Sistemas de Expansión Directa

Para acondicionar el espacio interior de un edificio, el aire de recirculación y aportación suele ser enfriado y deshumidificado simultáneamente mientras pasa por una batería de enfriamiento. Esta batería puede ser de tipo de expancion directa (DX).

La refrigeración por expansión directa utiliza la temperatura, la presión y el calor latente de vaporización del fluido refrigerante que evolucionan en el ciclo para enfriar el aire. Para vaporizar el refrigerante líquido, el calor latente de vaporización debe ser aplicado al liquido. La cantidad de calor necesaria para evaporar 0,45 kg de refrigerante liquido varía según las características de los refrigerantes. El punto de ebullición de un refrigerante ideal debe ser inferior a la temperatura de suministro del aire y superior a 0 °C, para que no se congele la humedad o agua condensada del aire de suministro del edificio. La mayoría de los refrigerantes utilizados en la actualidad tienen un punto de ebullición relativamente bajo y propiedades no irritantes, no toxicas, no explosivas, no inflamables y no corrosivas para uso con los materiales de las tuberías comerciales disponibles.

los primeros sistemas de climatización y refrigeración utilizaban sustancias toxicas y peligrosas, como éter, cloroformo, amoniaco, dióxido de carbono, dióxido de azufre, butano y propano, como refrigerantes. Los refrigerantes mas ampliamente  utilizados actualmente son los freon núms. 11,12,22 y 502 (para aplicaciones de baja temperatura como la congelación alimentaria).

En la figura se muestra un sistema de refrigeración simple. Los componentes básicos del sistema son la válvula de expansión ( reductora), evaporador (batería de enfriamiento o batería DX), compresor, condensador y tuberías de interconexión. El compresor y válvula de expansión son los puntos de sistema en los que la presión del refrigerante cambia. El compresor mantiene una diferencia de presión entre los lados de aspiración y descarga del sistema (entre la batería DX y el condensador), y la válvula de expansión separa los lados de alta y baja presión del sistema. La función de la válvula de expansión es dosificar el refrigerante del lado de alta presión (donde actúa como válvula reductora) al lado de baja ( donde el refrigerante experimente un cambio de fase de liquido a vapor durante el proceso de absorción de calor).

Diagnostico y Reparación de un Aire Acondicionado. (+fotos y vídeo)

En este nuevo articulo hablaremos de la reparación de un equipo de 12.000 btu marca samsung, la única información que tengo es, "el aire acondicionado no enfría" entonces tendré que empezar por un chequeo general y diagnosticar cual es la falla que presenta. Aqui el video del diagnostico de las posibles fallas: 

Les cuento que el equipo encendió bien, como pudieron notar el aire esta muy sucio, por ende se esta congelando, el equipo nunca boto la escarcha que hace en la expancion después del capilar (esa pequeña escarcha tiene que botarla en poco tiempo, sino se ira congelando paulatinamente hasta hacer un bloque de hielo y no tendrá un funcionamiento el aire). Aquí esta la posible y común falla que se este congelando, para descartar que sea suciedad la causa de su congelamiento hay que hacerle un buen mantenimiento y volverlo a encender a ver como es su funcionamiento. 

Después de un tiempo el hielo no se desvaneció

Evaporador con escarcha de hielo por falta de llenado capilar

Vamos ahora desarmar el equipo para realizar un mantenimiento de limpieza y probar su funcionamiento nuevamente.

Aire acondicionado desarmado

Lavando con hidrobomba

Después de lavado el equipo pereciste en congelarse.

Después que el equipo este limpio y descartemos que no era suciedad la causa de su congelamiento, la segunda falla mas común en este tipo de aire es que se le obstruya el capilar, recordemos que estos equipos nuevos de fabrica no traen filtro antes del capilar, lo tienen incluido en el compresor y casi siempre los capilares se obstruyen. Este modelo tiene un solo capilar, y procederemos a cambiarlo.

Cortando el capilar

Añadir leyenda

En esta imagen podemos ver que no tiene filtro, es primera vez que se le hace una reparación a este equipo.

Los materiales que necesitaremos para continuar seria:

1.  1.20 metros de capilar 0.54
2. Filtro soldable de un capilar
3. válvula de carga
4. varilla de plata
5. 400 gramos de refrigerante 22

Teniendo todo esto procedemos a soldar el filtro con el capilar, colocar la válvula de carga y ensamblar nuevamente.

Soldadura con equipo de oxicorte y varilla de plata

Toda la tubería soldada.

Soldadura.

Después de haberlo ensamblado, procedemos al vació del sistema y carga con gas r22. Se recomienda leer la placa del equipo para ver sus características y especificaciones, las que nos interesan mas seria el consumo de corriente y el voltaje con que trabaja.

Bomba de vació 6cfm 2 etapas

Presión del equipo, lleva 60 lbas.

Con 35 lbs ya la escarcha empieza a desaparecer

Consumo de corriente con 60lbs

Ya con 60lbs no hay escarcha en el evaporador sino que esta sudado como debe ser.

El equipo quedo excelente. quería hacer un vídeo cuando estaba funcionando correctamente, pero por falta de tiempo no pude. 

Diagrama Termodinámico de las Neveras.

Hoy en día existen cientos de modelos de refrigeradores, y con la tecnología que nos acompaña la mayoría de sus elementos están ligados con la electrónica, como tarjetas y sensores e inclusive pantallas. Pero esto son solo actualizaciones pero nunca olvidando su objetivo principal que es refrigerar y conservar los alimentos. 

Aquí les dejo el diagrama termodinámico de las neveras:

1. Compresor.
2. Condensador.
3. Tubo capilar.
4. Evaporador.
5. Filtro secador de humedad.

Fallas Comunes en los Refrigeradores (neveras+posibles causas)

La mayor parte de las personas tenemos en nuestros hogares refrigeradores (nevera o congeladores), la cual después de cierto tiempo de uso como todo aparato comienza a presentar fallas. Aquí esta una lista de las fallas mas comunes: 

Refrigerador con escarcha visible

1. La nevera no se energiza, es decir no enciende. (problemas con la alimentación, cables o terminales que alimentan el equipo están sulfatados o rotos).
2. El refrigerador se conecta al toma de corriente y solo enciende el bombillo mas no arranca el compresor. (Térmico dañado, rele dañado, termostato dañado, compresor dañado.
3. La nevera enciende pero no enfría. (fuga, filtro y capilar obstruido, el compresor no comprime).

Refrigerador No Frost (la escarcha no es visible)

En este caso  se pueden dar las primeras fallas mencionadas mas la siguiente que se nombrara a continuación:

1. Una de las fallas mas comunes es los refrigeradores que no tienen la escarcha visible (no frost) es que se bloquean de hielo y se descompensan, esto ocurre cuando unos de sus dispositivos electrónicos se dañan, en este caso seria el reloj, el bimetalico, o la resistencia. Estos tres dispositivos trabajan de la mano, si algunos de ellos se daña el equipo se bloqueara de hielo y por consiguiente el refrigerador no rendirá.

Aquí les dejo esta pequeña información, espero la puedan aprovechar, mi intención mas adelante es desarrollar cada punto detalladamente con material fotográfico para mayor calidad de aprendizaje.

Fallas Comunes en los Aires Acondicionados.

Los equipos de refrigeración (aires acondicionados) después de un tiempo de uso comienzan a presentar fallas, y en las siguientes fallas pueden influir muchos factores, desde que se le hace el primer mantenimiento, que casi siempre lo realiza el mismo dueño, factores de electricidad, y el medio ambiente que rodea el equipo. A continuación una lista de fallas posibles que presentan los aires acondicionados:

1. El equipo no enciende. (Falla en la alimentación del equipo, Selector dañado, cableria sulfatada).
2. El equipo enciende mas no el compresor. (Te invito a que revises este articulo en mi blog).
3. El Equipo enciende pero no enfría. (Tiene fuga, compresor descomprimido).
4. El compresor del aire se dispara. (Te invito a que revises este articulo en mi blog).
5. El aire condicionado se congela. (Te invito a que revises este articulo en mi blog).
6. El equipo emite vibraciones. (Gomas dañadas).
7. El ventilador del equipo se paro o emite ruidos. (Rodamientos y capacitor dañados).

Estas son algunas de las fallas mas comunes que presentan los aires acondicionados, hay muchas mas fallas, por ejemplo cuento esta anécdota, se me presento un caso de un equipo de 18000 btu tipo ventana la cual tenia una fuga en los capilares, un colega lo reparo pero hizo una modificación, el equipo venia con tres capilares 0.54 y el coloco uno solo 0.75 con un distribuidor. El equipo trabajaba bien en el día pero en la noche se bloqueaba de hielo. El por razones que desconozco no fue mas atender el caso y me llamaron. 

Inmediatamente vi el injerto de capilar que había hecho el otro colega y visualice la falla, le coloque las tres lineas de capilares 0.54, vació y carga, y solucionado. Yo como técnico recomiendo no jugar con los capilares, ya que esto influye directamente en el rendimiento del equipo (aire frió).

El Compresor de mi Aire no Enciende (+ Solución)

Esta es una de las fallas mas comunes en los aires acondicionados, pasa cuando enciendes tu equipo y solo funciona el ventilador y el compresor no se energiza. Estas son las posibles causas:

Aire de ventana (analógico)

1. Terminales o cableria sulfatada. (puede ser en la caja eléctrica o directamente en los cables que están conectados al compresor.
2. Termostato o selector dañado.
3. El térmico del compresor dañado.
4. El compresor dañado.

Cableria

Lo primero en revisar visualmente serian los cables de la caja eléctrica y del compresor verificando que no hallan terminales, cables sulfatados o rotos. Si no hay novedad en esta revisión el segundo elemento en revisar seria el térmico, ya que es una de las piezas que mas se dañan en este caso. Si esta bueno aprovecha que estas utilizando la pinza amperometrica y mide el compresor de una vez, si hay continuidad en sus tres pines quiere decir que la falla esta en otro lado, sino marca continuidad has dado con la falla ya que la bobina de tu compresor esta rota y por consiguiente dañado. 

Vamos a suponer que que fue el primer caso que nos sucedió, nos quedaría el termostato y el selector, una de estas dos piezas esta dañada, simplemente mides continuidad con tu pinza en el termostato, si marca continuidad cambias el selector, sino marca lo remplazas a el.

Aire tipo split (hasta 24.000btu)

1. Problemas con la tarjeta (lo mas común es el rele que se daña, ya que una linea pasa directa a la unidad externa y la otra linea por el rele, evitando así que energice el compresor). 
2. Terminales o cableria sulfatada.
3. El térmico del compresor dañado.
4. El compresor dañado.

Térmico

Te recomiendo que vallas directamente a la unidad condensadora y revices que no halla cables ni terminales sulfatados, si no hay problemas con los cables lo próximo seria medir el térmico protector, si esta bueno, por ultimo seria comprabar que tu compresor marque continuidad en la bolnera, sino marca continuidad has encontrado la falla, si marca el compresor esta bueno y la falla estaria en la tarjeta que esta adentro en la evaporadora.

En este caso sino tienes conocimientos en la electrónica lo mejor seria acudir a un técnico en refrigeración pero que también tenga campo en la reparación de tarjetas electrónicas.

Experiencia: Se me presento un caso, el aire prendía pero solo el ventilador, no arrancaba el compresor. realice todos los pasos señalados y el problema lo tenia en el selector que estaba dañado.

¿Porque mi Aire se Congela? (causas y experiencia)

Unas de las fallas mas comunes en los equipos de refrigeración es que el evaporador se bloquee de hielo, y esto se debe a varias causas:

1. El equipo esta demasiado sucio. 
2. El capacitor del ventilador esta deficiente.
3. Perdida de gas por fuga.
4. obstrucción parcial del filtro o capilares

Si tu aire acondicionado se esta congelando lo mas probable es que tenga unas de estas fallas. Te recomiendo que le hagas un buen manteniento, verifiques con un capacimetro el capacitor del ventilador y midas su amperaje, si todo marcha bien hasta aquí el problema es que hay una fuga u obstrucción en el sistema termodinámico.

Algunos técnicos optan por colocarle una válvula de pinche al equipo para completarle el gas y solucionar el problema, pero casi siempre el problema persiste porque no es la solución, en este caso el equipo tiene el gas completo pero al tener los capilares o filtro parcialmente obstruido la expancion del gas no tendrá la suficiente fuerza para un buen llenado en el evaporador por consiguiente se congelara. Y al hacer esta practica forzamos el compresor ya que tiene mas gas de lo debido.

Otra causa que no se puede descartar, es que el compresor este bajo en compresión y por consiguiente no tendrá un buen llenado capilar y se congelara.

Si el problema no es mantenimiento ni en capacitor del ventilador deficiente te recomiendo esto:

1. Recupera el refrigerante (esto si esta a tu alcance, sino tendrás que comprarlo).
2. Mide la compresión de tu compresor. (esto es para estar seguro de que el compresor no esta bajo en compresión y esta optimo).
3. Remplaza filtro y capilares.
4. Has un barrido al condensador y evaporador con dieléctrico y nitrógeno.
5. Ensambla todo y cárgalo.

Una vez se presento un caso de que un equipo que se bloqueaba de hielo, hice los descartes básicos y concluí que era una obstrucción en los capilares. Cuando retire los capilares y los revise para mi sorpresa encontré dentro de unos de los capilares un hilo como de pabilo. Lo mas probable es que ese hilo sea uno de los que sujetan la bobina del compresor que se desprendió y llego hasta allá.

Hice todos los pasos recomendados y el equipo quedo excelente.

¿Porque debes Leer el Manual de tus Equipos? (Neveras)

Gran parte de los usuarios no lee o no le da la debida atención a los manuales recibidos junto con el equipo, cabe destacar algunas medidas simples que evitan problemas en el desempeño y el consumo de energía del refrigerador.

La primera de estas es evitar la abertura frecuente o por mucho tiempo de la puerta del equipo. Esto hace que una cantidad excesiva del calor del medio ambiente entre en refrigerador, perjudicando su desempeño y el enfriamiento o congelamiento de los alimentos. El aumento de la temperatura interna del gabinete, provocada por ese procedimiento, tiene otras dos consecuencias negativas: Exige mas esfuerzo del equipo (lo que lleva al desgaste prematuro de las piezas y componentes) y genera un mayor consumo de energía eléctrica. Un ejemplo de un procedimiento simple, que puede evitar esa abertura por tiempo excesivo, es acomodar bien los alimento en el refrigerador, para perder menos tiempo para encontrarlos.

Otra orientación básica es no guardar alimentos y líquidos  calientes, esperando que estos se enfríen antes de colocarlos en el equipo de refrigeración. De la misma manera se debe verificar periódicamente la goma de veda de la puerta, evitando la entrada de calor externo.

También es fundamental estar atento a la circulación de aire dentro y fuera del equipo. Se debe recalcar a los clientes la necesidad de evitar practicas como colocar toallas plásticas u otros materiales para forrar los estantes del refrigerador o usar el deflector de la bandeja en posición de deshielo.

Se debe recordar al usuario, especialmente a las amas de casa, que el condensador del refrigerador nunca debe ser utilizado para secar ropas ni calzados mojados. Mucha gente no sabe que eso puede causar serios daños al equipo y sus componentes , por eso, utiliza indebidamente ese recurso para ver sus artículos de vestuario secos.

A los usuarios que no cuentan con refrigerados con tecnología no frost (con escarcha visible) se recomienda descongelar periódicamente evitando formaciones de capas de hielo mayores a los 5cm. Con esto lograremos mayor eficiencia de nuestro refrigerador y menor consumo de energía.

Condensadores con Aletas

Los condensadores de tubos con aletas cuentan con tubos paralelos horizontales rectos, permitiendo la utilización con o sin aletas ( en este caso, se denomina condensador Finnless). Son fabricados en cobre, con aletas en aluminio, con los mismos diámetros estándar de tubos que los modelos helicoidales: 3/8" y 5/16" pulg.

Posibilitando una gran variedad de configuraciones ( en términos de altura, ancho, profundidad, números de tubos, diámetros y espacio entre aletas), los condensadores de tubos con aletas se pueden utilizar en cualquier tipo de sistema de refrigeración. Con proyectos distintos, se puede atingir variadas condiciones de trabajo y desempeño.

Ademas de eso, se adantan a todos los rangos de evaporacion/aplicacion (LBP, MBP y HBP) y se pueden aplicar con micro ventiladores y campanas de extraccion. O sea, con un proyecto bien hecho, se puede obtener un nivel mejor de cambio de calor.

Su principal desventaja es la retencion de grande cantidad de suciedad (polvo, pelo, etc.), factor que reduce bruscamente la capacidad de cambiar calor. Por eso, se recomienda una revesion periodica en ese tipo de componente, para verificar la necesidad de limpieza.

Mi Aire Acondicionado se dispara (+causas y experiencia).

Unas de las fallas no tan comunes es que los equipos de refrigeración (aires acondicionados) se disparen. Cuando decimos disparar es que el compresor de nuestro equipo se apaga pero no por señal de termostato sino por recalentamiento y por consiguiente exceso de consumo de corriente (amperaje).

La mayor parte de estos casos ocurren a partir del medio día cuando el sol esta pleno y las presiones del sistema están en su punto critico. 

Causas: 

1. Capacitor de marcha del compresor esta deficiente.
2. Giro lento del ventilador por deficiencia del capacitor del mismo (split), en los de ventana cuando el capacitor del ventilador esta deficiente tiende a congelarse.
3. Falta de aceite en el compresor.
4. Condensadora sucia.

Experiencia: me toco intervenir un equipo tipo split que se estaba disparando los medio día, después de las 4 de la tarde hasta el otro día a las 10 de la mañana trabajaba normal.

Procedí a medir los capacitores  del motor ventilador y el compresor y estaban bien, por precaución lave la unidad condensadora aunque se veía limpia, y su presión de baja estaba correcta. Lo deje trabajando. Al otro día el cliente me llama y me notifica que el equipo se sigue disparando.

Me sentí un poco intrigado por el caso, fue allí cuando le propuse al cliente intervenir el sistema termodinámico y aprobó. mi intención era cambiar los tubos capilares y reemplazar el refrigerante, pero mi hermano que también es técnico me aconsejo que le cambiara el aceite al compresor y le tome la palabra.

Retire el compresor, le hice barrido a la condensadora con dieléctrico y nitrógeno, luego soldé el filtro y capilares nuevos y procedí a vaciar el aceite del compresor.

Para mi sorpresa el compresor no tenia ni una gota de aceite, lo extraño es que es un aire con un año de uso, prácticamente nuevo. Para asegurarme de que el aceite no estuviera en las tuberías y en la evaporadora sople con nitrógeno y no había nada.

Ensamble todo, instale la condensadora y cargue nuevamente con refrigerante. Note una mejoría en el ruido del compresor, mejor dicho el compresor no se escuchaba de lo silencioso que quedo y el trabajo fue todo un éxito. Ya hace un año que realice ese trabajo y solo me llaman para servicio del equipo.

El mejor lugar donde colocar tu Refrigerador (+recomendaciones)

Para instalar un refrigerador adecuadamente, tanto en establecimientos comerciales como en residencias, se debe estar atento a algunos aspectos importantes. Por empezar, a pesar de parecer obvio, es preciso que recordar el lugar debe mantenerse limpio y estar protegido contra lluvias, para que no halla contaminación por suciedad y agua.

La instalación eléctrica debe ser adecuada,, cumpliendo con los requisitos técnicos y de seguridad, para prevenir riesgos al equipo y sus componentes. 

Se deben seguir otras dos recomendaciones básicas: 

Evitar lugares calurosos y poco ventilados. El refrigerador no debe estar cerca de cocinas, hornillos, hornos u otras fuentes de calor. No debe ser posicionados en paredes expuestas al sol ni en lugares sin ventilación. En esas condiciones el sistema de refrigeración pierde rendimiento.

El equipo, sea domestico o comercial, nunca debe ser instalado muy próximo a una pared cerrada. Cuando esto ocurre, el aire no circula en la parte de atrás del equipo, perjudicando especialmente al compresor, que puede recalentare y trabajar en condiciones que no son las especificadas. lo correcto es instalar el equipo de refrigeración a una distancia de 10 centímetros, como mínimo de la pared (o mas, caso sea posible).

Evitar lugares muy húmedos. La acción de los intercambiadores de calor (evaporadores y condensadores) se ve dificultada en lugares en los que la humedad relativa del aire es muy alta, por sobre el 85%. En estos casos, especialmente el intercambio de calor entre el condensador y el medio ambiente se vera dificultado. Se debe verificar la características del lugar en que sera utilizado el refrigerador y procurar formas de reducir su humedad.

Condensadores Helicoidales

Ampliamente utilizados en sistemas de baja presión de retorno (LPB), especialmente en freezers y sistemas de congelamiento, los condensadores helicoidales son normalmente compuestos por dos torres paralelas fabricadas en acero, utilizan ventilación forzada.

La altura de las torres y el diámetro del tubo no varían mucho de un modelo de condensador helicoidal para otro. Son solo dos diámetros estándar: 3/8" y 5/16" pulg. La estandarizacion de medidas de torres es una ventaja, pues posibilita la intercambiabilidad, o sea, la retirada y utilización en otros sistemas.

Otra importante ventaja es la facilidad de acceso para la limpieza rutinaria, una vez que existe un espacio razonable entre los espirales. Por otro lado, su nivel de cambio de calor es bastante limitado que lo de condensadores de tubo con aletas, que presentan otras características.