acondicionadores de aire ~ Principios de Refrigeración

A nivel doméstico la clasificación más usual es:

Unidades de ventana:

Se le atribuye este nombre debido al lugar donde este puede ser colocado, esto es, en la ventana de una habitación, o en una apertura hecha en la pared. Solo requieren de una estructura ligera de apoyo o soporte y un tomacorriente con la tensión, frecuencia y capacidad de corriente requerida por el aparato. El equipo se desliza dentro de una caja metálica que le sirve de protección contra los cambios de clima y puede extraerse totalmente para su mantenimiento. En la misma base extraíble se montan todos los componentes del sistema de refrigeración y sus controles (ver fig 19); separando los componentes del lado a alta presión de los del lado de baja, por un panel que provee aislamiento térmico y sonoro. En la parte exterior de este panel se ubican el compresor, condensador, filtro secador, capilar o válvula de expansión automática y motor eléctrico con sus componentes de control. El motor eléctrico dispone de doble salida de eje (una en cada extremo) destinadas a mover el aspa de ventilación del condensador y compresor en su extremo externo, y la turbina de movimiento del aire en a través del evaporador en el extremo opuesto, que pasa al interior a través de un orificio en el panel de separación. En el frente del aparato se ubica el serpentín del evaporador, a través del cual es aspirado el aire ambiental de la habitación. El aire aspirado por la turbina es expulsado a través de unas aperturas dispuestas encima del evaporador para ser devuelto a la habitación. Estas aberturas tienen deflectores cuya función es dirigir el flujo de aire saliente en la dirección que el usuario desee. Mediante un control se puede abrir o cerrar una toma de aire exterior que permite renovar el aire de la habitación en caso de que este se encuentre viciado; cuando este control se encuentra en la posición abierta el equipo reduce su capacidad de enfriamiento pues está admitiendo una cierta cantidad de aire del exterior, que se encuentra a una temperatura superior. El aire que pasa a través del evaporador condensa humedad del aire, la cual gotea hasta una bandeja recolectora que descarga a través de un orificio dispuesto en el borde exterior de la base. Frente al evaporador se coloca un filtro de partículas sólidas con el fin de purificar el aire, el cual debe ser limpiado con cierta frecuencia pues la turbina del evaporador es de gran caudal, capaz de renovar el aire de la habitación que se está enfriando varias veces por hora. Este alto caudal también evita que el evaporador se congele. Cuando el filtro de polvo se obstruye, se puede observar como una consecuencia que el evaporador comienza a congelarse. Los controles de operación se ubican en un panel, regularmente al lado del evaporador, desde donde se puede seleccionar la velocidad de rotación del motor eléctrico, en un rango de 3 y 5 velocidades, para lograr un mayor intercambio a la máxima velocidad, o menor ruido a velocidades más bajas. Un segundo control permite seleccionar la alternativa de abrir o cerrar la entrada de aire exterior. Finalmente, el control del motocompresor se efectúa mediante un termostato de diafragma, que permite seleccionar la temperatura de la habitación, cuyo bulbo se coloca en contacto con el evaporador, cerca del punto de entrada del refrigerante. El termostato también actúa como protección contra la formación de hielo en el evaporador. Todo el aparato una vez introducido en su caja, es cubierto por una máscara que provee la apariencia estética de la unidad de ventana. A pesar de que los compresores empleados en estas aplicaciones son del tipo de alto arranque, es recomendable no permitir un arranque inmediatamente después de haberse apagado pues las condiciones de presión pueden impedir que el motor acelere y comience a ciclar por protección térmica, lo cual es indeseable para el motor eléctrico. A fin de controlar esta característica se ha hecho práctica común agregar un protector de arranque, entre el tomacorriente y el enchufe de aparato. El mantenimiento preventivo debe efectuarse al menos una vez al año, observando inicialmente el funcionamiento, midiendo consumo y anotando todas las condiciones indeseable o impropias; posteriormente se debe desconectar y sacar el equipo de su alojamiento y efectuar limpieza o cambio del filtro de polvo del evaporador, limpieza del evaporador y condensador, limpieza general de todo el equipo, inspección visual de los componentes del sistema, reposición de tornillos, abrazaderas y sujetadores; al completarse el proceso de inspección y montarlo en su sitio se debe verificar el consumo eléctrico y la presencia de sonidos extraños.

Unidades tipo Split:

Su costo es más elevado, presentan la ventaja de menor nivel de ruido que las unidades de ventana pues el único componente instalado en la habitación es la consola donde se encuentran: válvula de expansión automática, evaporador, turbina, filtro de polvo, control de temperatura (remoto) y deflectores del flujo de aire. El resto del equipo se monta en un sitio adyacente, fuera de a habitación, y ambas unidades (ver fig 21) se conectan mediante dos tubos de cobre de pequeño diámetro. Toda la sección de alta presión se monta en la unidad exterior, denominada condensadora, donde se instalan: compresor (casi siempre rotativo), condensador de aire forzado, motor ventilador de condensación y los controles asociados a estos elementos. Estas unidades vienen usualmente con la carga completa de refrigerante precargada en un recipiente para tal fin y una vez conectados ambos componentes del sistema – unidad condensadora con cónsola de control de evaporación; y una vez hecho el vacío en el circuito completo, se abren las válvulas que distribuyen la carga de refrigerante en el sistema.

Mantenimiento y reparación

Un checklist eficiente 1. Los niveles de aceite del compresor deben ser verificados. Si el nivel está bajo, se debe agregar más aceite y ser observado por un lapso de tres a cuatro horas en operación continua para determinar la causa del bajo nivel 2. Si el compresor es de lubricación forzada, es importante verificar la presión del aceite. La lectura de la presión manométrica de éste debe ser por lo menos de 15 a 20 lb/in2 más alta que la presión de succión 3. El compresor debe ser detenido para verificar el estado del sello mecánico y probado con una lámpara haloidea para encontrar cuarteaduras y con un detector para comprobar que no haya fugas de refrigerante 4. La condición de los filtros en el equipo de manejo de aire. Si los filtros presentan suciedad deben ser limpiados o reemplazados. Para condensadores y evaporadores deben ser sopleteados exteriormente con aire a presión. Si se emplean cepillos, deberá tenerse en cuenta que no se desprenda material del cepillo ni obture las aletas de los condensadores o evaporadores. Los filtros de tubería de agua también deben limpiarse Las condiciones de los ductos deberán ser verificadas para un eficiente manejo de aire 5. En el sistema completo deberá verificarse cualquier condición anormal de operación. La revisión del refrigerante en la mirilla debe hacerse cuando el equipo esté operando y ha estado trabajando, por lo menos, durante 30 minutos continuos 6. En todas las flechas de motores y ventiladores deberá verificarse que tengan una lubricación adecuada y su condición de operación sea la correcta. Debe cuidarse la lubricación de los cojinetes y hacerlo cada seis meses, siguiendo las recomendaciones del fabricante. Debe verificarse que el ajuste del “Juego en el extremo” sea el más adecuado 7. Todas las bandas deben ser verificadas para contar con la tensión y la alineación correctas, las bandas viejas o desgastadas deberán ser reemplazadas 8. Deberán ser verificados los esfuerzos sobre las poleas y flechas de volantes; de encontrarse flojos, no deberán moverse hasta que sean alineados 9. Si el sistema cuenta con manómetros de alta presión deben ser observados; si la presión de la cabeza es más alta que la normal, la causa debe ser determinada y corregida. La purga de aire y otros gases condensables del sistema puede ser necesaria 10. Para un condensador evaporativo o torre de enfriamiento, deben verificarse las condiciones de las mamparas de succión y de las espreas. La condición del agua también debe ser evaluada. Si existe lodo o algas, el tratamiento del agua es necesario. Las bombas de agua deben estar limpias y los tanques deben sopletearse completamente para eliminar cualquier oxidación o corrosión antes de pintar 11. El agua deberá drenarse del sistema de condensación y se deberá realizar una inspección completa y cuidadosa, incluyendo los tubos del condensador, que deben estar libres de costras o escamas 12. La condición de los desagües tiene que verificarse. Deben estar limpios y ser capaces de transportar toda el agua derramada, sin peligro de taponear el sistema o inundarlo 13. La condición de los contactos eléctricos en todos los arrancadores y controles debe revisarse, tanto parámetros de operación, como el correcto funcionamiento de arranque y de paro

Evaluación del sistema

Antes de que el sistema sea arrancado nuevamente, es indispensable que todo el equipo sea inspeccionado. El equipo de manejo de aire deberá estar disponible para el arranque y los filtros deben estar limpios. Si se usa condensador evaporativo, se debe verificar que esté pintado y que su mantenimiento haya sido realizado. En el sistema se verifica que las tuberías de agua expuestas a bajas temperaturas no estén rotas o presenten fugas. Todas las flechas deben girar libremente y no estar oxidadas. Todos los desagües deben abrirse. Completada esta inspección el sistema será puesto en operación. Los responsables del mantenimiento deben desarrollar un programa que incluya las estaciones de refrigeración con todos los equipos periféricos, fuentes de energía, sistemas de iluminación y de control de condiciones ambientales, áreas de mantenimiento y de almacenamiento de partes, consumibles, equipos, pintura de exteriores e interiores, cableado e instalaciones eléctricas generales que influyan en la correcta operación del sistema. La aplicación del mantenimiento preventivo programado es un proceso dinámico que debe actualizarse cuando se adquieren nuevos modelos o tipos de equipos, cuando hay cambios en instalaciones o remodelaciones. En general durante los mantenimientos preventivos programados, se deben incorporar todos los registros documentados de las actividades de rutina, de las calibraciones e inspecciones, así como de las acciones de mantenimiento correctivo realizadas debido a fallas o a eventos no programados.

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