
30.9
31.8
32.6
51.2
52.4
53.7
54.9
56.2
57.5
58.8
60.2
61.5
23.7
24.5
25.3
26.1
27.0
27.8
28.7
29.6
30.4
65.9
67.3
68.8
70.3
71.8
73.3
74.9
76.5
78.1
33.2
34.1
35.0
36.0
36.9
37.9
38.8
39.8
40.8
61.5
62.8
64.2
65.6
67.0
58.4
69.9
71.3
72.8
ELECTROTECNIA
Refrigerant code
R-134a
R-404a
96
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
105
110
115
120
125
130
135
140
145
150
2.2
2.8
3.3
3.9
4.4
5.0
5.6
6.1
6.7
7.2
7.8
8.3
8.9
9.4
10.0
12.8
13.6
16.3
21.1
23.9
26.7
29.4
32.2
35.0
37.3
40.6
43.3
46.1
48.9
51.7
54.4
57.2
60.0
62.8
65.6
33.5
34.3
35.2
36.1
37.0
37.9
38.9
39.8
40.8
41.7
42.7
43.7
44.7
45.7
46.7
52.1
57.8
63.8
70.2
77.0
84.2
91.7
99.7
108.1
117.8
126.4
136.2
146.5
157.3
168.6
180.5
192.9
205.9
219.5
233.7
62.9
64.3
65.7
67.1
68.6
70.0
71.5
73.0
74.5
76.1
77.6
79.2
80.8
82.4
84.1
92.6
101.6
111.3
121.5
132.2
143.7
155.7
160.4
181.9
186.0
210.8
220.4
242.8
260.0
278.1
297.0
316.0
337.5
359.1
381.7
31.3
32.3
33.2
34.1
35.1
36.1
37.0
38.0
39.1
40.1
41.1
42.2
43.3
44.4
45.5
51.2
57.4
64.1
71.1
78.8
86.7
95.3
104.3
114.0
125.2
135.0
146.4
158.4
171.2
184.6
153.7
213.6
229.2
245.6
262.9
79.7
81.3
83.0
84.7
86.4
88.1
89.9
91.6
93.4
95.3
97.1
99.0
100.8
102.8
104.7
114.7
125.4
136.7
148.7
161.3
174.7
188.8
203.8
219.5
236.0
253.4
271.7
290.9
311.1
332.2
354.4
377.6
401.9
427.3
453.8
41.8
42.9
43.9
45.0
46.0
47.1
48.2
49.3
50.4
51.6
52.7
54.0
55.1
56.3
57.5
63.9
70.6
77.7
85.3
93.4
101.9
110.9
120.5
130.5
141.1
152.2
164.0
176.3
189.8
202.8
217.0
231.8
247.4
263.7
280.7
74.3
75.9
77.4
79.0
80.5
82.1
83.8
85.4
87.0
88.7
88.7
90.4
92.1
93.9
95.6
97.4
106.6
116.4
126.7
137.6
161.2
174.0
187.4
201.4
216.2
231.7
247.9
264.9
282.7
301.4
320.8
341.2
362.6
385.0
408.4
155
68.3
248.6
405.4
281.0
481.6
298.5
432.9
ELECTROTECNIA
97
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Tabla de presión / temperatura R-717 - NH3 - Amoniaco
Temperatura de saturación - Presión absoluta - Presión manometrica –
ELECTROTECNIA
98
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
ELECTROTECNIA
99
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Tabla presión temperatura refrigerante hidrocarburo. ABRO AB-22a:
TEMP
F
PRESSURE
psig
TEMP
F
PRESSURE
psig
-44
0
40
64.1
-40
0.03
44
69.4
-36
0.03
48
74.9
-32
0.03
52
80.8
-28
6.6
56
86.8
-24
8.6
60
93.2
-20
10.7
64
99.9
-16
13.0
68
106.9
-12
15.5
72
114.1
-8
18.1
76
121.7
-4
20.8
80
129.6
0
23.7
84
137.9
4
26.9
88
146.5
8
30.2
92
155.4
12
33.6
96
164.7
16
37.3
100
174.3
20
41.2
104
184.4
24
45.3
108
194.8
28
49.7
112
205.6
32
54.2
116
216.8
36
59
120
228.4
ELECTROTECNIA
100
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Tabla de peso equivalente de instalación. AB-22a.
ELECTROTECNIA
ABRO® 22A
R 22
1 oz
2.5 oz
2 oz
5.0 oz
3 oz
7.5 oz
4 oz
10.0 oz
5 oz
12.5 oz
6 oz
15.0 oz
7 oz
1 lb. 1.5 oz
8 oz
1 lb. 4.0 oz
9 oz
1 lb. 6.5 oz
10 oz
1 lb. 9.0 oz
11 oz
1 lb. 11.5 oz
12 oz
1 lb. 14.0 oz
13 oz
2 lb. 0.5 oz
14 oz
2 lb. 3.0 oz
15 oz
2 lb. 5.5 oz
1 lb.
2 lb. 8.0 oz
1 lb. 1 oz
2 lb. 10.5 oz
1 lb. 2 oz
2 lb. 13.0 oz
1 lb. 3 oz
2 lb. 15.5 oz
1 lb. 4 oz
3 lb. 2.0 oz
1 lb. 5 oz
3 lb. 4.5 oz
1 lb. 6 oz
3 lb. 7.0 oz
1 lb. 7 oz
3 lb. 9.5 oz
1 lb. 8 oz
3 lb. 12.0 oz
1 lb. 9 oz
3 lb. 14.5 oz
1 lb. 10 oz
4 lb. 1.0 oz
1 lb. 11 oz
4 lb. 3.5 oz
1 lb. 12 oz
4 lb. 6.0 oz
1 lb. 13 oz
4 lb. 8.5 oz
1 lb. 14 oz
4 lb. 11.0 oz
1 lb. 15 oz
4 lb. 13.5 oz
2 lb.
5 lb. 5 lb.
2 lb. 1 oz
5 lb. 2.5 oz
2 lb. 2 oz
5 lb. 5.0 oz
2 lb. 3 oz
5 lb. 7.5 oz
2 lb. 4 oz
5 lb. 10.0 oz
2 lb. 5 oz
5 lb. 12.5 oz
2 lb. 6 oz
5 lb. 15.0 oz
101
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
7.8. RECOMENDACIONES PARA CARGA DE REFRIGERANTE ABRO 22 A.
1. Examinar el sistema y determinar si el sistema está funcionando
correctamente. Cualquier reparación se debe realizar antes de recargar el
sistema de aire acondicionado.
2. Comprobar el sistema para saber si hay escapes de refrigerante, usando
procedimientos y las herramientas apropiadas de detección de fugas.
3. Los escapes en líneas o tuberías del sistema, condensadores,
evaporadores, conexiones y mangueras de goma deben ser corregidos
efectivamente con anterioridad y se puede usar ABRO® Leak Repair (LT026) del centro del ducto.
4. Proveer al instalador una referencia de temperatura, permitiéndole que
compare las lecturas de la temperatura antes y después de la carga.
5. Determinar el tipo de refrigerante actual cargado en el sistema de aire
acondicionado.
La etiqueta del fabricante indica el tipo y la cantidad de refrigerante en el
sistema.
Si la etiqueta no está debe contactar al fabricante o el manual. Esto se debe
determinar antes de iniciar una recarga de ABRO® 22a.
6. La evacuación del refrigerante del sistema se debe hacer antes de la recarga
de refrigerante ABRO® 22a. Se debe recuperar todo el refrigerante existente
en un sistema, además es conveniente marcar el cilindro apropiadamente.
Aunque ABRO® 22a es compatible con la mayoría de los refrigerantes y los
aceites existentes.
7. No se deben mezclar los refrigerantes. La mezcla de refrigerantes es ilegal
en Canadá y USA y no se obtiene el mejor rendimiento del ABRO® 22a.
8. Localizar los puertos de servicio de baja y alta del sistema de
aire/acondicionado.
9. Determinar la cantidad correcta de refrigerante ABRO® 22a requerido en el
sistema con el uso de la información del fabricante del refrigerante y de la
tabla de conversión de ABRO® 22a.
ELECTROTECNIA
102
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
10. El refrigerante ABRO® 22a se debe cargar a través del puerto de servicio
de baja en estado líquido.
Antes de cargar el refrigerante debe realizar vacío o evacuación de acuerdo
con las especificaciones del fabricante del equipo correspondiente.
PROCEDIMIENTO DE CARGA.
Seguir todas las medidas de seguridad para el ABRO® 22a antes de
iniciar proceso de carga:
1. Conectar correctamente el juego de manómetros al cilindro de ABRO® 22a.
2. Localizar el puerto de servicio de baja y conectar la manguera de baja.
3. Localizar el puerto de servicio de alta y conectar la manguera de alta.
4. Colocar el cilindro refrigerante sobre la báscula electrónica de carga y fijarla
por peso en el cero (0).
5. Abrir lentamente la válvula de carga del líquido, permitiendo que el
refrigerante se incorpore el sistema lentamente.
6. Continuar el proceso de carga según como está determinado en la tabla de
conversión de ABRO® 22a para obtener el enfriamiento adecuado ¡NO
SOBRECARGAR!
7. Después de que el procedimiento de carga con ABRO® 22a se termina,
cerrar la válvula del cilindro, a la derecha, hasta que quede completamente
cerrada.
8. Quitar las mangueras de carga de los puertos de servicio de baja y alta.
Almacenar el tanque de refrigerante ABRO® 22a en un lugar bien ventilado,
lejos de posibilidad de llamas abiertas.
9. Aplicar las etiquetas de identificación de refrigerantes ABRO® en sitio bien
visible, cerca al puerto de carga.
ELECTROTECNIA
103
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Carga de refrigerante
AB-134
Tabla presión - Temperatura:
TEMP
R12
ABRO® 134
Bubble
Dew
psi
R134a
C
F
psi
psi
-40
-40
-5
-4
-7
-38
-36
-4
-3
-6
-36
-33
-3
-2
-6
-34
-29
-2
-1
-4
-32
-26
-1
0
-5
-3
-30
-22
0
1
-4
-2
-28
-18
1
3
-3
-1
-26
-15
3
4
-2
1
-24
-11
4
6
-1
2
-22
-8
6
7
1
4
-20
-4
7
9
2
6
-18
0
9
11
3
7
-16
3
11
12
5
9
-14
7
13
14
6
10
-12
10
15
16
8
13
-10
14
17
19
10
15
ELECTROTECNIA
psi
104
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
-8
18
20
21
12
17
-6
21
22
23
14
20
-4
25
25
26
16
22
-2
28
28
28
18
25
0
32
30
31
20
28
2
36
33
34
23
31
4
39
37
37
25
33
6
43
40
41
28
37
8
46
43
44
31
41
10
50
47
48
34
46
12
54
51
51
37
50
14
57
55
55
40
54
16
61
59
59
44
59
18
64
64
63
47
64
20
68
68
68
51
68
22
72
73
72
55
74
24
75
78
77
59
79
26
79
83
82
64
85
28
82
88
87
68
91
30
86
94
92
73
97
32
90
100
98
78
104
34
93
106
104
83
111
36
97
112
109
88
118
38
100
119
115
93
126
40
104
125
122
99
133
42
108
132
129
105
142
44
111
140
135
111
150
46
115
147
142
118
159
48
118
155
150
124
168
50
122
163
157
131
177
52
126
171
165
134
188
54
129
180
173
138
198
56
133
189
181
142
208
ELECTROTECNIA
105
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
7.9. CONTRIBUCIÓN DIRECTA DE LOS CFC EN EL CALENTAMIENTO
DE LA ATMÓSFERA.
Las características de los refrigerantes son importantes en lo que respecta al
proyecto del sistema, aplicación y funcionamiento del ciclo frigorífico. En
refrigeración mecánica, los compuestos clorofluorocarbonados CFC adquirieron
aplicación masiva para la industria de la refrigeración, como fue el caso de los
refrigerantes R-11, R-12, y R- 22. Estos refrigerantes tienen las características
que se deben requerir para su utilización ya que son incoloros, insípidos,
transparentes y prácticamente inodoros incluso en altas concentraciones no
siendo tóxicos, irritantes ni explosivos. Son incombustibles, establece inertes
de gran resistencia eléctrica, miscibles con el aceite arrastrado del cárter del
compresor, para favorecer su retorno al mismo. Sin embargo, en el año 1985
equipos de investigadores detectaron la disminución del nivel de la capa de
ozono en la Antártida e informes posteriores demostraron que la concentración
de ozono en la estratosfera (15 a 20 Km de altitud) estaba decreciendo en el
mundo. Sin embargo, se ha demostrado que los clorofluorocarbonos (CFC)
normalmente utilizados como refrigerantes, contribuyen en la:
- Disminución de la capa de ozono
- Al calentamiento global de la atmosfera.
7.10. CALENTAMIENTO GLOBAL DE LA ATMÓSFERA.
Es uno de los temas que se están tratando por los países industrializados que
debido al efecto invernadero que producen los gases en la atmósfera superior
como el anhídrido carbónico producto de las actividades humanas y los gases
refrigerantes como los CFC que también juegan un papel en este tema, estos
gases tienen un alto grado de efecto sobre el calentamiento global.
En diciembre de 1997 se estableció el protocolo de KYOTO en Japón en la que
participaron más de 160 países signatarios, en la que se demanda a los países
más industrializados la reducción de las gases de efecto invernadero; por lo
que,
se está estudiando ahora la influencia que tienen estos en el
calentamiento global; a través, de un índice de potencial con respecto al
anhídrido carbónico considerado como la unidad y el tiempo de vida de los
gases en la atmósfera.
Un gran problema de actualidad, es el calentamiento de la atmósfera. La
temperatura de la tierra se mantiene gracias a un equilibrio, entre el calor de la
ELECTROTECNIA
106
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
radiación solar que fluye desde el espacio y el enfriamiento de la radiación
infrarroja emitida por la superficie caliente de la tierra y la atmósfera, que se
escapa volviendo al espacio.
El sol es la única fuente de calor externa de la tierra. Cuando la radiación solar,
en forma de luz visible, llega a la tierra, una parte es absorbida por la atmósfera
y reflejada desde las nubes y el suelo (especialmente desde los desiertos y la
nieve). El resto es absorbido por la superficie de la tierra que se calienta.
La atmósfera es relativamente transparente a la radiación solar, la radiación
infrarroja se absorbe en la atmósfera por muchos gases menos abundantes.
Aunque presentes en pequeñas cantidades, estas trazas de gases actúan
como un manto que impide que una buena parte de la radiación infrarroja se
escape directamente al espacio, al frenar este flujo al espacio los gases
calientan la atmósfera y superficie terrestre.
Los gases que absorben y atrapan cantidades variables de radiación infrarroja.
También persisten en la atmósfera por periodos variables de tiempo e influyen
en la química atmosférica (especialmente del ozono) de diferentes maneras.
Por ejemplo, una molécula de CFC-12 tiene un efecto similar sobre la
radiación que 16000 moléculas de CO2. El efecto de una molécula de metano
es igual a 21 veces el efecto del CO2, pero la vida útil del metano es mucho
más corta.
EL EFECTO INVERNADERO
El efecto invernadero-calentamiento global.
ELECTROTECNIA
107
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
CAPITULO VIII. VACÍO AL SISTEMA DE REFRIGERACIÓN.
El vacío se emplea en los sistemas de refrigeración para lograr la eliminación
de incondensables y de la humedad. La humedad se ha de eliminar para evitar
que las válvulas de expansión o el tubo capilar se obstruyan por formación de
hielo. También para evitar la posibilidad de oxidación, corrosión y deterioro del
refrigerante y el aceite.
Los incondensables (02, N2) se han de eliminar para evitar el aumento de
presión de condensación y la oxidación de materiales. La relación entre el
vacío y la humedad es muy simple, cuando más baja sea la presión de vacío
obtenida, menos humedad y aire quedan en el sistema.
Es más difícil eliminar agua en forma líquida de un sistema de refrigeración,
que en forma gaseosa.
8.1. BOMBA DE VACÍO.
Muchos de los técnicos en campo no conocen lo perjudicial que puede ser para
el sistema y para la calidad del servicio que ellos mismos brindan el no hacer el
vacío al sistema de la manera correcta.
Debido a que no se tiene la conciencia de las fallas potenciales que se pudiera
tener después de la puesta en marcha del equipo de refrigeración, ocasionando
que el técnico regrese por una o varias llamadas de garantía por parte del
cliente, y en los casos más graves se requerirá el cambio del compresor.
Muchos de los técnicos que ejecutan el proceso del vacío lo hacen con otro
compresor de refrigeración que está hecho para bombear gas refrigerante o lo
hacen con el mismo compresor de refrigeración del sistema y habrá que
agregarle que generalmente no se cuenta con el equipo de medición correcto
para poder saber si llevamos a nuestro sistema de refrigeración al vacío
correcto, según el tipo de lubricante con el que estemos trabajando no teniendo
referencia alguna.
ELECTROTECNIA
108
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Analizar que es lo que pasa si no se hace el vacío correcto al sistema:
Lo primero que pudiera pasar sería la presencia de gases no
condensables en el sistema, estos ocasionarán que:
1.
2.
3.
4.
Que suba la temperatura en el lado de alta presión del sistema.
Que la válvula de la descarga se caliente más de lo debido.
Que se formen sólidos orgánicos que ocasionen fallas en el compresor.
Disminuye la capacidad frigorífica del sistema de refrigeración.
Lo segundo que puede pasar es que tengamos la presencia de humedad
en el sistema, esta ocasionará que:
1. Pudiéramos tener la presencia de hielo en el sistema.
2. Esta situación puede ocasionar que se tape el elemento de control del
sistema.
3. Tubo capilar.
4. Válvula de expansión.
5. Esta condición puede dañar partes del compresor.
Veamos si esta humedad se congelara en el interior de la válvula de expansión
y trabara el mecanismo interno tendríamos dos síntomas posibles:
La válvula de expansión no va suministrar suficiente gas refrigerante.
Esta condición se va presentar si se traba nuestra válvula cuando esté cerrada
y los síntomas en el sistema van a ser:
1. La temperatura de la carga que estamos enfriando va a ser alta (aire o agua
que sale del evaporador).
2. El sobrecalentamiento en el sistema será alto.
3. La presión de la succión será más baja de lo normal.
ELECTROTECNIA
109
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
La válvula de expansión suministra demasiado gas refrigerante.
Esta condición se va presentar si se traba nuestra válvula cuando esté abierta y
los síntomas en el sistema van a ser:
1. Retorno de refrigerante líquido al compresor.
2. El sobrecalentamiento será demasiado bajo.
3. La presión de la succión será más normal o más alta de la esperada.
Pero si tenemos aire y humedad atrapados en el sistema tendremos las
condiciones para que a nuestro sistema le ocurra lo siguiente, al combinar
estos dos elementos y combinándolos a su vez con un gas refrigerante con
cloro, por ejemplo el gas R-22 y mediante un proceso químico conocido como
hidrólisis*, con esta situación obtendremos ácidos clorhídricos o ácidos
fluorhídricos dependiendo del tipo de gas, además de lodos en el sistema.
Esta combinación es letal para los compresores de tipo semi hermético y
hermético, ya que estos ocasionan fallas prematuras en los motores eléctricos
contenidos en el interior, atacando el barniz aislante, al grado de hacerlo fallar
hasta que este se vaya a tierra.
Descomposición de compuestos químicos por acción del agua.
En el inicio se menciono que muchas de las veces se hacen el vacío con el
propio compresor, ahora revisemos que es lo que le pasa al compresor si lo
hacemos:
1. Para empezar daño el aislante del motor en el compresor de manera
importante, ya que una de las características que tienen los compresores
herméticos y los compresores semi herméticos de más de 5 HP.
2. Es que los motores eléctricos son enfriados por gas refrigerante, así que si
hace trabajar sin su medio de enfriamiento, los devanados del motor se van
a calentar, y ahí comenzamos a dañar nuestro compresor y apenas estamos
poniendo en marcha nuestro sistema.
3. Lo segundo que pasa es que por ley física las bobinas eléctricas producen
arcos eléctricos solo por el hecho de que circule una corriente eléctrica; a
través, de ellas cuando se encuentran en una condición de vacío.
Como se ha analizado anteriormente no es correcto y no se recomienda hacer
vacío con el compresor del sistema, ya que aparte de que no lograremos llegar
al vacío correcto, vamos a calentar la bobina del motor y además vamos a
dejar muy probablemente alguna de las condiciones descritas anteriormente,
ELECTROTECNIA
110
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
que van a ocasionar la falla prematura de nuestro compresor. Los fabricantes
de compresores, no otorgan ningún tipo de garantía, si la falla del compresor
fuera ocasionada o derivada de la presencia de humedad en el sistema.
8.2. SELECCIÓN DE LA BOMBA DE VACÍO.
Luego entonces se tiene que seleccionar una bomba de vacío ¿Cuál es el
tamaño correcto? ¿Cómo se va a seleccionar?, serían las preguntas que nos
haríamos para escoger la bomba de vacío que cubra nuestras necesidades.
1. Se va a escoger la bomba de vacío de acuerdo a las toneladas de
refrigeración del sistema, afectará la longitud del sistema para seleccionar la
adecuada y los fabricantes de las bombas no especifican sus equipos
tomando como base que tan largo o corto sea el sistema, no importando si
hacemos vacíos en las grandes tiendas de autoservicios o en pequeñas
cámaras de refrigeración ya que la velocidad con la que vamos a efectuar el
vacío va a depender de varios factores y que algunos de ellos son:

Un factor va a ser la altura sobre el nivel del mar a la que hagamos el
proceso del vacío.
 Un segundo factor será la temperatura ambiente a la que está expuesto
nuestro sistema, una técnica conocida para acelerar el tiempo del vacío
es precisamente elevar la temperatura del sistema por un medio externo,
ya sea por medio de lámparas incandescentes, o por algún otro método
que pueda incrementar la temperatura de nuestro equipo o de nuestra
instalación.
 Recuerde que el objetivo del vacío es eliminar la presencia de humedad y
de gases no condensables del sistema.
2. Por ejemplo si sabemos que nuestro sistema es de 40 toneladas de
refrigeración. Una forma de poder saber que bomba necesitamos es que
sabemos que por cada cfm podemos evacuar de una manera efectiva 7
toneladas de refrigeración de un sistema, entonces aplicamos una sencilla
fórmula:
(Toneladas de refrigeración del sistema / 7) = CFM requeridos para evacuar el
sistema.
ELECTROTECNIA
111
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
De nuestro ejemplo sería (40 Toneladas de refrigeración / 7) = 5.7 CFM’S que
equivale a una bomba de 6 cfm, estos datos pueden variar de marca a marca,
y es una aproximación que nos ayuda a determinar el tamaño más adecuado
de la bomba de vacío.
Pero para saber que se llego al vacío correcto, nos hace falta un vacuometro,
para poder medir el vacío de una manera eficaz, ya que los manómetros
utilizados en los múltiples de servicio no pueden medir los micrones de vacío.
En la actualidad y con la presencia en especial del aceite Polyol Ester ha
tomado gran importancia lograr el nivel correcto de vacío.
Existen varios tipos de vacuómetros que podemos utilizar, pero el más común
actualmente es el electrónico, que entre otras ventajas que tiene, es que
algunos de ellos son muy resistentes y la otra es que no requieren de ningún
tipo de calibración.
Tenemos que medir nuestro vacío ya que sabemos que el agua hierve y se
evapora a una temperatura de 100°C (212°F) con una presión atmosférica de
1.03 Kg. /cm2 (14.7lbs/pulg2).
Cuando le hacemos vacío al sistema, lo que pasa al interior es que la presión
interna del sistema comienza a bajar al punto de que le modificamos el punto
de ebullición del agua y la hacemos hervir o hacemos que se evapore a
temperatura ambiente y nuestra bomba se encargará de succionar los gases al
exterior; por otro lado si no tenemos vacuómetro para saber a cuanto estamos
bajando la presión del sistema, corremos el riesgo de bajar tanto la presión que
le podríamos modificar el punto de ebullición al aceite, provocando que este
comenzará a hervir o bajo ciertas condiciones lo podríamos succionar del
sistema. Por eso es muy importante recalcar, el vacío correcto se alcanza
midiendo, no por el tiempo que dejemos la bomba trabajando en el sistema.
8.3. PROCEDIMIENTO PARA REALIZAR EL VACÍO.
Para poder hacer nuestro vacío y eliminar la humedad rápido mencionamos
algunos procedimientos sencillos de ejecutar:
 El primero de ellos será hacer un barrido con nitrógeno gaseoso para poder
expulsar la mayor cantidad de humedad posible básicamente soplándola al
exterior del sistema.
ELECTROTECNIA
112
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Este proceso deberá de hacerse con un cilindro de
Nitrógeno gaseoso y con un regulador de nitrógeno de por medio para evitar
accidentes, debido a que solo es un pequeño barrido con una presión de 2 a
3 psi.
 El segundo de ellos será que al iniciar el proceso de vacío se haga por los
dos lados del múltiple, se conectará la bomba al centro y deberán
permanecer abiertas las dos válvulas, alta y baja presión hasta que se logre
el vacío buscado.
 El tercer punto será el ya antes mencionado, que será calentando el sistema
en sí, con lámparas o con algún otro medio para calentar los tubos,
evaporadores, condensadores, etc. para que la humedad se evapore.
Este proceso es útil cuando por ejemplo este sistema fuera un| Chiller y
tuviéramos la presencia de agua en el interior debido a que nuestro evaporador
se hubiera estrellado o el sistema fuera muy largo. Una vez que ya estemos
listos para iniciar el proceso en sí; les sugerimos esta secuencia de
operaciones:
1.
2.
3.
4.
5.
Se conecta la bomba de vacío al sistema.
Se pone en marcha la bomba.
Nos detenemos cuando tengamos una lectura de 1500 micrones.
Rompemos el vacío con nitrógeno y presurízanos el sistema con 2 psi.
Esperamos al menos 20 minutos para permitir que la humedad convertida en
vapor sea absorbida por el nitrógeno.
6. Soltamos el nitrógeno.
7. Se pone en marcha la bomba.
8. Nos detenemos cuando tengamos una lectura de 1500 micrones.
9. Rompemos el vacío con nitrógeno y presurízanos el sistema con 2 psi.
10. Esperamos al menos 20 minutos para permitir que la humedad convertida
en vapor sea absorbida por el nitrógeno.
11. Soltamos el nitrógeno.
12. Se pone en marcha la bomba.
13. Nos detenemos cuando tengamos una lectura de 500 ó 250 micrones
según sea el tipo de lubricante.
14. Rompemos el vacío con el gas refrigerante.
15. Cargamos con gas nuestro sistema.
Nota:
Los vacíos a los que deberemos llegar son:
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113
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500 micrones si trabajamos con aceite mineral o aceite alkilbenceno.
250 micrones si trabajamos con aceite Polyol Ester.
Si durante el proceso el aceite de la bomba de vacío se tornara blanco o
tomara un aspecto lechoso, lo que tendrá que hacer es girar un cuarto de
vuelta el gas ballast de la bomba de vacío para que esa humedad que está en
el aceite se libere, una vez que el aceite tome su aspecto normal, se vuelve a
cerrar el ballast.
No se deberá de detener la bomba de vacío, para no perder el avance del
trabajo, en caso de que este procedimiento no fuera suficiente, entonces se
recomienda detener el proceso, se cambia el aceite de bomba cuando este
esté caliente, se recarga la bomba y se continúa.
Es recomendable cambiar el aceite de la bomba después de cada vacío
mientras este último esté caliente, ya que si no lo hacemos, los vacíos
subsecuentes, serán cada vez más lentos, además que la vida útil de nuestra
bomba se reducirá, debido a que se comienzan a oxidar las válvulas internas,
perdiendo estas el sello.
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Vacío al sistema de refrigeración.
Método de alto vacío.
El método de alto vacío es el mejor medio para asegurar un sistema libre
de aire y agua sin embargo requiere de equipo especializado como la
bomba capaz de producir 500 micrones y un indicador de vacío
electrónico confiable. Este método de un solo paso y si bien es el
método más lento también es el que más garantías ofrece.
Método de triple evacuación.
No requiere equipo de alto vacío especializado, sin embargo este método
no debe ser usado cuando se sospeche que hay agua líquida en el
sistema, se necesita una bomba con capacidad suficiente para producir
29 pulg de Hg, es importante tener manifold para refrigeración de buena
calidad.
Este método se basa en el principio de diluir los no condensables y la
humedad con vapor de refrigerante limpio y seco, este vapor es luego
retirado del sistema llevándose con el una porción de contaminantes.
Cuando el procedimiento se repite los contaminantes restantes son
proporcionalmente reducidos hasta que el sistema queda libre de
contaminantes.
Bombas de alto vacío.
Los compresores comunes de aire o de refrigeración no alcanzan un alto
vacío el cual es necesario para extraer la humedad del sistema, para
obtener alto vacío en los sistemas de refrigeración son usados dos tipos
de bombas de vacío:
1. Bombas de vacío de una etapa.
2. Bombas de vacío de dos etapas.
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Las bombas de una etapa son usadas con el método de triple evacuación
y la de dos etapas es usada con el método de alto vacío.
Con una bomba tipo rotativa se pueden alcanzar un vacío de 50 micrones de
presión (50 micrones de vacío es equivalente 0,05 torr).
1 torr = 1mmHg = 1000 micrones
Las bombas rotativas usan 2 rotores en serie (bomba compuesta) como lo
muestra la figura que es una bomba rotativa de alto vacío de dos
etapas.
A - Primera etapa.
B - Segunda etapa.
Primera etapa
Segunda etapa
Bomba rotativa de alto vacío de dos etapas.
La mayoría de los compresores de refrigeración sólo pueden alcanzar entre 50
y 80 torr (50,000 - 80,000 micrones). No se deben utilizar los compresores
para realizar el vacío.
La bomba de alto vacío puede lograrlo al cabo de unos pocos minutos: 5 o
más, el indicador mostrará que se ha alcanzado un alto grado de
deshidratación, use conexiones y tubos de cobre o de metales especiales para
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conexiones de bomba de vacío los conexiones de material sintético tienden a
estrangularse o colapsar con el alto vacío.
Bomba de vacío
8.4. EMPLEO DE LAS BOMBAS DE VACÍO.
 Evacúe el sistema desde el lado de alta y baja por medio de las válvulas de
servicio.
 Usar un tubo del mayor diámetro posible y lo más corto que se puedo, lo
longitud y el diámetro de los líneas de conexión son tan importantes como la
capacidad de la bomba.
 La capacidad de las bombas de vacío se miden en pie3/min (CFM).
- 1,5 CFM Para sistemas hasta 5 toneladas de refrigeración.
- 3,5 CFM poro sistemas desde 5 a 25 toneladas de refrigeración.
- 10, 5 CFM para sistemas mayores de 100 toneladas.
 Siempre rompa el vacío de la bomba de vacío cuando la bomba está
apagada de lo contrario el cilindro se llenara con el aceite, bloqueando al
lubricante y endureciendo la bomba, se puede usar una trampa fría para
atrapar la humedad antes de llegue a la bomba de vacío.
8.5. CUIDADOS EN EL MANEJO DE LA BOMBA DE VACÍO.
- Examinar y conectar la bomba, respetando el sentido de rotación
recomendado por él fabricante.
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- Instalar la bomba lo más próximo, posible de la unidad a producir el
vacío con tubos de cobre cuyo diámetro sea mayor de 3/8”.
- Proveer en la línea de vacío de la bomba, de un drenaje de vapor
húmedo.
- Abrir el gas de prueba en los primeros 15 minutos de funcionamiento de la
Bomba.
- Cuando paren la bomba, abrir en todos los casos el gas de prueba de lo
contrario el aceite puede escurrirse a la cámara succión.
- En caso, que el aceite inunde la cámara de succión de la bomba (bomba
rotativa) girar el volante de la misma en sentido contrario a su rotación
normal para que el aceite regrese· a su depósito normal.
- Si la bomba no está en servicio, su entrada y salida deben cerrarse, para no
perjudicar el aceite y las partes interiores.
8.6. VACUÓMETRO.
El vacuómetro es el instrumento que mide con gran precisión presiones
inferiores a la presión atmosférica (ver vacío). Se utiliza tanto en la industria de
refrigeración como en el campo de la investigación científica y técnica
8.7. UNIDADES DE PRESIÓN VACÍO.
En homenaje a Torricelli, fue adoptada la unidad “Tor” para las medidas de las
presiones de vacío, o para la medida de la presión absoluta.
Su valor es 1/760 rnm de la columna de mercurio o sea:
1 mm de Hg = 1 torr = 1000 micrones
1 atm = 14.66 psi=29.92”Hg =760torr =760mmHg=760000 micrones
Psi = lbf/pul2
Pa = N/m2
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CAPITULO IX. REFRIGERANTES.
Son todas las sustancias que mediante una variación-de su calor sensible y/o latente
produce la refrigeración de otra sustancia, o un ambiente cerrado.
9.1. CLASIFICACIÓN.
Existen varias formas de clasificar los refrigerantes pero las más importantes son las
siguientes:
Por su efecto.
Por su seguridad.
Por su composición.
9.1.1. POR SU EFECTO:
En este caso los refrigerantes de clasifican en primarios y secundarios:
Refrigerante primario:
Es cuando el refrigerante enfría directamente la sustancia que se desea enfriar,
generalmente entre el refrigerante y la sustancia existe una superficie metálica
(evaporador). Ej. R -22; R- 7l7, R-404a, R-134a; R-407a; R-410. etc.
Refrigerante secundario:
Es toda sustancia que refrigera a otra, pero necesariamente debe ser refrigerada por
otro refrigerante primario para concluir su cometido. Ejemplo:
Aire: Agua; Salmuera (agua + sal), (agua + cloruro de sodio);
Sustancias anticongelantes (Glicoles)…. etc.
El refrigerante que fluye por el sistema de refrigeración es el refrigerante primario.
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El aire que es enfriado por el refrigerante primario es el refrigerante secundario.
9.1.2. POR SU SEGURIDAD:
GRUPO
CARACTERÍSTICAS
EJEMPLO
SO2
1
Gases y vapores en concentraciones de 1 % y exposición
de 5 minutos produce daños serios o la muerte.
2
Gases o vapores en concentraciones hasta el1%
exposiciones de 30’. Causan daños serios o la muerte.
y
DIOXIDO DE
AZUFRE
R-717
NH3
AMONIACO
R-20
3
Gases o vapores en concentraciones desde 2.5% y
exposiciones de 2H. Causan daños serios o la muerte.
CH CL
ÉTER
4
Gases o vapores en concentraciones desde 2,5% y
exposiciones de 2 H. Causan daños serios o la muerte.
5
Son ligeramente más tóxicos que el grupo 4.
6
Menos tóxico que el grupo 5", pero más tóxico que el
grupo 6 (no se emplea en refrigeración porque son
inflamables y explosivos).
Gases o vapores en concentraciones.
7
Hasta el 20% y exposiciones de 2H no producen daños
serios.
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R-113a
ETIL CLORHÍDRICO
ETANO
PROPANO
R-12
R-114
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9.1.3. POR SU COMPOSICIÓN QUÍMICA:
Clasificación.
1. Componentes halo carbonados.
Comprenden uno o más halógenos.
R-11
CCl3F
TRICLORO MONOFLUOROMETANO.
R-12
CCl2F2
DICLORO DIFLUOROMETANO.
R-22
CHCl2F2
CLORO DIFLUOROMETANO.
R-114
CClF2-CCLF2
DICLORO TETRAFLUORO ETANO.
2. Componentes orgánicos cíclicos.
Se obtienen a partir del butano. Se emplean en la industria criogénica.
Sistema de numeración idéntica al de los halogenuros.
R-316
Dicloro Exafluoro Ciclobutano.
C4Cl2F6
R-317
Cloro Heptafluoro Ciclobutano.
C4Cl F7
R-318
Octofluoro Ciclobutano.
C4F8
3. Mezclas azeotrópicas.
Un azeotrópico es una mezcla de dos o más sustancias químicas en la cual
se mantienen la misma relación de constituyentes químicos en ambas fases
líquida y vapor. No pueden ser separados por destilación.
-
R-500
R-501
R-502
R-503
( R-12/R-152A )
( R-22/R-12 )
( R-22/R-115 )
( R-23/R-13 )
( 73,8/26,2 )
( 75,0/25,0 )
( 48,8/51,2 )
( 40,1/59,9 )
4. Mezclas zeotrópicas:
Un zeotrópico es una mezcla de dos o más sustancias químicas en la cual
se mantienen la misma relación de constituyentes químicos sólo en la fase
líquida. Las mezclas zeotrópicas se cargan al sistema de refrigeración en
fase líquida. En el estado de vapor los componentes de la mezcla
condensan o evaporan a una relación diferente, en estos procesos se
produce el :
“Glide” que es el deslizamiento de temperatura durante el cambio de fase:
- R-404A
- R-407C
- R-410A
- R-409A
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5. Compuestos orgánicos misceláneos:
A. Hidrocarbonos: Hidrocarburos.
Usados fundamentalmente en la industria petroquímica. Son poco usados
en refrigeración por su alto grado de inflamabilidad. Emplea la misma
numeración que los halogenados.
R-50
R-170
R-290
R-600
R-600A
Metano.
Etano.
Propano.
Butano.
Isobutano.
CH4
CH3 CH3
CH3 CH2 CH3
B. Oxigenados:
Usados en las naves espaciales y en el tratamiento de metales
radioactivos.
R-610
Éter Etílico.
C2H3OC2H3
R-611
Formato Metílico. HCOOCH3
C. Nitrogenados:
Usados para el tratamiento de metales radioactivos.
R-630
Amino Metil.
CH3NH2
R-631
Amino Etil.
HCOOCH3
Los oxígenos y nitrógenos se especifican siempre con el número 6
adelante y los siguientes números indican la secuencia en que
han
sido fabricados.
6. Compuestos inorgánicos :
R-702
R-704
R-717
R-718
R-720
R-728
H
He
NH3
H2O
Ne
N2
R-729
R-732
R-740
R-744
R-744A
R-764
AIRE
O2
A
CO2
N2O
SO2
7. Compuestos orgánicos no saturados :
R-1150
Etileno.
R-1270
Propileno, etc.
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Son raramente utilizados.
Efecto de los refrigerantes sobre el medio ambiente:
- Algunos refrigerantes están destruyendo la capa de ozono produciendo un
adelgazamiento de ésta y permitiendo el ingreso de los rayos ultravioleta.
- Muchos de los refrigerantes son considerados gases invernadero, provocando
el calentamiento global.
Significado de los prefijos refrigerantes:
PREFIJO
SIGNIFICADO
ÁTOMOS EN
LA MOLÉCULA
CFC
CLORO FLUOR CARBONO
Cl, F, C
HCFC
HIDRO CLORO FLUOR CARBONO
H, Cl, F, C
HFC
HIDRO FLUOR CARBONO
H, F, C
HC
HIDRO CARBONO
H, C
Refrigerantes más comunes:
- CFC Clorofluorocarbonos:
- HCFC Hidrocloroflurocarbonos:
- HFC Hidrofluorocarbonos:
- HC
Hidrocarbonos:
- Familia R-400 no Azeótropicos:
- Familia R-500 Azeótropicos:
- Refrigerantes Naturales:
R-11, R-12.
R-22, R-141b.
R-134a.
R-600a, R-290.
R-404A, R-406b, R-407C, R-410A.
R-502, R-507c, R-509.
R-717 (NH3), R-744 (CO2), aire, agua.
9.2. REFRIGERANTES CFC Y HCFC.
-
CFC (Flúor, Carbono, Cloro): clorofluorocarbono totalmente halogenado, no
contiene hidrógeno en su molécula química y por lo tanto es muy estable,
esta estabilidad hace que permanezca durante largo tiempo en la atmósfera
afectando seriamente la capa de ozono y es una de las causas del efecto
invernadero. (R-11, R-12, R-115).
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-
HCFC (Hidrógeno, Carbono, Flúor, Cloro): es similar al anterior pero con
átomos de hidrógeno en su molécula. La presencia de hidrógeno le confiere
menos estabilidad, en consecuencia, se descompondrá en la parte inferior
de la atmósfera y no llegará a la estratosfera. Posee un potencial reducido
de destrucción de la capa de ozono.
9.3. REFRIGERANTES HFC Y HC.
HFC (Hidrógeno, Flúor, Carbono): es un fluorocarbono sin cloro con
átomos de hidrógeno sin potencial destructor del ozono dado que no
contiene cloro.
(R-134a, R-141b).
HC (Hidrógeno, Carbono): son los hidrocarburos, como el propano,
butano, no destruyen la capa de ozono ya que no contienen cloro. (R-600a,
R-290)
9.4. REFRIGERANTES AZEÓTROPICOS Y NO AZEÓTROPICOS.
Los refrigerantes pueden ser puros o mezcla de diferentes gases, las mezclas
pueden ser azeotrópicas o no azeotrópicas.
Las mezclas azeotrópicas están formadas por 2 o más componentes y se
comportan como una molécula de refrigerante puro. Empiezan con 5 ej. (R-500,
R-502, R-507).
Las mezclas no azeotrópicas están formados por varios componentes pero la
mezcla no se comporta como una molécula de refrigerante puro. Por lo tanto la
carga de refrigerante que funciona con estos gases se ha de realizar siempre
por líquido ya que cada gas se comporta diferente en estado gaseoso. Según
la nomenclatura de ASHRAE empiezan con el número 4 (R-404A, R-407C, R408, R-409, R-410A).
Este tipo de mezclas tiene deslizamiento de temperaturas durante los cambios
de fase, lo que quiere decir que a la misma presión la temperatura de la mezcla
varía. Este deslizamiento puede ser desde 1º hasta 7ºC.
Refrigerantes Naturales:
Los Refrigerantes Inorgánicos.
- El amoniaco (NH3) R-717.
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- El anhídrido carbónico (CO2) R-744.
Elementos de la naturaleza:
- Aire R-729.
- Agua R-718.
Los refrigerantes hidrocarbonos (hidrocarburos):
- El isobutano R-600a.
- El propano
- Etano
R-290.
R-170.
Código de colores de los tanques de algunos refrigerantes:
REFRIGERANTE N°
COLOR
R-11
NARANJA
R-12
BLANCO
R-22
VERDE
R-123
GRIS CLARO
R-134
AZUL CLARO (CELESTE)
R-401A
ROJO ROSADO – CORAL
R-401B
AMARILLO CAFÉ (MOSTAZA)
R-404A
NARANJA
R-407C
GRIS
R-717
PLATA
Propiedades de los refrigerantes:
Propiedades termodinámicas:
- Presiones a las temperaturas de condensación (-) y evaporación (+).
- Punto de congelación. (-)
- Volumen desplazado por tonelada de refrigeración.
- Punto de ebullición.
- Temperatura crítica. (+)
- Calor latente. (+)
- Coeficiente de performance. (+)
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Propiedades químicas:
- Inflamabilidad. (-)
- Toxicidad. (-)
- Reacción a los materiales del equipo y con los productos almacenados. (-)
- Punto de ebullición.
- Temperatura crítica. (+)
- Calor latente. (+)
Temperatura de ebullición de refrigerantes a presión atmosférica:
1. Propiedades físicas:
• Viscosidad. (-)
• Conductividad térmica. (+)
• Acción sobre el aceite. ()
2. Otras propiedades:
• Seguros y fácilmente transportables.
• Las fugas deben ser fácilmente detectables.
• Costo y disponibilidad.
• Preferencia personal.
Métodos de detección de fugas:
• Solución jabonosa.
• Lámpara de alcohol.
• Lámpara de propano, butano.
• Detector electrónico.
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Refrigerantes que contribuyen con la rotura de la capa de ozono:
R-11, R-12, R-113, R-114, R-115, R-502.
Refrigerantes secundarios:
Son aquellas sustancias que requieren ser enfriadas por otro fluido refrigerante
para producir refrigeración de un sistema: agua, aire, salmueras y glicoles.
PRINCIPALES REFRIGERANTES SECUNDARIOS:
1. Aire: R-729
Para cualquier nivel de temperatura, por debajo del punto de roció produce
condensación.
Por debajo de 0ºC produce escarcha.
2. Agua: R-718
No puede ser utilizada debajo de 4ºC.
3. Salmueras:
Son mezclas de agua y sal.
- Cloruro de calcio: se obtiene hasta
- Cloruro de sodio: se obtiene hasta
–55ºC.
–23ºC.
4. Glicoles inhibidos: Son estables, no corrosivos, no eléctricos.
- Etilene glicol: se obtiene hasta
–35ºC.
- Propilene glicol: se obtiene hasta
–49ºC.
9.5. REFRIGERANTE ECOLÓGICO.
Refrigerante R-134a:
Nombre químico:
Tetrafluoroetano (HFC-134a).
Propiedades físicas y químicas.
Datos Físicos:
 Punto de Ebullición: -26.2ºC (-15.2ºF) @ 736 mmHg
 Presión de Vapor: 96 psia @ 25ºC (77ºF).
 Densidad del Vapor: 3.6 (Aire = 1) @ 25ºC (77ºF)
 % de Volátiles: 100 % en Peso
 Solubilidad en Agua: 0.15 % en peso @ 25ºC (77ºF) y 14.7 psia
 Olor: Ligeramente a éter.
 Forma: Gas Licuado.
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 Color: Claro, incoloro.
 Densidad Líquida: 1.21 g/cm3 @ 25ºC (77ºF).
Estabilidad y reactividad.
Estabilidad química:
El material es estable. No obstante, evítese flamas abiertas y altas
temperaturas.
Incompatibilidad con otros materiales:
Incompatibilidad con los metales alcalinos o alcalinoterreos - Al, Zn, Be,
pulverizado etc.
Descomposición:
Los productos de la descomposición son nocivos. Este material puede ser
descompuesto por altas temperaturas (flamas abiertas, superficies metálicas
incandescentes, etc.) dando lugar a la formación de ácido fluorhídrico y
posiblemente floruro de carbonilo.
Identificación de riesgos.
Los efectos potenciales a la salud son:
Inhalación:
La inhalación de altas concentraciones de vapor es nociva y puede llegar a
causar confusión, pérdida de la coordinación motriz, vértigo, somnolencia,
irregularidades cardiacas, inconsciencia e incluso la muerte. El vapor del Suva
R-134a reduce la disponibilidad de oxígeno para respirar ya que es más
pesado que el aire.
Si altas concentraciones son inhaladas, inmediatamente mueva a la persona a
un área donde halla aire fresco y manténgala tranquila.
En caso de que no esté respirando, dar respiración artificial. Si se dificulta la
respiración administre oxígeno. Llame a un médico.
Contacto con los ojos y la piel:
Efectos de Congelamiento pueden ocurrir si el vapor o líquido se pone en
contacto con los ojos o la piel.
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En caso de contacto de la piel deberá de calentarse de forma gradual el área
afectada.
Efectos adicionales a la salud:
Los individuos que padezcan de disturbios del sistema nervioso central
prexistentes o del sistema cardiovascular pueden tener un aumento en la
susceptibilidad a la toxicidad originada por el exceso de vapores.
9.6. PRIMEROS AUXILIOS POR EL CONTACTO CON REFRIGERANTES.
Contacto con la piel:
En caso de contacto, lave el área afectada con abundante agua por un periodo
de 15 minutos. Remueva ropa y calzado contaminado.
En caso de congelación deberá de calentarse de forma gradual el área
afectada. Si se presenta irritación llame a un médico. Lávese la ropa
contaminada antes de volverse a usar.
Contacto con los ojos:
En caso de contacto, inmediatamente, lave los ojos con abundante agua, por lo
menos durante 15 minutos. Llame a un médico.
Ingestión:
La ingestión no es considerada una forma potencial de exposición al producto.
Notas a los médicos:
Debido al posible aumento en el riesgo de incurrir en disritmias cardiacas,
medicamentos como la epinefrina deben ser usados con especial precaución
en situaciones de emergencia.
Riesgos de fuego y explosión:
Los contenedores cilíndricos de este producto pueden llegar a sufrir rupturas
bajo condiciones de incendio. Es posible que ocurra una descomposición del
producto. HFC (Hidro-fluoro-carbonado).
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Cilindros que han estallado
Medidas en caso de fugas accidentales.
Fugas:
• Evacue el área.
• Ventile el área, especialmente los lugares bajos donde los vapores pesados
pueden llegar a acumularse.
• Elimine las flamas abiertas.
• Usar aparato de respiración autónoma en caso de que ocurra una fuga o un
derrame mayor.
Manejo y almacenamiento.
Manejo (personal):
• Evítese el respirar altas concentraciones de vapores.
• Úsese con suficiente ventilación para mantener la exposición por parte de
los empleados por debajo de los límites recomendados.
Manejo (aspectos físicos):
El Suva R-134a no debe de ser mezclado con aire para detección de fugas o
usado con aire para cualquier otro propósito a presión atmosférica.
El contacto con el cloro o con otros fuertes agentes oxidantes también debe ser
evitado.
Cilindro con válvulas de líquido y vapor
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Almacenamiento:
Los contenedores deben permanecer en lugares frescos, limpios y secos. No
se calienten los cilindros por arriba de los 52ºC (126ºF).
9.7. EQUIPOS DE PROTECCIÓN PERSONAL.
Guantes impermeables son recomendados cuando se maneje líquido.
Goggles apropiados para el manejo de substancias químicas deben ser usados
si existe la posibilidad de contacto entre el líquido y los ojos.
Bajo condiciones normales de manufactura, ninguna protección respiratoria es
requerida para el manejo de este Producto. El cilindro debe contar con válvulas
de líquido y gas separadas y estar equipado con una válvula o dispositivo de
seguridad
Cilindro con válvulas de seguridad
Elementos de protección
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Refrigerantes alternos:
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Diagrama para cargar refrigerante zeotrópicos
Serie R-400
NOTA: La carga de refrigerante zeotrópico se realiza en fase liquida.
9.8. CFC Y OTRAS SUSTANCIAS QUE CONTIENEN HALÓGENOS.
 Los CFC son sustancias que contienen cloro estas sustancias químicas
artificiales liberadas en la atmósfera son responsables del agotamiento del
ozono en la estratosfera.
 Una gran parte de estos compuestos están constituidos por CFC y Halones
(agentes de extinción de incendios), sustancias que obran muy eficazmente
para agotar el ozono.
 Los CFC han sido utilizados como refrigerantes, disolventes o agentes
espumantes y como propelentes en aerosoles.
 La estructura estable de estos productos químicos, tan útiles en la tierra, les
permite atacar la capa de ozono Sin sufrir modificaciones.
 Cuando escapan o fugan de un sistema de refrigeración derivan hacia la
estratosfera, donde la intensa radiación UV-C destruye los enlaces químicos,
liberando el cloro que separa un átomo de la molécula del ozono,
transformándolo en oxígeno ordinario.
 El cloro actúa como catalizador, llevando a cabo esta destrucción sin sufrir él
mismo ningún cambio permanente, de manera que pueda continuar
repitiendo el proceso.
 Lo más peligrosos de estos productos químicos tienen larga vida. El CFC-11
dura un promedio de 50 años en la atmósfera, el CFC-12 un promedio de
102 años y el CFC-13 un promedio de 85 años.
 Por lo tanto, las emanaciones de estas sustancias químicas influirán en el
proceso de agotamiento del ozono durante muchos años.
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Refrigerantes de tercera generación:
A consecuencias del Protocolo de Montreal, hay una búsqueda incesante de
nuevos refrigerantes que deban actuar en remplazo de los comercialmente
existentes y que no comprometan la ecología.
La nomenclatura técnica de identificación de los refrigerantes es la siguiente:
CFC :
Cloro-fluoro-carbonado.
HCFC:
Hidro-cloro-fluoro-carbonado.
HFC :
Hidro-fluoro-carbonado.
MP, HP:
Mezclas cuasiazeotrópicas.
Para medir el índice de afectación a lo Ecológico se usan dos siglas:
ODP: Ozono Depletion Potencial coeficiente que mide el nivel de afectación
de la capa de ozono, denominado DEPLECCIÓN.
GWP: Global Warning Potencial coeficiente que mide el nivel de
contribución al “Efecto Invernadero”.
Tiempo de vida del refrigerante:
ODP
Refrigerante
HGWP
ODP
Tiempo de vida
CFC R-11
1.0
1.0
60 años
CFC R-12
3.1
1.0
120 años
HFC R-134a
0.26
0
16 años
HCFC R-22
0.36
0.055
20 años
= Potencial de destrucción del ozono.
HGWP = Potencial de calentamiento global de la tierra. Basado en el
refrigerante exclusivamente.
Propiedades del Refrigerante R-22.:
Compuesto Químico:
Fórmula Química:
Designación Comercial:
Masa molecular:
* Características:
ELECTROTECNIA
Difluoro Monocloro Metano.
CHClF2.
FREON-12; GENERATRON-22, FRIGEN-22.
86.48.
Estable, no tóxico, no corrosivo, no inflamable.
134
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
* Calor latente:
* Volumen Específico:
•
Presión crítica:
93.21 BTU/Lb (216.5kJ/Kg.) a -15 ºC (5 ºF)
Mayor calor latente que el R-12 y el R-134ª.
0.08 m3/kg a -15ºC (5°F), Menor que el R-12
716 psia (4870 kN/m2)
• Temperatura crítica:
205 ºF (96 ºC).
* Su costo es menor que el del R-134a.
* En lo ambiental: Menor ODP y HGWP que otros refrigerantes
ODP = 0.055
CFC.
HGWP = 0.36
9.9. CONDICIONES PARA LA SELECCIÓN DEL REFRIGERANTE.
Las condiciones que debe cumplir una sustancia para ser usada como
refrigerante son:
1 Presiones de evaporador y condensador convenientes.
Es decir la presión del condensador (Pco), no debe ser muy alta respecto a
la atmósfera y la del evaporador (Pev), no debe ser muy baja respecto al
atmosférico, siendo deseable que sea mayor a la atmosférica.
2 Calor latente de evaporación alto.
3 Volumen especifico del vapor a la presión del evaporador reducido.
4 No tóxico.
5 No corrosivo.
6 No inflamable, no explosivo.
7 No debe atacar químicamente a los elementos del sistema.
8 Las fugas deben ser fácilmente detectables por pruebas simples.
9 Bajo costo.
Normalmente la comparación estándar de los refrigerantes se hace bajo las
condiciones de: -15 ºC (5º F), en el evaporador y 30 ºC (86 ºF) en el
condensador.
Volumen específico de vapor.
Mientras menor es el volumen específico del vapor que sale del evaporador,
menor es la capacidad del compresor que se requiere. En consecuencia es
ELECTROTECNIA
135
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
deseable que el volumen específico del refrigerante usado, en la condición de
vapor a la salida del evaporador sea menor.
Calor latente de vaporización.
Mientras mayor es el calor latente de vaporización, se consigue un mayor
efecto refrigerante útil en; kcal por unidad de masa del refrigerante.
Presiones.
Convendría que las presiones del evaporador (p ev) sean mayores que la
atmosférica para evitar la tendencia a infiltraciones, existentes en las partes de
una instalación que está al “vacío”.
El salto de presiones, es decir diferencia entre la presión del condensador y la
del evaporador, debe ser pequeño. De este modo se requiere menor potencia
de compresión cuando la relación de compresión es baja.
Toxicidad.
La toxicidad se refiere al grado en el cual refrigerante resulta ser una toxina o
un veneno. Los refrigerantes halo carbonados (R-11, R-12, R-500 etc.), son
todos no tóxico, en tanto que el amoníaco tiene algún grado de toxicidad.
Esto no debe llamar a confusión, pues casi todos los refrigerantes resultan ser
asfixiantes aún cuando no sean tóxicos, en tanto y en cuanto desplazan al
oxígeno. Por este motivo se debe mantener una buena ventilación en los
locales, en los que se almacenen o reparen equipos de refrigeración.
En todo caso hay que tener en cuenta que los refrigerantes halo carbonados si
bien no son tóxicos ni inflamables, son asfixiantes, peligrosos desde el punto
de vista ecológico, pues se cuentan entre los factores causantes de la
reducción de la capa de OZONO, que nos protege de la radiación solar.
Fugas de refrigerantes.
La tendencia a las fugas de sistema de parte del refrigerante, es un
inconveniente que interviene como un factor en su selección desde el punto de
vista de costo y seguridad. Las presiones de trabajo altas hacen más proclives
las fugas del refrigerante.
Detección de fugas:
- Presurización de sistema.
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136
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
- Evacuando el sistema.
- Uso de solución jabonosa.
- Detector electrónico.
9.10.
PROTOCOLO DE MONTREAL.
El protocolo de Montreal (Canadá) en un acuerdo internacional suscrito en
1987 y revisado en 1989, el mismo que ante la evidencia científica de lo
señalado, destrucción de la capa de Ozono, prescribió la reducción de la
producción de CFC y recomendó la búsqueda de refrigerantes sustitutos.
Los refrigerantes de tercera generación, propuestos a instancias del Protocolo
de Montreal, reciben la designación de “Refrigerantes Ecológicos”.
El Protocolo de Montreal relativo a las sustancias que agotan el ozono es un
tratado internacional diseñado para proteger la capa de ozono reduciendo la
producción y el consumo de numerosas sustancias que se ha estudiado que
reaccionan con el ozono y se cree que son responsables por el agotamiento de
la capa de ozono.
El acuerdo fue negociado en 1987 y entró en vigor el 1º de enero de 1989.
La primera reunión de las partes se celebró en Helsinki en mayo de ese 1989.
Desde ese momento, el documento ha sido revisado en varias ocasiones, en
1990 (Londres), en 1991 (Nairobi), en 1992 (Copenhague), en 1993 (Bangkok),
en 1995 (Viena), en 1997 (Montreal) y en 1999 (Beijing).
Se cree que si todos los países cumplen con los objetivos propuestos dentro
del tratado, la capa de ozono podría haberse recuperado para el año 2050.
Debido al alto grado de aceptación e implementación que se ha logrado, el
tratado ha sido considerado como un ejemplo excepcional de cooperación
internacional. Agujero de la capa de ozono
Agujero de la capa de ozono
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137
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
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CAPITULO X. TEMPERATURA.
La temperatura es la escala usada para medir la intensidad del calor que
determina la dirección en que se moverá la energía de calor. También puede
definirse como el grado de calor sensible que tiene un cuerpo en comparación
con otro.
En algunos países, la temperatura se mide en grados Fahrenheit, pero en
nuestro país y generalmente en el resto del mundo, se usa la escala Celsius.
Ambas escalas tienen puntos básicos en común: el punto de congelación y el
de ebullición del agua al nivel del mar. Al nivel del mar, el agua se congela a
O°C ó a 32°F Y hierve a 100°C ó a 212°F, en la escala Fahrenheit, la
diferencia de temperatura entre estos dos puntos esta dividida en 180
incrementos de igual magnitud llamados grados Fahrenheit.
Mientras que en la escala Centígrados, la diferencia de temperatura está
dividida en 100 incrementos iguales llamados grados Centígrado. La relación
existente entre la escala Celsius y Fahrenheit se establece por las siguientes
fórmulas.
°C = 5/9 (F-32)
°F = 9/5 °C + 32
10.1 ESCALAS DE TEMPERATURAS.
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138
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
10.2. EL TERMOSTATO.
El termostato es un dispositivo cuya finalidad es regular la temperatura
de una superficie fría de un ambiente, entre los límites prefijados todo
lo máximo posible o lo temperatura real que se desea obtener, en
equipos con motores de hasta 0,37 KW con 220 V el termostato puede
ser conectado directamente, pero para equipos mayores se usan
contactores electromagnéticos con el termostato en el circuito de mando
para evitar que los contactos del termostato se quemen por exceso de
corriente.
Clasificación:
Debido a la variedad existente termostatos, estos se pueden clasificar
de diversas formas. Así tenemos:
10.3. TIPOS DE TERMOSTATOS.
Según su construcción:
1. Bulbo sensible.
2. Bimetálico.
3. Solid state (electrónico).
Según el medio a enfriar:
1. Termostato ambiental.
2. Termostato para evaporadores.
3. Termostato para líquidos.
Termostato de superficie
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Termostato ambiental
139
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Termostato digital
ELECTROTECNIA
140
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
CAPÍTULO XI. VÁLVULA DE EXPANSIÓN TERMOSTÁTICA.
La válvula de expansión termostática es un dispositivo diseñado para regular el
flujo de refrigerante líquido hacia el evaporador, en la misma proporción en que
el refrigerante líquido dentro del evaporador se va evaporando.
Esto lo logra manteniendo un sobrecalentamiento predeterminado a la salida
del evaporador (línea de succión), lo que asegura que todo el refrigerante
líquido se evapore dentro del evaporador, y que solamente regrese al
compresor refrigerante en estado gaseoso.
La cantidad de gas refrigerante que sale del evaporador puede regularse,
puesto que la VET responde a:
1. La temperatura del gas que sale del evaporador.
2. La presión del evaporador.
En conclusión, las principales funciones de una válvula de termo expansión
son:

Reducir la presión y la temperatura del líquido refrigerante.

Alimentar líquido a baja presión hacia el evaporador, según la demanda de
la carga térmica.

Mantener un sobrecalentamiento constante a la salida del evaporador.
Válvula de expansión termostática
ELECTROTECNIA
141
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Símbolo de la válvula de expansión termostática con ecualizador interno
VET Y SUS PARTES PRINCIPALES.
Debido a que en el nombre dado a este dispositivo se incluye la palabra
«termo», se tiene la falsa idea de que se utiliza para controlar directamente la
temperatura, y muchos Técnicos intentan erróneamente controlar la
temperatura del refrigerador, moviendo el ajuste de la válvula.
El propósito de este capítulo es informar al lector sobre lo más importante
relacionado con estos dispositivos:
El principio del sobrecalentamiento que es una de las funciones de la válvula
de termo expansión, así como la teoría de operación, selección y aplicación
adecuadas de estos dispositivos.
ELECTROTECNIA
142
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Flujo del refrigerante
Instalación de bulbo de la VET
Antes de estudiar en detalle las Válvulas de Expansión Termostática, es
conveniente recordar algunos conceptos de refrigeración que están asociados
con su funcionamiento.
Vapor saturado.
Vapor que está en equilibrio con su fase líquida a la temperatura y presión
especificada.
Vapor sobrecalentado.
Vapor cuya temperatura es más elevada que la temperatura de saturación para
la presión especificada.
Evaporación completa.
Es el punto dentro del evaporador en el que el refrigerante líquido se convierte
a vapor. Este punto lo determina la cantidad de líquido que entra al evaporador.
Después de este punto, el calor que recoge el vapor es calor sensible y es
sobrecalentado.
ELECTROTECNIA
143
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Línea de succión.
Es el tramo de tubería que une al evaporador con el compresor y por donde
circula el vapor sobrecalentado o «Gas de Succión».
Línea de líquido.
Es el tramo de tubería que une al Condensador con la VET, y en el cual circula
refrigerante líquido a alta presión.
Temperatura de saturación.
Es la temperatura a la que se evapora el refrigerante dentro del evaporador.
También se le conoce como temperatura de evaporación; en ese punto, el
vapor y el líquido tienen la misma temperatura.
Calor latente de evaporación.
Es el calor recogido por el refrigerante al pasar de líquido a vapor. No hay
aumento en la temperatura.
Calor sensible.
Es el calor utilizado por el refrigerante para aumentar su temperatura, ya sea
que esté en fase líquida o de vapor; es decir, por abajo o arriba de su
temperatura de saturación. Cuando está en forma de vapor, este calor le
ocasiona el sobrecalentamiento al refrigerante.
11.1. LAS 3 PRESIONES FUNDAMENTALES EN UNA VET.
P1 = PRESIÓN DEL REFRIG. EN EL BULBO DE LA VET
P2 = PRESIÓN DEL REFRIG. EN EL EVAPORADOR
P3 = PRESIÓN DEL RESORTE
P1 = P2 + P3
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144
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
11.2. SOBRECALENTAMIENTO (SH).
El sobrecalentamiento (SH)
diferencia de temperaturas.
no es solamente una temperatura,
es una
Temperatura del bulbo.
Su valor es igual a los grados de temperatura que el vapor tiene a la salida del
evaporador por arriba de la temperatura de saturación.
SH = T del bulbo de VET - T Saturación del Refrigerante.
SH = sobrecalentamiento = SUPER HEAT
Guías generales para ajuste de sobrecalentamiento.
APLICACIÓN
TEMPERATURA
EVAPORADOR °C
AJUSTE DE
RECALENTAMIENTO
AIRE
ACONDICIONADO
REFRIGERACIÓN
COMERCIAL
REFRIGERACIÓN DE
BAJA
TEMPERATURA
10 A 5 °C
5 A -20 °C
-20 A-40 °C
5 A 7 °C
3 A 5 °C
2 a 3 °C
Estos ajustes son estimados para diseños de sistemas típicos, y deben usarse solo si
no están disponibles los ajustes del fabricante.
11.3. CÁLCULO DEL SOBRECALENTAMIENTO.
R-22
Ej. 1 Cálculo del sobrecalentamiento con R-22.
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145
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Ej. 2 Cálculo del sobrecalentamiento con R-134ª.
Ej. 2 Cálculo del sobrecalentamiento con R-134a.
Presión necesaria para cerrar PB = (34 + 11)……….....= 45 psig
Presión necesaria para abrir ……………………………. ...= 45 psig
SOBRECALENTAMIENTO:
Presión del evaporador=
Temperatura de bulbo equivalente a 45 psi=
Temp. de saturación equiv. a la presión de Evaporación=
34 psig
10°C
4°C
Sobrecalentamiento=
SH = (temp. del bulbo – temp. de saturación)
6°C
1- SISTEMA DE REFRIGERACIÓN CON SOBRECALENTAMIENTO MUY
ALTO:
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146
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
2- SISTEMA DE REFRIGERACIÓN CON SOBRECALENTAMIENTO ALTO:
3- UN SOBRECALENTAMIENTO CORRECTO DA UN FLUJO ADECUADO:
4-
UN SOBRECALENTAMIENTO BAJO DA DEMASIADO FLUJO Y PROVOCA
RETORNO DE LÍQUIDO AL COMPRESOR:
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147
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Sistema de refrigeración comercial
Sistema de refrigeración con refrigerante R-22.
Presiones y temperaturas del R-22
11.4. SEGURIDAD EN EL MONTAJE DE LA VET.
Para instalar una válvula de expansión termostática debemos tener en cuenta
el tipo de carga del bulbo sensible:
 La válvula de expansión termostática debe instalarse tan cerca como sea
posible del evaporador.
 No debe haber restricciones de ninguna especie entre el evaporador y la
válvula de expansión.
 Las válvulas cargadas con gas deben instalarse de modo que el cuerpo de
la válvula este siempre más caliente que el bulbo remoto de preferencia con
la cabeza de potencia hacia arriba. (lugar donde está el fuelle o diafragma).
 Si la carga del elemento sensible es líquido y la válvula no cuenta con
distribuidor de líquido puede instalarse la válvula en cualquier posición
(cabeza de potencia arriba, hacia abajo o lateralmente), ya sea dentro o
fuera del espacio refrigerado sin cuidarse particularmente de las
temperaturas relativas del cuerpo de la válvula y del bulbo remoto.
ELECTROTECNIA
148
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Localización y montaje del bulbo:
De la localización y montaje adecuado del bulbo remoto depende el buen
funcionamiento de la válvula y en consecuencia del equipo:
 Si la tubería es de pequeño diámetro (menor de 7/8), el bulbo debe
colocarse en la parte superior del tubo.
 Si la tubería es de mayor diámetro el bulbo debe colocarse a la posición
correspondiente entre las 4 y las 8 de las agujas del reloj.
 El buen contacto térmico entre la línea de succión y el bulbo es fundamental
por esta razón se debe fijar toda la longitud del bulbo con grapas de metal,
en el punto donde debe terminar la escarcha.
 El bulbo no debe sujetarse con hilo, alambre o cinta aislante.
ELECTROTECNIA
149
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL


Antes de fijar el bulbo a la tubería de succión debe ser limpiada con lana
de acero o lija fina.
El montaje del bulbo en el codo del tubo solo hará contacto en un punto,
por lo que no habrá buena transferencia de calor.

El bulbo no debe ser colocado cerca de masas metálicas grandes, como
uniones de tubos, etc. Porque su inercia térmica retardaría la reacción del
bulbo.

En las válvulas con ecualizador externo el bulbo se colocara siempre
delante de la conexión del ecualizador porque el igualador puede llevar
refrigerante no vaporizado que al pasar por el bulbo falsificaría la reacción
de este.
Localización en tramo vertical:
De preferencia el bulbo debe ubicarse en una línea horizontal, sin embargo
cuando no hay alternativa y es necesario ubicarlo en un tramo vertical es
necesario saber que:
- Debe colocarse en una línea en la cual el vapor fluya de arriba hacia abajo y
no de abajo hacia arriba, porque en la línea de subida se pueden producir
chorros de aceite y refrigerante recolectados en el sifón delante de la línea de
subida.
- Cuando el bulbo se localice en un tramo horizontal donde la línea de succión
está atrapada hay que darle al tubo forma de sifón.
En éste sifón se recolectará aceite (que siempre es mezclado con refrigerante),
fuera de la parte horizontal de la línea, evitando así influencias erróneas.
ELECTROTECNIA
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Instalación del bulbo antes de sifón
En tubo vertical
Instalación del bulbo de la VET
11.5. INSTALACIÓN DE VET Y EL DISTRIBUIDOR.
ELECTROTECNIA
151
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Instalación de VET y distribuidor
Ubicación correcta del distribuidor y del bulbo de la VET
ELECTROTECNIA
152
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
CAPITULO XII. PRESOSTATO.
El Presostato, también llamado control de presiones, regula las presiones del
sistema de refrigeración, conectando y desconectando el mismo cuando las
presiones ejercidas por el fluido refrigerante alcanzan valores predeterminados.
Son dos los tipos de presostatos conocidos: de alta y de baja presión conjugados ó de alta y de baja separados.
El funcionamiento de un Presostato se asemeja mucho al de un termostato de
bulbo remoto.
La principal diferencia está en la presión que actúa sobre el diafragma, ósea
que en el termostato esa presión la ejerce el fluido que contiene el bulbo a
consecuencia de la temperatura; mientras que en el Presostato la acción de la
presión proviene de la compresión: en los de baja presión actúa en la succión,
y en los de alta actúa en la compresión.
El presostato de alta es usado solamente como control de seguridad de alta
presión, desconectando el sistema, cuando la presión del gas alcanza un valor
predeterminado, que se considera peligroso para el sistema.
Presostato dual
12.1. PRESOSTATO DE BAJA.
Protege al compresor cuando en la zona de baja se genera un vacío,
posiblemente fuga de refrigerante.
Se encarga de controlar indirectamente la temperatura de un ambiente
refrigerado.
ELECTROTECNIA
153
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
El presostato de baja controla directamente la presión de arranque y parada
del equipo.
Va instalado en la línea de baja, la presión de la línea de baja y la del
evaporador no son iguales, normalmente por efecto de la caída de presión la
línea de baja tiene 2 o 3 psig. Menos que el evaporador.
El presostato de baja presión tiene 2 funciones en el sistema de refrigeración:
Como aparato regulador de la marcha.
Asegurar la marcha automática de la instalación en función de la presión de
evaporación del fluido refrigerante, regulando así indirectamente la temperatura
del ambiente refrigerado.
Como aparato de protección.
Detener el compresor en el caso de un descenso anormal de la presión de
succión y volver a poner este en marcha cuando han quedado restablecidas las
condiciones normales de marcha (aparato de seguridad).
Control de temperatura y como elemento de seguridad del sistema. Pues
su actuación está en función de las variaciones de presión de la succión,
permitiendo así parar y marchar a la unidad. Su regulación se hace de modo
que corresponda al diferencial de temperatura deseado entre conectar y
desconectar.
12.2. PRESOSTATO DE ALTA.
Protege al compresor cuando en la zona de alta hay muy alta presión, posible
falla en el sistema de refrigeración de la unidad condensadora: o falta de agua
cuando es condensador enfriado por agua.
Es un control que se emplea como dispositivo de seguridad, en este caso
desconecta el circuito cuando la presión de la línea de alta es mayor que lo
normal. Está instalado en la línea de descarga del compresor.
El diferencial de los presostatos de alta vienen regulado de fabrica, solo tiene
un tornillo para regular la presión de parada.
El presostato de alta tiene por finalidad aparte de la regulación de la marcha,
estos presostatos aseguran el control de la presión de condensación al poner
ELECTROTECNIA
154
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
en marcha o detener los ventiladores de los condensadores de aire.
Como aparatos de protección, provocan el paro del compresor actuando sobre
el disyuntor de mando del motor si se produce una elevación anormal en la
presión de descarga y vuelven a poner en marcha el compresor al
restablecerse las condiciones normales de funcionamiento.
12.3. RANGO Y DIFERENCIAL DE LOS PRESOSTATOS.
12.3.1 PRESOSTATO DE BAJA:
Presión de conexión y Presión de desconexión del sistema de refrigeración.
RANGO = Pconexión en presostato de baja
Ejemplo: 1 Indicar la presión de desconexión si:
Rango =
30 psi
Diferencial = 10 psi
Pdesconexión = Pconexión - Diferencial
Pdesconexión = Rango - Diferencial
30 psig - 10 psi
= 20 psig
(2.1 bar) - (0.7 bar) = (1.4 bar)
Ejemplo: 2
Rango =
12 psi
ELECTROTECNIA
155
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Diferencial = 10 psi
Pdesconexión = Pconexión - Diferencial
Pdesconexión = 12psig - 10 psi
= 2psig
Ejemplo: 3
Rango = 203psi Conexión
Diferencial = 58 psi
Pdesconexión = Pconexión - Diferencial
203psig - 58 psi = 145psig
(14 bares) - (4 bar)= (10 bar)
Presostatos de baja.
12.3.2 PRESOSTATO DE ALTA.
RANGO = Pdesconexión en presostato de Alta
Ajuste de presostatos de alta y baja.
 Ajuste de presostatos de baja. Ajuste del Rango y el Diferencial.
 Ajuste de presostatos de alta. Ajuste del Rango.
Rango = 85psi (Conexión)
Diferencial = 30 psi
Pdesconexión = Pconexión - Diferencial
85 - 30 psi = 55psig
ELECTROTECNIA
156
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Ajuste del Presostato
Medidas de las tuercas flare del presostato dual
Instalación correcta del Presostato
ELECTROTECNIA
Montaje del Presostato
157
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
12.4. TABLA PRESIÓN - TEMPERATURA DE LOS REFRIGERANTES.
ELECTROTECNIA
158
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
ELECTROTECNIA
159
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
ELECTROTECNIA
160
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
REFRIGERANTES EMPLEADOS.
ELECTROTECNIA
161
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
PRESIÓN
PRESIÓN:
PSI, BAR
Temperatura:
°C, °F
GRÁFICO: Relación de presión y temperatura de refrigerantes.
R-22, R-717, R507, R-123, R-13
ELECTROTECNIA
162
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
CAPITULO XIII. VÁLVULA SOLENOIDE.
La válvula de solenoide es un dispositivo operado eléctricamente, y es utilizado
para controlar el flujo de líquidos o gases en posición completamente abierta o
completamente cerrada.
A diferencia de las válvulas motorizadas, las cuales son diseñadas para operar
en posición moduladora, la válvula de solenoide no regula el flujo aunque
puede estar siempre completamente abierta o completamente cerrada.
La válvula de solenoide puede usarse para controlar el flujo de muchos fluidos
diferentes, dándole la debida consideración a las presiones y temperaturas
involucradas, la viscosidad del fluido y la adaptabilidad de los materiales
usados en la construcción de la válvula.
La válvula de solenoide es una válvula que se cierra por gravedad, por presión
o por la acción de un resorte; y es abierta por el movimiento de un émbolo
operado por la acción magnética de una bobina energizada eléctricamente, o
viceversa.
Una válvula de solenoide consiste de dos partes accionantes distintas, pero
integrales: un solenoide (bobina eléctrica) y el cuerpo de la válvula. Un
electroimán es un imán en el cual las líneas de fuerza son producidas por una
corriente eléctrica.
Este tipo de imanes es importante para el diseño de controles automáticos,
porque el campo magnético puede ser creado o eliminado al activar o
desactivar una corriente eléctrica.
El cuerpo de la válvula contiene un orificio (puerto), a través del cual fluye el
líquido cuando está abierta. La aguja o vástago que abre y cierra el puerto de
la válvula, se une directamente a la parte baja del émbolo, en el otro extremo.
El vástago o aguja tiene una superficie celante (asiento). De esta forma, se
puede abrir o detener el flujo al energizar o des energizar la bobina solenoide.
Este principio magnético, constituye la base para el diseño de todas las
válvulas solenoide.
ELECTROTECNIA
163
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Válvula solenoide de dos vías
Partes de válvula solenoide.
Principio de operación:
El la figura pueden apreciarse las partes principales ya integradas de una
válvula de solenoide típica.
La aguja de la válvula está unida mecánicamente a la parte inferior del émbolo.
En esta válvula en particular, cuando se energiza la bobina, el émbolo es
levantado hacia el centro de la bobina, levantando la aguja del orificio donde
está sentada, permitiendo así el flujo.
Cuando se des energiza la bobina, el peso del émbolo hace que caiga por
gravedad y cierre el orificio, deteniendo el flujo.
En algunos tipos de válvulas, un resorte empuja el émbolo para que cierre la
válvula; esto permite que la válvula pueda instalarse en otras posiciones
diferentes a la vertical.
ELECTROTECNIA
164
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Válvula solenoide energizada - Válvula abierta
Válvula solenoide desenergizada - Válvula cerrada
Aplicación en sistemas de refrigeración:
En la mayoría de las aplicaciones de refrigeración es necesario abrir o detener
el flujo, en un circuito de refrigerante, para poder controlar automáticamente el
flujo de fluidos en el sistema.
Para este propósito, generalmente se utiliza una válvula de solenoide operada
eléctricamente. Su función básica es la misma que una válvula de paso
operada manualmente; pero siendo accionada eléctricamente.
Se puede instalar en lugares remotos y puede
convenientemente por interruptores eléctricos simples.
ser
controlada
Las válvulas de solenoide pueden ser operadas por interruptores termostáticos,
de flotador, de baja presión, de alta presión, por reloj, o cualquier otro
dispositivo que abra o cierre un circuito eléctrico, siendo el interruptor
termostático el dispositivo más común utilizado en sistemas de refrigeración.
ELECTROTECNIA
165
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
13.1. CONTROL DE VACÍO (PUMP DOWN).
Una importante variación de la aplicación de la válvula solenoide para la línea
de líquido, es el ciclo de control de vacío, adaptable especialmente para
instalaciones de sistemas de refrigeración.
El objetivo principal de este sistema de control, es evitar que durante los ciclos
de paro, el refrigerante en estado líquido emigre hacia el compresor:
El refrigerante en estado líquido en el compresor diluye el aceite y al iniciar su
funcionamiento produce el golpe de líquido.
Válvula solenoide en línea de líquido. Aplicación de una válvula
solenoide para control de vacío “pump down”.
Válvula solenoide de tres vías
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Válvula solenoide de tres vías. Sistemas de refrigeración con recuperación de calor con
condensadores instalados en serie y en paralelo.
13.2. PRECAUCIONES EN INSTALACIÓN DE LA VÁLVULA SOLENOIDE.
La válvula ha de ser montado en una línea vertical u horizontal teniendo la caja
de la bobina orientada hacia arriba, dejando el espacio suficiente para su
inspección y mantenimiento.
La caja de lo bobina puede ser girada hacia cualquier posición respecto al
cuerpo de la válvula, cuando está Instalada delante de la válvula de expansión
debe existir por lo menos 0,3 m de tubería entre las dos válvulas para evitar el
escarchado de lo caja de bobina.
Si las válvulas tienen conexiones soldables
mantenga el cuerpo de la válvula fría.
retire, primero la bobina
y
El cuerpo de la válvula se sujeta por medio de dos agujeros de fijación en el
lado inferior del cuerpo de la válvula.
Instale la válvula observando la flecha que Indica la dirección del flujo. La caja
de la bobina no debe recibir proyecciones de agua.
Por ejemplo: Procedentes de escapes de tuberías.
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DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Posiciones en instalación de válvula solenoide.
Posición correcta
Posición incorrecta
13.3. CONEXIÓN ELÉCTRICA DE BOBINA DE LA VÁLVULA
SOLENOIDE:
Antes de conectar la bobina a la red, comprobar la tensión y la frecuencia tanto
de la bobina como de la red. La variación máxima de tensión permisibles es de
10 a 15%. En caso de bobinas con un cable de tres hilos se ha de conectar a
masa el hilo verde
Válvula solenoide
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
CAPITULO XIV. FILTRO SECADOR.
La eficiencia operativa de un equipo comercial depende, en gran medida, de
las condiciones internas de la unidad.
Un sistema de refrigeración para que opere correctamente debe estar limpio y
deshidratado, toda lo suciedad y humedad debe ser retirada antes de poner en
marcha el sistema.
En la práctica, después de cierto tiempo de funcionamiento, estas señales de
humedad pueden aparecer en el Interior del circuito por su falta de
estanqueidad después de varios meses de funcionamiento.
También por un fluido o aceite mal deshidratado o guardado en recipientes
que ha permanecido sin las condiciones adecuados de almacenamiento.
Filtro secador
14.1. CONSECUENCIAS
REFRIGERACIÓN.
DE
LA
HUMEDAD EN EL SISTEMA DE
Las consecuencias de la presencia de humedad en el circuito son:
A CORTO PLAZO, el bloqueo de aguja de la válvula de expansión
termostática o del capilar y a LARGO PLAZO, la acción sobre los aceites y la
descomposición del fluido refrigerante.
Los que ante la presencia de humedad, liberan ácidos fluorados y en cantidad
menor, ácidos de cloro.
Los ácidos forman con los metales del equipo sales metálicas y óxidos, que se
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depositan sobre las superficies internas de los tubos del condensador y del
evaporador, reduciendo los intercambios térmicos. Añadiremos, también, que
provocan la destrucción de los filtros, el desgaste anormal de los cojinetes,
daña a los pistones y válvulas.
Cuando las piezas de acero tienen el color del cobre, indican que hay
humedad en el circuito de refrigeración. Igualmente, estos ácidos reaccionan
con el aislamiento de las bobinas de cobre de los compresores herméticos,
dando lugar a que se "quemen''.
La cantidad de humedad que puede contener un refrigerante es muy pequeña
y está en relación inversa con lo temperatura de saturación del mismo.
Conscientes de los problemas que acarrean la humedad y suciedad del
refrigerante, los fabricantes de máquinas y aparatos toman las precauciones
del caso. Por ejemplo, los refrigerantes y aceites son analizados regularmente
paro asegurar el cumplimiento de las especificaciones de calidad.
Los motores herméticos son desengrasados para eliminar todo resto de aceite
y solventes inestables. Son secados hasta un grado en que los materiales y
aislantes yo no desprenden humedad. Los condensadores y evaporadores ya
ensamblados son limpiados y secados, montándose en los equipos
correspondientes o sellándose.
Las tuberías de cobre son presurizadas con nitrógeno y selladas.
Los técnicos en refrigeración deben seguir cuidando que en el momento de la
instalación y reparación, los equipos conserven las condiciones de limpieza y
deshidratación.
Por ejemplo:
• Utilizar los tramos del rollo que han sido cortados y volver a sellar los
extremos de los tramos restantes.
• Sellar las partes expuestas del sistema y cuando sea necesario, suspender
el trabajo.
• No soplar con lo boca para quitar la suciedad, porque se transmite humedad.
• Mantener los cilindros de refrigerantes en buen estado.
Filtros deshidratadores:
Para evitar el exceso de humedad, cada instalación debe tener un secador
que, al mismo tiempo, cumpla la función de filtro para retener las
impurezas. El filtro secador generalmente está colocado en la línea de
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
líquido y cuenta, en su interior con una sustancia química, la que absorbe
la humedad. En los extremos del receptáculo están las mallas metálicas
que funcionan como filtro para atrapar las partículas metálicas e
impurezas.
14.2. SUSTANCIAS DESECANTES.
Las sustancias desecantes pueden ser:
• Sílica gel.
• Tamices moleculares.
• Alumina activada.
 Carbón activado.
Tamices
Sílica Gel:
Es un deshidratador eficaz, aunque se le atribuye cierta tendencia a
restituir la humedad absorbida cuando la temperatura del producto se
eleva, lo que obliga a colocar el deshidratador en un ambiente de
temperatura constante. Es de acción rápida y está indicado para bajas
temperaturas.
Los tamices moleculares (molecular sieves):
Están formados por cristales de silicato de alúmina que presentan, gracias
a un tratamiento apropiado, una porosidad uniforme y poseen un alto poder
selectivo.
Las variedades corrientes están calibradas con una porosidad de cuatro
angstromios (1 x 10.-7 mm) y muestran una excepcional afinidad a las
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pequeñas moléculas de agua.
Dejando pasar, sin retenerlas a las moléculas del refrigerante y aceite, cuyo
tamaño es mayor.
Tienen una excelente capacidad de absorción de la humedad en todo rango
de temperaturas y buena capacidad de absorción del ácido. Su acción es
lenta en comparación con las de la sílica gel.
La Alúmina activada:
Es una sustancia con capacidad de absorción del agua similar a la
sílica gel y que no está indicada para altas temperaturas. Absorbe
mejor los ácidos que la sílica gel y las zeolitas sintéticas.
El Carbón activado:
Se utiliza principalmente en filtros de limpieza para equipos donde se
ha quemado el motor. Asimismo, para eliminar la cera y evitar que los
productos de un motor quemado se propaguen por el circuito. Tiene
buena capacidad de absorción del ácido.
Algunos filtros secadores combinan lo acción de estos tres sustancias y
pueden absorber de 12 o 16% de su peso en agua.
Formados por cartuchos sólidos, los productos son mezclados en
proporciones convenientes y aglomerados con un aglutinante antiácido.
Este filtro absorbe lo humedad, suciedad y ácidos presentes en el
circuito Existen diferentes tamaños para capacidades de 1000 hasta
65000 Kcal/h, dependiendo de la temperatura de evaporación, longitud
y diámetro de tubos.
FILTRO SECADOR EN LA LÍNEA DE SUCCIÓN Y LÍNEA DE LÍQUIDO.
Filtros Secadores en la línea de succión:
Son colocados para evitar el paso de partículas extrañas, mayores de 5
micrones, así como para los ácidos, Iodos y humedad, que pueden
llegar al compresor. Se usa en equipos a los que se les ha quemado el
motor y para eliminar todo rastro de humedad, suciedad o acidez.
El filtro en la línea de succión debe ser cambiado si la caída de presión
es excesiva. Se cambia el filtro si lo caída de presión es mayor a 2
psig., para unidades de bajas temperaturas, la densidad del gas se
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DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
incrementa cuando la presión aumenta. Lo mismo sucede con la
temperatura.
El filtro de la línea de succión debe emplearse cuando es necesario
conjuntamente con el de la línea de líquido y no en su reemplazo.
Filtro secador en la línea de succión y línea de líquido.
14.3. SELECCIÓN DEL FILTRO SECADOR.
Para la selección de un filtro deshidratador, generalmente deben considerar
varios parámetros de diseño.
1. Contaminantes presentes en el sistema.
2. Presión máxima de operación.
3. Temperatura máxima de operación.
4. Humedad total en el sistema.
5. Tipo y cantidad de refrigerante.
6. Tipo y tamaño de sistema.
Filtro deshidratador instalado en la línea de succión.
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SISTEMA DE REFRIGERACIÓN Y ACCESORIOS.
Compresor - condensador - válvula de expansión - evaporador - válvula solenoide - filtro
secador - distribuidor - tanque de líquido –visor-separador de aceite - válvula de paso presostato - termostato.
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CAPITULO 15. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA MECÁNICO DEL
COMPRESOR SEMI HERMÉTICO.
Compresor alternativo o reciprocante
Son similares en muchos aspectos a un motor de automóvil en la que el pistón
al moverse alternativamente, produce la succión en la carrera descendente y la
compresión en la ascendente. Cuando el pistón se mueve hacia abajo, la
presión de succión obliga al vapor refrigerante a penetrar dentro del cilindro a
través de una válvula de succión, pero tan pronto el pistón se mueve hacia
arriba, la presión dentro del cilindro crece y obliga a cerrarse a la válvula de
succión, disminuyendo su volumen; tal como, puede verse en el detalle de la
figura.
Cuando la presión del gas llega a ser mayor que la presión en el condensador,
se abre una válvula de descarga y prácticamente todo el vapor es forzado fuera
del pistón a medida que este se aproxima al final de la carrera. Cuando menor
es el volumen de vapor que quede ocupado por dentro del cilindro, mayor será
el aprovechamiento que se obtiene de la compresión del gas. Esto es el
denominado rendimiento volumétrico. En cuanto el pistón comienza su carrera
descendente, la presión baja y cierra la válvula de descarga, hasta llegar al
punto en que ha descendido tanto la presión que es menor que la del lado del
evaporador o presión de succión y provoca la apertura de la válvula de succión,
repitiéndose el proceso en forma permanente.
Las presiones de baja y alta, o sea en la succión y en la descarga del
compresor respectivamente, están relacionados entre sí, y dependen además
de las condiciones de funcionamiento del equipo. Los compresores son semi
herméticos cuando el compresor y motor están acoplados en forma directa en
una carcasa, donde el motor eléctrico en algunos tipos de compresores está
refrigerado por los vapores de refrigerante que pasan sobre las bobinas
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
inmediatamente después de entrar en la carcasa del moto compresor,
llevándose consigo el calor proveniente de las pérdidas eléctricas del motor el
cual es disipado después en el condensador. En los compresores abiertos el
motor y el compresor están separados completamente, acoplados en forma
directa o indirecta mediante poleas y correas.
COMPRESIÓN
Etapa: Compresión del refrigerante
Expansión:
Etapa: Expansión del refrigerante
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DESCARGA (Escape)
Etapa: descarga del refrigerante
Admisión (aspiración):
Etapa: Admisión del refrigerante
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Compresor semi hermético
Símbolo del compresor semi hermético
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DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
CAPITULO XVI. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO DEL
COMPRESOR SEMI HERMÉTICO.
SISTEMA DE REFRIGERACIÓN CON COMPRESOR SEMI HERMÉTICO
Para asegurar un cierre eficaz de la tubería de líquido durante los periodos de
parada del compresor, ha sido instalada una válvula de solenoide EVR (1)
puesto que puede preverse que la temperatura del bulbo subirá más
rápidamente que la temperatura de evaporación y dará lugar a la abertura de la
válvula de expansión termostática.
La protección contra sobrecarga del evaporador durante los periodos de parada
del compresor C3, se obtiene haciendo que la válvula de solenoide se cierre al
mismo tiempo que el compresor se para.
La línea de líquido está equipada con válvulas de cierre manual de tipo GBC
(2) o BML para facilitar la sustitución del filtro secador.
La presión aplicada a los lados de alta y baja presión del compresor puede ser
leída en los manómetros ilustrados. Los manómetros pueden ser
desconectados utilizando las válvulas de tres vías tipo BMT (3).
C1, C2 = VENTILADORES 1 Y 2 DEL EVAPORADOR
C3 = COMPRESOR SEMI HERMÉTICO
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
16.1 ESQUEMA DEL SISTEMA DE ARRANQUE DEL COMPRESOR.
CIRCUITO DE FUERZA.
COMPRESOR K3
VENTILADOR K2
COMPRESOR
CONDENSADOR
VENTILADOR K1
EVAPORADOR
Esquema del circuito eléctrico del compresor semi hermético. Circuito de fuerza
compresor semi hermético (k3) y ventiladores
CIRCUITO DE MANDO.
Esquema eléctrico N° 1
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DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
CIRCUITO DE MANDO ACCIONADO POR TERMOSTATO, PRESOSTATO Y
VÁLVULA SOLENOIDE.
Esquema Eléctrico N° 2.
16.2.
DESCRIPCIÓN DE CIRCUITO ELÉCTRICO
COMPRESOR SEMI HERMÉTICO.
DE
MANDO
DEL
El diagrama debe ser leído de la parte superior a la parte inferior y de la
izquierda a la derecha. Los circuitos individuales están dibujados de tal manera
que no existan cruces entre conductores. Los componentes que consumen
energía se ilustran en la parte inferior del diagrama. Estos incluyen las bobinas
de relé de los arrancadores del motor, las bobinas de solenoide, los motores de
regulación, etc.
Los relés térmicos F del arrancador de motor están
representados en una posición adyacente a los contactos entre los terminales
95 y 96. Se representa igualmente el rearme manual S.
Los contactos K de relé auxiliar entre los terminales 13 y 14 se representan en
la parte superior del diagrama. Las designaciones 13, 14, 95, 96 etc.,
corresponden a las que están contenidas en la información Danfoss sobre
contactores y arrancadores de motor. Las bobinas de relé K1 accionan los
contactos auxiliares entre los terminales 13 y 14.
Los contactos auxiliares están dibujados en la posición que tienen cuando la
bobina está des energizada.
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Bajo el hilo neutro y bajo cada bobina de relé se indica en qué circuito los
contactos auxiliares asociados pueden encontrarse.
La designación de terminal 13-14 es, por definición, siempre la de un contacto
de cierre (NO) mientras que la designación de terminal 11-12 es siempre la de
un contacto de abertura (NC).
El diagrama clave ha de ser leído como sigue: Cuando se produce una
elevación de la temperatura en la cámara fría, estando cerrados los
interruptores S1 y S2, el termostato tipo KP 61 establece el contacto entre los
terminales 2 y 3, los relés K1 y K2 de los arrancadores de motor tipo CIT se
energizan y arrancan los ventiladores del evaporador. Al mismo tiempo, los
contactos auxiliares asociados con los circuitos 3 y 4 se cierran.
El relé K3 del arrancador de motor del compresor tipo CIT se energiza si el
presostato combinado de alta y baja tipo KP 15 establece el contacto entre los
terminales 2 y 3, y si el interruptor S3 está cerrado.
El compresor arranca y al mismo tiempo el contacto auxiliar del circuito 5
conecta la corriente con la bobina E de la válvula de solenoide EVR situada en
la tubería de líquido.
La válvula de solenoide se abre y el líquido refrigerante se inyecta en el
evaporador, efectuándose la regulación por medio de la válvula de expansión
termostática tipo TE
CIRCUITO DE FUERZA DE SISTEMA DE REFRIGERACIÓN CON COMPRESOR
SEMI HERMÉTICO.
COMPRESOR K3
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VENTILADOR K2
VENTILADOR K1
181
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Motor monofásico
16.3.
PRECAUCIONES
COMPRESOR.
DE
SEGURIDAD
EN
EL
MONTAJE
DEL
Para instalar EL COMPRESOR se debe tener en cuenta lo
siguiente:
•
•
•
•
•
•
Debe instalarse en un local con espacio suficiente, sin humedad y
con buena ventilación.
Debe colocarse lo más cerca posible del evaporador de la cámara
frigorífica y a una altura menor, para facilitar el retorno del aceite.
Cuando se instala junto con el condensador, todo el conjunto se
llama Unidad Condensadora.
Debe existir un espacio entre el condensador y el compresor, por lo
menos de 15 o 20cm para asegurar un buen enfriamiento del
compresor.
No se debe colocar lo unidad condensadora cerca de una fuente de
calor.
Los equipos de pequeña potencia se deben montar sobre
amortiguadores de goma, paro que absorban la vibración.
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182
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
•
•
•
Los equipos más pesados deben colocarse sobre anclajes de cemento
y una placa de corcho intercalada, de 3 a 6 cm de espesor, formando
un sándwich entre el anclaje y la bancada para eliminar las vibraciones.
Si se monta al aire, debe ir sobre una estructura de fierro, fuertemente
sujetada a la unidad condensadora.
Debe ser insertada a un nivel más alto que el suelo, para evitar los
efectos de la humedad y Facilitar la limpieza y mantenimiento.
MONTAJE DE COMPRESOR SEMI HERMÉTICO
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Montaje de compresor semi hermético en rack de compresores
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
CAPITULO XVII. TANQUE RECIBIDOR DE LÍQUIDO.
Se ubican a la salida del condensador y son depósitos cilíndricos de
acero. En los equipos comerciales están provistas de llave de servicio
y válvulas de seguridad. Pueden ser horizontales o verticales. Los
receptores de líquidos son empleados en todos aquellos sistemas que
usan válvulas de expansión automática, termostática o de flotador,
nunca en sistemas que trabajan con capilar. Algunas veces en los
condensadores enfriados por agua no se colocan, porque la parte
inferior del condensador hace las veces de depósito.
Tanque recibidor de líquido
Función.
La función principal es absorber las fluctuaciones de flujo del
refrigerante, de acuerdo a la variación de carga en el evaporador.
Mantiene el condensador siempre sin líquidos
para tener una
superficie de transferencia de calor muy efectiva y realizar la
condensación del vapor. Ocasionalmente, sirve como almacén de todo
el refrigerante, por ejemplo cuando hay que cambiar algún
componente o tubería.
17.1. CLASIFICACIÓN.
De flujo continuo. Cuya entrada puede ser por lo parte superior o
inferior. Se caracteriza porque todo líquido condensado es purgado en
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185
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
este depósito antes de seguir su recorrido por la línea de líquido. De
ahí que su salida es por la parte inferior del tanque.
De impulso. Se caracteriza porque sólo ingresa la parte del líquido
condensado que necesita el evaporador. El ingreso y salida del líquido
es por la misma abertura.
Descripción. El tanque receptor se construye de acero extra grueso y es
de forma cilíndrica con tapas semiesféricas o simplemente convexas, las
que nunca deben ser planas. La mayoría de los receptores de líquidos
están equipados con la válvula de servicio en la salida y puede o no
tener puerto para conectar la manguera del manifold. Internamente está
conectada por un tubo sonda para la absorción del refrigerante líquido
desde el fondo del depósito. Por ello estos tubos tienen un corte en
chaflán, en su extremo libre, para evitar cualquier obstrucción en la toma
del refrigerante. De acuerdo con el espacio disponible y el tipo de
diseño de la unidad de condensación los tanques recibidores se pueden
instalar en forma horizontal o vertical, e instalarse a un lado del
condensador o debajo del mismo.
17.2. SEGURIDAD.
• Para que exista siempre una adecuada circulación del líquido
condensado entre el condensador y el depósito, debe evitarse que su
presión en el condensador aumente.
• Los fabricantes colocan en el tanque receptor un fusible de
seguridad para
casos en que haya demasiada presión en el
condensador.
• Este fusible es un tapón de metal, cuyo centro está agujereado y
relleno de una aleación normalmente a base de plomo que tiene un
punto de fusión entre 70 y 800 C y actúa como válvula de escape, de
existir condiciones de sobrepresión.
• La capacidad de almacenamiento debe ser ligeramente mayor que la
carga total de refrigerante.
• Un depósito demasiado pequeño reducirá la capacidad de
condensación y aumentará la presión de alta, similar a cuando se
recarga mucho refrigerante al sistema.
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
CAPITULO XVIII. ACEITE
REFRIGERANTE.
El compresor en un sistema de refrigeración mecánico, debe ser lubricado para
reducir la fricción y evitar el desgaste. El tipo especial de lubricante utilizado en
los sistemas de refrigeración, se llama aceite para refrigeración. Este aceite
debe cumplir ciertos requerimientos especiales, que le permiten realizar su
función lubricante, sin importar los efectos del refrigerante y las amplias
variaciones de temperatura y presión. La comprensión de los aceites para
refrigeración y su relación con los refrigerantes, le ayudará a mantener y dar
servicio de manera efectiva, a equipos de refrigeración y aire acondicionado.
En este capítulo, se estudiarán las clasificaciones generales de los aceites,
incluyendo las principales diferencias entre uno y otro. También se estudiarán
las cualidades de los aceites lubricantes, que son importantes para
refrigeración. Los aceites lubricantes de compresores para refrigeración, son
productos especializados, y como tales, requieren consideración por separado
de otros lubricantes.
Antes de hacer esta consideración, hablaremos
brevemente de los aceites en general.
18.1. CLASIFICACIÓN GENERAL.
En cuanto a su procedencia, los aceites se clasifican en tres principales grupos:
animales, vegetales y minerales. Los aceites de origen animal y vegetal se
conocen también como aceites fijos; esto, porque no pueden ser refinados por
destilación, como los aceites minerales, debido a que se descomponen. Son
inestables, tienden a formar ácidos y gomas, y además, se congelan
fácilmente; por lo tanto, no son adecuados para refrigeración. Por lo anterior,
los aceites lubricantes para refrigeración, se obtienen a partir de los aceites de
origen mineral.
Aceites Minerales.
Los aceites minerales son derivados del petróleo y se pueden clasificar en tres
tipos, de acuerdo al crudo de que se obtienen.
• Con base parafínica.
• Con base nafténica.
• Con base aromática.
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
La experiencia ha demostrado que los aceites de base nafténica, son los más
adecuados para refrigeración, por las siguientes razones.
a) Fluyen mejor a bajas temperaturas.
b) Conservan mejor su viscosidad que los aromáticos.
c) Hay menos depósitos de cera a bajas temperaturas, ya que contienen
menos parafina, que los de base parafínica.
d) Los depósitos de carbón formados por estos aceites son ligeros, y se
eliminan fácilmente.
e) Son más estables térmica y químicamente, que los aromáticos.
f) Tienen excelente capacidad dieléctrica.
Los aceites parafínicos en la actualidad, no se utilizan en refrigeración. Los
aceites nafténicos son sometidos a un proceso de ultra-desparafinado, y en la
actualidad, son los más adecuados para refrigeración. Los aromáticos,
derivados del dodecil-benceno, tienden a disminuir su uso.
Aceites Sintéticos.
Aunque los aceites sintéticos para refrigeración, existen desde hace más de 25
años, en nuestro país han tenido un uso muy limitado.
Los aceites sintéticos tienen características muy superiores a los minerales. A
diferencia de los aceites minerales, los cuales son productos destilados
directamente del petróleo crudo, los aceites sintéticos se obtienen a partir de
reacciones químicas específicas.
Por esta razón, su calidad no depende de la calidad de ningún petróleo crudo, y
su composición es consistente todo el tiempo, ya que los componentes son
siempre iguales. De lo anterior, se desprende que los aceites sintéticos, son
lubricantes que se podría decir que están "hechos a la medida", ya que estos
materiales pueden ser modificados de acuerdo a las necesidades de una
aplicación particular.
En el caso de los aceites sintéticos para refrigeración, estos materiales se
fabrican enfatizando las propiedades de miscibilidad con los refrigerantes,
resistencia a bajas y a altas temperaturas, excelente poder lubricante, 100%
libres de cera.
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INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Existen varios tipos de aceites sintéticos, pero los que mejor resultado dan en
refrigeración son los de POLIALQUILENOGLICOL (PAG) y los de POLIOL ÉSTER
(POE).
En la actualidad, con la desaparición de algunos refrigerantes
clorofluorocarbonados (CFC's), y la aparición de sus sustitutos, es necesario el
uso de aceites sintéticos, ya que algunos de estos nuevos refrigerantes como
el R-134a, no son miscibles con los aceites minerales nafténicos ni aromáticos.
El R-134a inclusive, ha mostrado poca solubilidad con los aceites sintéticos de
alquilbenceno; en cambio, ha mostrado buena solubilidad con los lubricantes
de éster, de los cuales hay varios tipos.
Por otra parte, los lubricantes sintéticos de PAG, no son compatibles con los
clorofluorocarbonos (CFC's), como el R-12. Específicamente, el cloro contenido
en estos refrigerantes, puede reaccionar con el aceite sintético y causarle una
degradación.
Propósito del aceite para refrigeración.
El aceite para refrigeración es necesario para una operación adecuada del
compresor, en un sistema de refrigeración mecánica. Además de lubricar las
partes móviles del compresor, el aceite realiza las siguientes funciones:
a) Remueve el calor de los cojinetes y lo transfiere al exterior.
b) Ayuda a formar un sello más positivo, cuando están cerradas las válvulas de
succión y descarga y
c) Amortigua el ruido generado por las partes móviles dentro del compresor.
En los compresores abiertos, el aceite también evita que el sello de la flecha se
seque y se deteriore. En compresores rotativos y de tornillo, el aceite forma un
sello entre el rotor y las paredes internas de la cámara de compresión, para
retener el vapor de refrigerante mientras está siendo comprimido.
El aceite para refrigeración es un muy necesario, se necesita para la operación
adecuada del compresor, pero inevitablemente, se va con el refrigerante y
puede causar varios problemas en el sistema. Debido a que se mezcla y viaja
con el refrigerante, el aceite debe cumplir con algunos requerimientos
especiales para realizar sus funciones en el compresor, sin crear problemas
que no puedan resolverse en otras partes del sistema.
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189
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
Para un mantenimiento efectivo, se requiere una total comprensión de dichos
requerimientos especiales.
Requerimientos del aceite para refrigeración.
El conocimiento de las características de los aceites para refrigeración,
incumbe principalmente a los fabricantes de equipo. Sin embargo, es
importante para los técnicos y mecánicos en refrigeración, comprender los
principios básicos de selección de aceites, para que puedan resolver los
problemas que pudieran resultar, por no usar los aceites adecuados en las
instalaciones de refrigeración.
Un buen aceite para refrigeración debe reunir las cualidades que a
continuación se enlistan.
18.2. SELECCIÓN DEL ACEITE.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Mantener su viscosidad a altas temperaturas.
Mantener buena fluidez a bajas temperaturas.
Ser miscible con los refrigerantes a las temperaturas de trabajo.
Tener alta capacidad dieléctrica.
No tener materia en suspensión.
No debe contener ácidos corrosivos o compuestos de azufre.
No formar depósitos de cera (flóculos) a las bajas temperaturas del sistema.
No dejar depósitos de carbón al entrar en contacto con superficies calientes
dentro del sistema.
9. No contener humedad.
10. No formar espuma.
11. Ser química y térmicamente estable en presencia de refrigerantes, metales,
aislamientos, empaques, oxígeno, humedad y otros contaminantes. Tal
aceite para refrigeración sería perfecto para todos los sistemas, pero no
existe. Por lo tanto, se seleccionará el aceite que más se acerque a estas
propiedades y que cubra las necesidades específicas del sistema.
18.3. PROPIEDADES DE LOS ACEITES LUBRICANTES.
La lubricación es la separación de partes mecánicas en movimiento por una
película de aceite, mientras más cercanas están estas partes unas de otras,
más importante se vuelve la lubricación. El aceite circula a través del sistema
con el refrigerante. Los aceites para refrigeración deben tener ciertas
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190
INSTALACIÓN, REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL
propiedades, porque se mezclan con los refrigerantes. El aceite entra en
contacto directo con los devanados calientes del motor, en unidades
herméticas y semiherméticas; por lo que debe ser capaz de soportar
temperaturas extremas, y no ser dañino al refrigerante y al equipo. Además,
debe mantener viscosidad suficiente, para permitir una lubricación adecuada.
Asimismo, el aceite se enfría a la más baja temperatura del sistema, y debe
permanecer fluido en todas las partes. La fluidez de la mezcla aceite refrigerante, es determinada por el refrigerante utilizado, las temperaturas, las
propiedades del aceite y su miscibilidad con el refrigerante. Todos los
compresores requieren lubricación.
Los fabricantes de compresores,
generalmente recomiendan el tipo de lubricante y la viscosidad que debe
usarse, para asegurar una operación adecuada y la durabilidad del equipo.
Esta recomendación se basa en varios criterios, tales como la lubricidad,
compatibilidad con los materiales de construcción, estabilidad térmica y
miscibilidad con el refrigerante. Para asegurar una operación eficiente, es
importante seguir las recomendaciones del fabricante.
Al respecto, muchos técnicos dicen: "Todos los aceites lubrican, así que, ¿cuál
es la diferencia entre uno y otro?
Aceites para refrigeración.
Hay una gran diferencia. Como se mencionó anteriormente, los aceites
para refrigeración son fluidos sumamente especializados, para cumplir
con un trabajo adecuado en la lubricación de los compresores para
refrigeración.
Estos aceites, por lo tanto, tienen características muy especiales llamadas
propiedades, las cuales se describen.
Las propiedades son las siguientes:
Punto de fluidez.
La temperatura más baja a la que el aceite se desliza, aun cuando se
halle enfriado bajo condiciones normalizadas. El punto de oscurecimiento
es la temperatura a la que la parafina aparece bajo la forma de partículas
finas que dan un aspecto turbio al aceite. Esta parafina se transforma
poco a poco en focos compactos susceptibles de penetrar en las
superficies filtrantes.
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Punto de floculación.
Es la temperatura a la que ciertos compuestos parafínicos contenidos en
el aceite se precipitan en presencia del fluido refrigerante.
Grado de sequedad del aceite.
La presencia de humedad en el aceite puede provocar averías.
El contenido de agua debe ser, por lo tanto muy bajo además de los
riesgos de obturaciones, puede ocurrir, en presencia de cloro, que se
produzcan reacciones electrolíticas con el cobre y los materiales
constituyentes de los compresores.
Viscosidad.
Deben tenerse en cuenta que los fluidos refrigerantes juegan, de manera
a veces activa, el papel de disolvente frente a los aceites. Se determina la
viscosidad de un líquido en función de la perdida de carga que
experimenta cuando fluye a través de un orificio de sección pequeña bajo
la influencia de una carga determinada.
La viscosidad del aceite depende:
• De la temperatura.
• De la solubilidad del fluido refrigerante con el aceite.
• La viscosidad aumenta a medida que disminuye la temperatura.
• La viscosidad disminuye a medida que aumenta la temperatura.
• La mezcla aceite fluido refrigerante tiene una viscosidad inferior a la del
aceite por sí solo, a mayor concentración de fluido refrigerante, menor será
la viscosidad.
Resistencia a la alteración o estabilidad.
Tiempo de vida de las instalaciones frigoríficas, aquellas que funcionan con
temperaturas de compresión elevadas, está limitado, a menudo, por la
estabilidad térmica del aceite y por su reactividad con el refrigerante. Las
deposiciones de cobre o de barnices, la formación de ácidos y de Iodos son
prueba evidente de la producción de reacciones químicas que afectan al
aceite.
Índice anti emulsivo.
La condición anti emulsiva de los aceites destinados a los compresores
frigoríficos deberá ser excelente para evitar, en cierta medida, las dificultades
que se puedan.
Punto de inflamación y punto de combustión.
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Las temperaturas alcanzadas en los cilindros de los compresores
frigoríficos no son entradamente elevadas. Los riesgos de explosión
son prácticamente nulos.
Índice de acidez.
Conviene distinguir la acidez mineral de la acidez orgánica:
- La acidez mineral proviene de una neutralización insuficiente en el trabajo
antiácido en la refinería.
- La acidez orgánica proviene de los ácidos grasos que se hayan podido
incorporar al aceite para aumentar su untuosidad.
Masa volumétrica.
En las instalaciones frigoríficas, la masa volumétrica del aceite es, en
general de 800 a 900 Kg./m3 a +20°C
18.4. FUNCIONES DEL ACEITE EN SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN.
Los aceites tienen tres funciones:
• Asegurar el enfriamiento en, compresores de tornillo, alternativos.
• Conseguir la estanqueidad estática y dinámica en los cilindros.
• Lubricar las piezas mecánicas en movimiento para disminuir el efecto de los
rozamientos, cojinetes, segmentos, válvulas etc.
18.5. ACEITES UTILIZADOS PARA COMPRESORES.
Aceite mineral.
Debe emplearse en sistemas que utilicen refrigerantes completamente
miscibles con este tipo de aceite. Ej. R12, R22; no son apto para
refrigerantes ecológicos (HFC), incluyendo al R 134a y al R 404a.
Aceite sintético.
Lubricantes sintéticos a base de Éster (Polyol-Ester). Proporcionan una
excelente lubricación, estabilidad y protección contra la corrosión. Son
rniscibles en refrigerantes HFC, como el R -134a y el R -404A.
Los aceites Polyol Ester poseen una mejor estabilidad térmica en comparación
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a los aceites minerales, pero requieren mayor cuidado en su manejo, pues son
100 veces más higroscópicos que el aceite mineral.
Los lubricantes sintéticos son fabricados de una base de componentes más
costosa respecto a los aceites minerales, y por eso su precio es mayor. Sin
embargo, las mejores características de este aceite sobrepasan con creces su
mayor costo.
El aceite éster es compatible con todos los refrigerantes, por lo que un
compresor que contiene aceite éster puede ser instalado en un sistema que
contiene CFCs, HCFCs, o los nuevos HFCs, otorgando una gran flexibilidad.
Además, estos aceites son altamente biodegradables, y por lo tanto tienen una
baja ecotoxicidad.
Carga de aceite usando bomba manual
Aceite Suniso:
ACEITE
TIPO
CANTIDAD
CÓDIGO
ANTARTIC
5 Litros
6001SU-200
68
5 Litros
6001SU-300
32
1 Litro
6001 EM-300
VISCOSIDAD CSt
Mineral
SUNISO 3GS-150
Nafténico
32
Mineral
SUNISO 4GS
Nafténico
SUNISO SL 32
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Sintético
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~Polyol Ester
4 Litros
6001 EM-400
1 Litro
6001 FR-OOO
1 Litro
6001FR-Ol0
Sintético
32
FRASCOLD 32 FC
Polyol Ester
I
FRASCOLD 68 FC
Sintético
68
El aceite circula por el sistema de refrigeración
Aceite Shell Clavus G.
Ventajas.
Además de súper las ya enunciadas ventajas de los aceites Shell Clavus, por
su muy bajo Punto de Fluidez y Floculación y la no formación de cera, Shell
Clavus G se recomienda para sistemas de refrigeración con muy bajas
temperaturas en el evaporador.
18.6. DISPOSICIÓN DE ACEITES REFRIGERANTES.
Para un buen manejo de los lubricantes, debemos observar las siguientes
recomendaciones.
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1. Nunca almacene a la intemperie los depósitos de lubricantes por las
siguientes razones:
• Las marcas y señales de fábrica se borran.
• Se pone en peligro al lubricante porque facilita la contaminación.
• La temperatura cambia de acuerdo con las estaciones y puede ocasionar
tracciones y expansiones microscópicas que originan fugas o
infiltraciones en los costuras del recipiente.
• El agua de lluvia se puede juntar con facilidad en la tapa y, gradualmente,
se va metiendo por los bordes debido a lo respiración del tambor durante
los periodos alternos de frío y calor.
2. Mantenga limpio los utensilios de cambio y llenado de aceite.
• Bidones manuales, recipientes grandes de seguridad, pistolas de grasa y
bombas son los elementos para dispensar y transportar la grasa y el
aceite. limpie con regularidad este equipo con solvente apropiado.
• Antes de abrir los recipientes limpie cuidadosamente las tapas.
3. Evite en todo momento que entre humedad a los recipientes:
• Use pequeñas latas selladas si es posible, de forma que cada uno puedo
vaciarse íntegramente en el compresor.
• Así evitamos abrir constantemente un tanque grande.
• Asegúrese, antes de sellar las latas, que no haya espacio para el aire.
4. Seguridad personal:
• Evitar el contacto del aceite con la piel.
• Los aceites usados contienen restos de partículas microscópicos que se
introducen a través de los poros de la piel, ocasionando riesgos de cáncer
a la piel.
• Para evitar es necesario usar guantes de plástico.
• El aceite que se extrae de los compresores no debe ser arrojado al piso,
jardines o desagües porque contaminan el medio ambiente.
• Los aceites usados deben ser depositados en tanques para proteger el
medio ambiente.
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UNIDADES DE MEDIDA
UNIDADES LONGITUD.
1
Metro
=
10 decimetros = 100 centimetros = 3.29 pies
1
Pie
=
12 pulgadas = 0.304 metros = 30.4 cms
1
Yarda
=
3 pies: 12 yardas = 11.0 mts.
1
Pulgada
=
2.54 cm. = 25.4 mm.
1
Kilómetro
=
1000 mts.
1
Milla
=
1609 mts.
1
Milla marina
=
1853 mts.
UNIDADES SUPERFICIE.
1
Metro2
=
10,000 cm2 = 10.76 pie2
1
Pie2
=
144 pulg2 = 0.093 mts2
1
Area
=
100 rnts2
1
Hectárea
=
100 áreas = 10,000 mts2
1
Pulgada2
=
6.45 cm2
UNIDADES DE VOLUMEN.
1
Metro3
=
1000 litros
1
Litro
=
1 dm3 = 1000 cm3
1
Pie3
=
1728 pulg3
1
Metro3
=
35.6 pie3
1
Galón
=
3.785 litros
1
Galón inglés o imperial
=
4.54 litros = 8 pintas
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1
1
Pinta
Onza fluida (aceites)
=
=
0.568 litros
29.5 cm3
UNIDADES DE PESO.
PESO
1 Kg. = 1000 gramos
1
Kilogramo
=
1
Tonelada
=
1000 kilos
1
Tonelada métrica
=
1 TM = 1000 Kg. = 2,200 libras
1
Tonelada corta
=
2000 libras = 907.2 Kgs.
1
Gramo
=
1000 miligramos
1
Kilate
=
200 miligramos = 0.2 gr.
1
Onza
=
28.35 gr. = 437.5 gramos
1
Libra
=
454 gr. = 7000 gramos = 16 onzas
TEMPERATURA.
ºC = 5 (ºF-32) / 9
ºF = 1 .8 ºC + 32
ºK = ºC + 273
ºR = ºF + 460
POTENCIA FRIGORÍFICA.
1 KcaI / H = 3.96 BTU / H = 1 Frigoría / H = 1000 calorías / H
1 Kw = 860 Kcal / H = 3.412 BTU / H
1 W = 0.86 Kcal / H= 3.412 BTU
1 TNR = 12000 BTU / H
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SÍMBOLOS
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BIBLIOGRAFÍA
ROY J. DOSSAT
PRINCIPIOS DE LA REFRIGERACIÓN
JUAN A. RAMIREZ
ENCICLOPEDIA DE LA REFRIGERACIÓN
WILLIAM WHITMAN
TECNOLOGIA DE LA REFRIGERACIÓN
P. J. RAPIN
INSTALACIONES FRIGORÍFICAS
AUTOMATIZACIÓN DE
REFRIGERACIÓN
COMERCIAL
MANUAL DANFOSS
VALYCONTROL
MANUAL TÉCNICO DE REFRIGERACIÓN
GIZ
BUENAS PRÁCTICAS DE REFRIGERACIÓN
ELECTROTECNIA
204