HISTORIA DE LA REFRIGERACIN Y AIRE ACONDICIONADO
ACONDICIONAMIENTO DE AIREElacondicionamiento de airees el
proceso que se considera ms completo de tratamiento del aire
ambiente de los locales habitados; consiste en regular las
condiciones en cuanto a la temperatura
(calefaccinorefrigeracin),humedad, limpieza (renovacin, filtrado) y
el movimiento del aire adentro de los locales.Entre los sistemas de
acondicionamiento se cuentan los autnomos y los centralizados. Los
primeros producen el calor o el fro y tratan el aire (aunque a
menudo no del todo). Los segundos tienen un/unos acondicionador/es
que solamente tratan el aire y obtienen la energa trmica (calor o
fro) de un sistema centralizado. En este ltimo caso, la produccin
de calor suele confiarse acalderas que funcionan con combustibles.
La de fro amquinas frigorficas, que funcionan porcompresino
porabsorciny llevan el fro producido mediantesistemas de
refrigeracin.La expresinaire acondicionadosuele referirse a la
refrigeracin, pero no es correcto, puesto que tambin debe referirse
a la calefaccin, siempre que se traten (acondicionen) todos o
algunos de los parmetros del aire de la atmsfera. Lo que ocurre es
que el ms importante que trata el aire acondicionado, la humedad
del aire, no ha tenido importancia en la calefaccin, puesto que
casi toda la humedad necesaria cuando se calienta el aire, se aade
de modo natural por los procesos de respiracin y transpiracin de
las personas. De ah que cuando se inventaron mquinas capaces de
refrigerar, hubiera necesidad de crear sistemas que redujesen
tambin la humedad ambiente.
SISTEMA DE REFRIGERACINLos mtodos de refrigeracin que se
utilizan generalmente son decompresin mecnicaque consiste en la
realizacin de un proceso cclico detransferencia de calorinterior de
un edificio al exterior, mediante la evaporacin de sustancias
denominadasrefrigerantescomo elfren, las que actualmente estn
siendo reemplazados por refrigerantes alternativos que no afectan
el medio ambiente y lacapa de ozonoEsta sustancia se encuentra en
estado lquido a baja presin y temperatura , evaporndose en
unserpentndenominadoevaporadormediante la extraccin de aire del
interior del local ms caliente.Luego, en estado de vapor se
succiona y comprime mediante uncompresoraumentando su presin y
consecuentemente su temperatura, condensndose en un serpentn
denominadocondensadormediante la cesin de calor al aire exterior ms
fro.De esa manera, el refrigerante en estado lquido a alta presin y
temperatura vuelve al evaporador mediante unavlvula de expansinen
equipos individuales, que origina una brusca reduccin de presin,
provocando una cierta vaporizacin del lquido que reduce su
temperatura, retornando a las condiciones inciales del ciclo.Se
puede emplearaguacomo medio de enfriamiento para provocar la
condensacin en vez del aire exterior, la que es enfriada mediante
unatorre de enfriamiento.El elemento bsico es el compresor deltipo
alternativoo apistnque se utiliza en la mayora de los casos. Tambin
se utilizan compresoresrotativospara sistemas pequeos o tipo
espiral llamadoscroll. En grandes instalaciones se suelen emplear
compresores axohelicoidales llamados atornilloo del
tipocentrfugo.En la actualidad se estn desarrollando varios
sistemas que mejoran el consumo de energa del aire acondicionado,
son elaire acondicionado solary elaire acondicionado vegetal. El
aire acondicionado solar utiliza placas solares trmicas o elctricas
para proveer de energa a sistemas de aire acondicionado
convencionales. El aire acondicionado vegetal utiliza la
evapotranspiracin producida por la vegetacin de unjardn
verticalpara refrigerar una estancia. CLASIFICACIN DE LOS
EQUIPAMIENTOSLos equipamientos de refrigeracin se utilizan para
enfriar y deshumidificar el aire que se requiere tratar o para
enfriar el agua que se enva a unidades de tratamiento de aire que
circula por la instalacin, por ello, se pueden clasificar en dos
grandes grupos: Expansin Directa. Expansin Indirecta (agua
fra).Expansin DirectaSe caracterizan por que dentro del serpentn de
los equipos, se expande el refrigerante enfriando el aire que
circula en contacto directo con l.Se pueden emplear
equiposcompactos autocontenidosque son aquellos que renen en un
solo mueble o carcasa todas las funciones requeridas para el
funcionamiento del aire acondicionado, como losindividuales de
ventanao, en caso de mayores capacidades, los del tiporoof-topque
permiten la distribucin del aire mediante conductos.Los sistemas
llamadoseparadoosplit systemse diferencian de los autocontenidos
porque estn repartidos o divididos en dos muebles uno exterior y
otro interior, con la idea de separar en el circuito de
refrigeracin: la zona deevaporacinen el interior con la zona
decondensacinen el exterior. Ambas unidades van unidas por medio de
tuberas decobrepara la conduccin delgas refrigerante.Los
sistemasmulti splitconsisten en una unidad condensadora exterior,
que se puede vincular con dos o ms unidades interiores. Se han
desarrollado equipamientos que permiten colocar gran cantidad de
secciones evaporadoras con solo una unidad condensadora exterior
mediante la regulacin del flujo refrigerante, denominado VRV.Todas
estas unidades son enfriadas por aire mediante uncondensadory aire
exterior circulando mediante unventilador. Tambin existen
sistemasenfriados por aguaque se diferencian de aquellos, en que la
condensacin del refrigerante es producida por medio de agua
circulada mediante caeras y bomba, empleando unatorre de
enfriamiento.Expansin IndirectaUtilizan unaunidad enfriadora de
agua, la cual es distribuida a equipos de tratamiento de aire donde
el serpentn trabaja con agua fra, denominadosfan-coil;
(ventilador-serpentn), que puede ser del tipo central constituido
por un gabinete que distribuye el aire ambiente por medio de
conductos o individuales verticales que se ubican sobre pared o
bajo ventana u horizontales para colgar bajo el cielorraso.
FUNCIONAMIENTO QUE DEBEN CUMPLIR LOS EQUIPOS DE REFRIGERACINLas
funciones que deben cumplir los equipos de aires acondicionados
consisten en: En verano: enfriamiento y deshumectacin. En invierno:
calentamiento y humectacin. Comunes en invierno y verano:
ventilacin, filtrado y circulacin.Estos procesos deben realizarse:
Automticamente. Sin ruidos molestos. Con el menor consumo
energtico.VENTILACINLa funcin deventilacin, consiste en laentrada
de aire exterior, para renovar permanentemente el aire de
recirculacin del sistema en las proporciones necesarias a fin de
lograr un adecuado nivel de pureza, dado que como el resultado del
proceso respiratorio, se consumeoxgenoy se exhalaanhdrido carbnico,
por lo que debe suministrarse siempre aire nuevo a los locales para
evitar que se produzcan viciamientos y olores.El aire nuevo del
edificio o aire de ventilacin penetra a travs de una reja de toma
de aire, en un recinto llamadopleno de mezcla, en l se mezcla el
aire nuevo con el aire de retorno de los locales, regulndose a
voluntad mediantepersianasde accionamiento manualmente o
eventualmente automticas.FILTRADOLa funcin de filtrado se cumple en
labatera de filtros. Consiste en tratar el aire mediante filtros
adecuados a fin de quitarle polvo, impurezas y partculas en
suspensin. El grado de filtrado necesario depender del tipo de
instalacin de acondicionamientos a efectuar. Para la limpieza del
aire se emplea filtros que normalmente son del tipo mecnico,
compuestos por substancias porosas que obligan al aire al pasar por
ellas, a dejar las partculas depolvoque lleva en suspensin. En las
instalaciones comunes de confort se usan filtros depoliuretano,lana
de vidrio, microfibras sinttica o de metlicos dealambrecon tejido
de distintamalladeacerooaluminioembebidos enaceite. En las
instalaciones industriales o en casos particulares se suelen
emplear filtros especiales que son muchos ms eficientes.El filtro
es el primer elemento a instalar en la circulacin del aire porque
no solo protege a los locales acondicionados sino tambin al mismo
equipo de acondicionamiento. ENFRIAMIENTO Y DESHUMECTACIN La funcin
derefrigeracin y deshumectacin, se realiza en verano en forma
simultanea en labatera de refrigeracin, dado que si no se realiza,
el porcentaje de humedad relativa aumenta en forma considerable,
provocando una sensacin de molestia y pesadez. Lahumedadcontenida
en el aire que circula se elimina porcondensacin, porque se hace
trabajar labateraa una temperatura inferior a la del punto derocoEn
instalaciones industriales que se requiere gran posicin puede
aplicarse un sistema separado empleando para la
deshumectacinagentes absorbentescomo la silica-gel.
CALENTAMIENTOEl calentamiento del aire se efecta eninviernoen
labatera de calefaccin, por medio de una batera agua caliente
ovaporvinculadas con caeras a una planta de calderas o
intercambiadores a gas o elctricos. Para aplicaciones de confort en
instalaciones de agua fra se suele emplear la misma batera que se
usa para refrigerar para calfaccionar haciendo circular agua
caliente por la misma, en la poca de invierno. El sistema de
expansin directa tambin se puede emplear la misma batera haciendo
funcionar el sistema en elciclo de bomba de calor.
HUMECTACINEn invierno, si se calienta el aire sin entregarle
humedad, la humedad relativa disminuye provocando resecamiento de
las mucosas respiratorias, con las consiguientes molestias
fisiolgicas.Lafuncin de humectacin, que se ejecuta en invierno en
elhumectador, debe colocarse despus de la batera de calefaccin dado
que el aire ms caliente tiene la propiedad de absorber ms
humedad.Existen aparatos que evaporan el agua contenida en una
bandeja, por medio de unaresistencia elctricadel tipo blindado, la
cual es controlada por medio de unhumidostatode ambiente o de
conducto. En los casos de grandes instalaciones, se recurre a
bateras humidificadoras que incorporan al aire agua finamente
pulverizada y, como cumplen adems una funcin, suelen llamarse
tambinlavadores de aire.Para instalaciones de confort, salvo casos
de climas exteriores muy secos, la experiencia demuestra que no es
necesario cumplir la funcin de humectacin, teniendo en cuenta que
las personas aportan una cierta cantidad de humedad en el ambiente.
De hecho, los equipos estndar de confort, no vienen provistos de
dispositivos de humectacin incorporados.
CIRCULACIN Lafuncin de circulacinla realiza elventiladordado que
es necesario un cierto movimiento de aire en la zona de permanencia
con el fin de evitar su estancamiento, sin que se produzca
corrientes enrgicas que son perjudiciales. Se emplean ventiladores
del tipocentrfugo, capaces de hacer circular los caudales de aires
necesarios, venciendo las resistencias de frotamiento ocasionadas
en el sistema con bajo nivel de ruidos.En los equipos destinados a
pequeos locales como el acondicionador de ventana o el fan-coil
individual, el aire se distribuye directamente mediante rejillas de
distribucin y retornos incorporados en los mismos. Pero en equipos
de cierta envergadura que abastece varios ambientes o recintos
amplios debe canalizrselos por medio deconductos, generalmente
construido enchapadehierrogalvanizado, convenientemente aislados,
retornando mediante rejillas y conductos a las unidades.En los
ambientes, la inyeccin de aire se realiza por medio derejillassobre
paredes odifusoressobre los cielorrasos y el retorno se efecta por
rejillas colocada en la parte interior de los locales, con el
objetivo de conseguir un adecuado movimiento de aire en lazona de
vidadel local en cuestin, que se encuentra en un plano ubicado a
1.50 m sobre el nivel del piso.
CONSUMO ENERGTICOEl costo que actualmente representa laenerga
elctricaes de vital importancia en una especialidad como el aire
acondicionado que requiere un elevado consumo, por lo que su
reduccin representa una de las premisas bsicas en los criterios de
diseo.Para ello, existen numerosas tecnologas y medios de
aplicacin, que se centran fundamentalmente en el ajuste de las
necesidades, la utilizacin de fuentes deenergano convencionales, el
incremento de la eficiencia y la recuperacin de la energa residual,
independientemente de utilizar equipos de alto rendimiento.El
apropiado uso delaislamiento trmicoen el edificio, contribuye un
elemento fundamental, dado que ellos implica equipos de aire
acondicionado ms pequeos con un consumo energtico menor durante
toda su vida til del edificio. A su vez la aislacin trmica reduce
al mnimo las prdidas de calor en los equipos, unidades de
tratamiento de aire y la red de conductos y caeras de la
instalacin.Por otra parte, es indispensable la adopcin de
soluciones arquitectnicas que tiendan a la reduccin de consumo
energtico teniendo en cuenta el aprovechamiento de la radiacin
solar, protecciones y una adecuada especificacin de aventanamientos
para reducir infiltraciones.Es muy importante analizar la
automatizacin de los circuitos de alumbrado y el empleo de lmparas
de alto rendimiento, as tambin como reguladores que permitan el
nivel de iluminacin en funcin de las reales necesidades.En el
transcurso de un ao de funcionamiento del sistema de climatizacin
existen perodos de tiempo en los cuales las caractersticas del
ambiente exterior del edificio son favorables para la climatizacin
mediante el aire exterior, mediante un sistema economizador
denominado comnmentefree-cooling, especialmente en la poca
intermedia.Otro aspecto a considerar es el incremento de la
eficiencia energtica, mediante elfraccionamiento de la potenciade
los equipos, con objeto de adaptar la produccin de aire
acondicionado a la demanda del calor del sistema, parcializando las
unidades productoras a fin de conseguir en cada instante, el rgimen
de potencia ms cercano al de mximo rendimiento. La utilizacin
delciclo bomba de calorpara calefaccin es recomendable en lugar de
resistencias elctricas y el empleo degas naturalpara refrigeracin
con unidades enfriadoras deaguaoperando con el ciclo de absorcin
constituye una alternativa a considerar.Otras formas de
ahorrarenergaconsiste en larecuperacin de calor de
condensacinaprovechando que los equipos frigorficos desprenden en
su funcionamiento gran cantidad de calor que convenientemente
recuperada puede ser empleada para otros servicios o zonas fras del
edificio o tambin elalmacenamiento de energaenfriando agua o
produciendohieloen las horas de la noche cuando la tarifa energtica
es ms econmica, el que est destinado a recortar los picos trmicos
diarios, permitiendo reducir de esa manera, el tamao de los equipos
acondicionadores.
CONTROL AUTOMTICOEl automatismo se realiza bsicamente mediante
untermostatoque comandan el funcionamiento de los equipos y
unhumidistatopara el control de la humedad. Esto constituye uno de
los aspectos primordiales, dado que si bien el diseo de la
instalacin se efecta en funcin de las condiciones ms desfavorables
o crticas, el sistema debe efectuar correctamente adaptndose a
todas las variables climticas y de utilizacin que se requieren por
lo que se debe contar con los controles automticos adecuados,
especialmente en el caso de necesidades reducidas o
parciales.Adicionalmente a la optimizacin del consumo en cada una
de las instalaciones en grandes edificios, es conveniente adoptar
unsistema de gestin integralque posibilite la operacin y regulacin
de toda la instalacin del consumo energtico, as como una disminucin
de los costos de mantenimiento.De esa manera, se obtiene el control
directo de cada uno de los parmetros de la instalacin,
proporcionando en tiempo real la informacin de lo que est pasando
en el edificio, pudindose tomar decisiones sobre elementos de
ahorro energtico, tales como seleccin de las condiciones interiores
de confort, fijacin de set-pint o parmetros de funcionamiento
regulacin de la iluminacin, bombas de agua, etc.
ACONDICIONAMIENTO DEL AIREEn 1902Willis Carriersent las bases de
la maquinaria de refrigeracin moderna y al intentar aplicarla a los
espacios habitados, se encontr con el problema del aumento de
lahumedad relativadel aire enfriado, y al estudiar cmo evitarlo,
desarroll el concepto de climatizacin de verano.Por aquella poca un
impresor neoyorquino tena serias dificultades durante el proceso de
impresin, que impedan el comportamiento normal del papel,
obteniendo una calidad muy pobre debido a las variaciones de
temperatura, calor y humedad. Carrier se puso a investigar con
tenacidad para resolver el problema: dise una mquina especfica que
controlaba la humedad por medio de tubos enfriados, dando lugar a
la primera unidad de refrigeracin de la historia.Durante aquellos
aos, el objetivo principal de Carrier era mejorar el desarrollo del
proceso industrial con mquinas que permitieran el control de la
temperatura y la humedad. Los primeros en usar el sistema de aire
acondicionado Carrier fueron las industrias textiles del sur de
Estados Unidos. Un claro ejemplo, fue la fbrica de algodn Chronicle
enBelmont. Esta fbrica tena un gran problema. Debido a la ausencia
de humedad, se creaba un exceso deelectricidad esttica haciendo que
las fibras de algodn se convirtiesen en pelusa. Gracias a Carrier,
el nivel de humedad se estabiliz y la pelusilla qued
eliminada.Debido a la calidad de sus productos, un gran nmero de
industrias, tanto nacionales como internacionales, se decantaron
por la marca Carrier. La primera venta que se realiz al extranjero
fue a la industria de la seda deYokohamaen Japnen 1907.En 1915,
empujados por el xito, Carrier y seis amigos reunieron 32.600
dlares y fundaron La Compaa de Ingeniera Carrier, cuyo gran
objetivo era garantizar al cliente el control de la temperatura y
humedad a travs de la innovacin tecnolgica y el servicio al
cliente. En 1922 Carrier lleva a cabo uno de los logros de mayor
impacto en la historia de la industria: la enfriadora centrfuga.
Este nuevo sistema de refrigeracin se estren en 1924 en los grandes
almacenes Hudson deDetroit, en los cuales se instalaron tres
enfriadoras centrfugas para enfriar el stano y posteriormente el
resto de la tienda. Tal fue el xito, que inmediatamente se
instalaron este tipo de mquinas en hospitales, oficinas,
aeropuertos, fbricas, hoteles y grandes almacenes. La prueba de
fuego lleg en 1925, cuando a la compaa Carrier se le encarga la
climatizacin de un cine deNueva York. Se realiza una gran campaa de
publicidad que llega rpidamente a los ciudadanos formndose largas
colas en la puerta del cine. La pelcula que se proyect aquella
noche fue rpidamente olvidada, pero no lo fue la aparicin del aire
acondicionado.En 1930, alrededor de 300 cines tenan instalado ya el
sistema de aire acondicionado. A finales de 1920 propietarios de
pequeas empresas quisieron competir con las grandes distribuidoras,
por lo que Carrier empez a desarrollar mquinas pequeas. En 1928 se
fabric un equipo de climatizacin domstico que enfriaba, calentaba,
limpiaba y haca circular el aire y cuya principal aplicacin era la
domstica, pero laGran Depresinen los Estados Unidos puso punto
final al aire acondicionado en los hogares. Hasta despus de
laSegunda Guerra Mundiallas ventas de equipos domsticos no
empezaron a tener importancia en empresas y hogares
CLCULOS PARA COMPRAR CLIMATIZADORPara conocer la capacidad del
aire acondicionado que se debe comprar para determinado lugar se
deben tener en cuenta varios factores, ellos son:a) Nmero de
personas que habitarn el recinto.b) Potencia de los aparatos que se
encuentran en el lugar que disipen calor (computadores,
televisores, electrodomsticos en general). Toda la potencia se
liberar como calor.c) Ventilacin (posibles fugas de aire que puedan
haber como ventanas, puertas, etc.)d) Volumen del lugar en metros
cbicos (m) Largo X Ancho X Alto.
Para realizar el clculo de capacidad se debe tener en cuenta lo
siguiente:
1kW = 860 kcal/h12.000 BTU/h = 1 TON. DE REFRIGERACION1 kcal =
3,967 BTU1 BTU = 0,252 kcal1kcal/h = 3,967 BTU/h1HP = 642
kcal/h
CLCULO DE CAPACIDADC = 230 x V + (#PyE x 476)
DONDE:
a) 230 = Factor calculado para Amrica Latina "Temp mxima de 40C"
(dado en BTU/hm)b) V = Volumen del REA donde se instalar el equipo,
Largo x Alto x Ancho en metros cbicos mc) #PyE = # de personas +
Electrodomsticos instalados en el rea.d) 476 = Factores de ganancia
y prdida aportados por cada persona y/o electrodomstico (en
BTU/h)
EFECTO TERMOELCTRICO
Elefecto termoelctricoes la conversin directa de la diferencia
de temperatura avoltajeelctrico y viceversa. Un dispositivo
termoelctrico crea un voltaje cuando hay una diferencia de
temperatura a cada lado. Por el contrario cuando se le aplica un
voltaje, crea una diferencia de temperatura (conocido como efecto
Peltier). A escala atmica (en especial, portadores de carga), un
gradiente de temperatura aplicado provoca portadores cargados en el
material, si hay electrones o huecos, para difundir desde el lado
caliente al lado fro, similar a un gas clsico que se expande cuando
se calienta; por consiguiente, la corriente inducida
termalmente.Este efecto se puede usar para generar electricidad,
medir temperatura, enfriar objetos, o calentarlos o cocinarlos.
Porque la direccin de calentamiento o enfriamiento es determinada
por el signo del voltaje aplicado, dispositivos termoelctricos
producen controladores de temperatura muy
convenientes.Tradicionalmente, el trminoefecto termoelctrico o
termoelectricidadabarca tres efectos identificados separadamente,
elefecto Seebeck, elefecto Peltier, y elefecto Thomson. En muchos
libros de textos, el efecto termoelctrico puede llamarseefecto
Peltier-Seebeck. Esta separacin proviene de descubrimientos
independientes del fsico FrancsJean Charles Athanase Peltiery del
fsico Estonio-AlemnThomas Johann Seebeck. ElEfecto Joule, el calor
generado cuando se aplica un voltaje a travs de un material
resistivo, es fenmeno relacionado, aunque no se denomine
generalmente un efecto termoelctrico (y se considera usualmente
como un mecanismo de prdida debido a la no idealidad de los
dispositivos termoelctricos). Los efectos Peltier-Seebeck y Thomson
pueden en principio sertermodinmicamente reversibles, mientras que
el calentamiento Joule no lo es.
INSTRUMENTOS DE MEDICIN EN LA REFRIGERACIN
Manmetros compuestos con visor de lquidos Fluxmetros Pinza
voltiamperimetrica Nanmetros
PLANO DE CONEXIONES ELECTRICAS
Instalaciones al descubierto: Como su nombre lo indica, los
conductores van montados sin tubo aislante protector y soportado
por medio de aisladores que, a su vez se fijan sobre las paredes y
techos.
Instalaciones bajo tubos salientes: Los conductores, van
introducidos en un tubo o cubierta aislante, de hierro emplomado,
plstico, etc., y montados en el interior de los muros y
paredes.
Instalaciones bajo tubo empotrado: Se diferencian de las
anteriores en que los tubos aislantes van montados en el interior
de los muros, de forma que no sean visibles al exterior.
Instalaciones especiales: Entre estas instalaciones especiales
podemos contar las instalaciones con conductores directamente
empotrados, las instalaciones con conductores tubulares, las
instalaciones para atmsferas hmedas.
Los planos en los que se muestran los distintos tipos de
instalaciones electrnicas, tales como:1. Toma corriente.1.
Interruptores.1. Timbres.1. Antenas de T.V. y radio.1. Tableros.1.
Conductores.1. Zumbadores.1. Tomas de telfono.1. Salidas para
lmparas.
Todos estos elementos se identifican por smbolos de los
distintos artefactos y conductores, los cuales se interpretan por
medio de la leyenda.
PLANOS O MAPAS PICTORICOS
Mapa que representa los accidentes topogrficos, los objetos o
los fenmenos mediante signos pictricos en lugar de utilizar los
signos convencionales habituales.Mapa pictrico del relieve: Mapa
que representa el relieve y cualquier otro accidente topogrfico en
posicin planimtrica aproximada utilizando signos pictricos la cual
cosa hace que se d una sensacin parecida a la de una perspectiva
oblcua.
CONVENCIONES ELECTRICAS
TIPOS DE REFRIGERANTES
Unrefrigerantees unproducto qumicolquidoogas, fcilmente
licuable, que se utiliza para servir de medio transmisor de calor
entre otros dos en unamquina trmica, y concretamente en aparatos
derefrigeracin. Los principales usos son losrefrigeradoresy
losacondicionadores de aire.El principio de funcionamiento de
algunossistemas de refrigeracinse basa en un ciclo derefrigeracin
por compresin, que tiene algunas similitudes con elciclo de Carnoty
utiliza refrigerantes como fluidode trabajo.
HISTORIAEn losaos 1980comenzaron las preocupaciones por lacapa
de ozono, los refrigerantes ms usados eran
losclorofluorocarbonosR-12yR22. El primero era empleado
principalmente para aire acondicionado de vehculos y para pequeos
refrigeradores; el segundo para aire acondicionado, refrigeradores,
y congeladores comerciales, residenciales y ligeros. Algunos de los
primeros sistemas emplearon elR-11por su bajopunto de ebullicin, lo
que permita construir sistemas de baja presin.La produccin de R-12
ces enEstados Unidosen 1995, y se planea que el R-22 sea eliminado
en el2010. Se est empleando elR-134ay ciertas mezclas (que no
atentan contra la capa de ozono) en remplazo de los compuestos
clorados. ElR410a(comnmente llamada por su nombre comercial Puron)
es una popular mezcla 50/50 deR-32yR-125que comienza a sustituir al
R-22.
CARACTERISTICAS DE LOS REFRIGERANTES Punto de congelacin. Debe
de ser inferior a cualquier temperatura que existe en el sistema,
para evitar congelaciones en el evaporador. Calor especfico. Debe
de ser lo ms alto posible para que una pequea cantidad de lquido
absorba una gran cantidad de calor. Volumen especfico.- El volumen
especfico debe de ser lo ms bajo posible para evitar grandes tamaos
en las lneas de aspiracin y compresin Densidad. Deben de ser
elevadas para usar lneas de lquidos pequeas. La temperatura
decondensacin, a la presin mxima de trabajo debe ser la menor
posible. Latemperatura de ebullicin, relativamente baja a presiones
cercanas a la atmosfrica. Punto crticolo ms elevado posible. No
deben ser lquidos inflamables, corrosivos ni txicos. Dado que deben
interaccionar con ellubricantedel compresor, deben ser miscibles en
fase lquida y no nociva con el aceite. Los refrigerantes, se
aprovechan en muchos sistemas para refrigerar tambin el motor del
compresor, normalmente un motor elctrico, por lo que deben ser
buenosdielctricos, es decir, tener una bajaconductividad
elctrica.
TIPOS DE REFRIGERANTES
Por su composicin qumica Los inorgnicos, como el agua o el
NH3:Amonaco Los de origen orgnico(hidrocarburosy derivados):
LosCFC's,Clorofluorocarbonos, perjudiciales para lacapa de ozono
LosHCFC's. Hidrocloroflurocarbonados LosHFC's.
LosHC:Hidrocarburos(alcanosyalquenos) Las mezclas,azeotrpicaso no
azeotrpicas.
Por su grado de seguridad GRUPO 1: no soncombustiblesnitxicos.
GRUPO 2: txicos,corrosivosoexplosivosaconcetracionesmayores de 3,5%
en volumen mezclados con elaire. GRUPO 3: txicos, corrosivos o
explosivos a concetraciones menores o iguales a 3,5% en
volumen..Por sus presiones de trabajo Baja: Media: Alta: Muy
alta:
Por su funcin Primario: si es el agente trasmisor en elsistema
frigorfico, y por lo tanto realiza un intercambio trmico
principalmente en forma decalor latente. Secundario: realiza un
papel de intercambio trmico intermedio entre el refrigerante
primario y el medio exterior. Realiza el intercambio principalmente
en forma decalor sensible.Pueden ser perjudiciales para lacapa de
ozono:ndice ODPy ayudar alefecto invernadero:ndice GWP-
REFRIGERANTES COMUNMENTE USADOS Elagua, Elamonaco, ElGlicol,
R11, R12, R22, R23, R32, R123, R124, R134a, R502, R407C, R410A,
R507, R517.
MATERIALES DE AISLAMIENTO TERMICO.
Unaislante trmicoes unmaterialusado en laconstrucciny
laindustriay caracterizado por su altaresistencia trmica. Establece
una barrera al paso del calor entre dos medios que naturalmente
tenderan a igualarse en temperatura, impidiendo que entre o salga
calor del sistema que nos interesa (como unaviviendao
unanevera).Uno de los mejores aislantes trmicos es elvaco, en el
que el calor slo se trasmite porradiacin, pero debido a la gran
dificultad para obtener y mantener condiciones de vaco se emplea en
muy pocas ocasiones. En la prctica se utiliza
mayoritariamenteairecon bajahumedad, que impide el paso del calor
por conduccin, gracias a su bajaconductividad trmica, y por
radiacin, gracias a un bajo coeficiente de absorcin.El aire s
transmite calor porconveccin, lo que reduce su capacidad de
aislamiento. Por esta razn se utilizan como aislamiento trmico
materiales porosos o fibrosos, capaces de inmovilizar el aire seco
y confinarlo en el interior de celdillas ms o menos estancas.
Aunque en la mayora de los casos el gas encerrado es aire comn, en
aislantes de poro cerrado (formados por burbujas no comunicadas
entre s, como en el caso del poliuretano proyectado), el gas
utilizado comoagente espumantees el que queda finalmente encerrado.
Tambin es posible utilizar otras combinaciones de gases distintas,
pero su empleo est muy poco extendido.
2.1Corcho 2.2Celulosa 2.3Lana de roca 2.3.1Manta 2.3.2Paneles
rgidos 2.3.3Coquillas 2.4Lana de vidrio 2.5Lana natural de oveja
2.6Vidrio expandido 2.7Poliestireno expandido (EPS) 2.8Espuma
celulsica 2.9Espuma de polietileno 2.10Film alveolar de polietileno
2.11Espuma de poliuretano 2.12Espuma elastomrica.+
Condensadores (capacitores) fijos
Se clasifican en funcin del dielctrico utilizado:
De papel
Suelen fabricarse con el arrollamiento de un dielctrico de papel
impregnado entre dos hojas metlicas que suelen ser de aluminio.El
conjunto queda cerrado en una resina termoplstica moldeada, con los
terminales de conexin embebidos.
De plstico
Generalmente se fabrican de poliestireno. El proceso de
fabricacin es idntico a los de papel, intercalando en este caso
capas de poliestireno y papel de aluminio. Tienen elevada
resistencia de aislamiento y bajas prdidas dielctricas
Polister metalizadoSustituyen a los de papel. Para la reduccin
de tamao, se sustituyen las cintas de aluminio por un metalizado
superficial de las hojas de polister. Suelen tener forma cbica.
Tienen propiedades autorregenerativas, si se perforan por
sobretensin.Dentro de este grupo estn los de policarbonato
metalizado, que son de mayor calidad.
MicaFormado por un apilado de lminas de mica y hojas de cobre,
latn, estao o aluminio.Empleados en circuitos de filtrado, sintona
y paso de radiofrecuencia.
VidrioSe fabrican a partir de cintas de vidrio sobre las que se
colocan otras de aluminio, a continuacin se calientan y se las
somete a presin para obtener una masa compacta y estanca.
CermicosSon silicatos mezclados con xidos metlicos y otros
alcalinos y alcalino-trreos. Se fabrican en forma de disco y tubo.
Son los ms cercanos al condensador ideal. Tienen una constante
dielctrica muy elevada, que permite obtener condensadores pequeos y
con gran capacidad.
ElectrolticosOfrecen ms capacidad en menos volumen y tienen
polaridad. Pero si se aumenta la tensin de trabajo o no respetamos
la polaridad, el dielctrico se perfora y se destruye el
condensador. Se emplean para grandes capacidades.
Condensadores variablesSe caracterizan por tener una capacidad
que vara al modificar la superficie enfrentada entre sus placas.
Podemos tener tres posibilidades para variar la capacidad:
a)Variar la superficie de armaduras enfrentadab)Variar la
separacin de las armadurasc)Variar el tipo de dielctrico
Se emplean en circuitos oscilantes y para sintonizar emisoras de
radio.
Condensadores ajustablesDentro de los condensadores variables,
podramos realizar otra clasificacin, los condensadores ajustables,
en los que se puede regular la capacidad.Se conocen como trimers y
pueden ser de mica, de aire o cermicos. Generalmente se ajustan una
sola vez para dejarlos fijos en el circuito.
Condensadores de tantalioSon polarizados por lo que hay que
tener cuidado a la hora de conectarlo.
Capacitores de polisterSustituyen a los capacitores de papel,
solo que el dielctrico es el polister. Se crearon capacitores de
polister metalizado con el fin de reducir las dimensiones fsicas.
Ventajas: muy poca prdida y excelente factor de potencia
TIPOS DE RELExisten multitud de tipos distintos de rels,
dependiendo del nmero de contactos, de laintensidadadmisible por
los mismos, tipo de corriente de accionamiento, tiempo de activacin
y desactivacin, etc. Cuando controlan grandespotenciasse les
llamacontactoresen lugar de rels.
Rels electromecnicos Rels de tipo armadura: pese a ser los ms
antiguos siguen siendo lo ms utilizados en multitud de
aplicaciones. Un electroimn provoca la basculacin de una armadura
al ser excitado, cerrando o abriendo los contactos dependiendo de
si es NA o NC. Rels de ncleo mvil: a diferencia del anterior modelo
estos estn formados por un mbolo en lugar de una armadura. Debido
su mayor fuerza de atraccin, se utiliza unsolenoidepara cerrar sus
contactos. Es muy utilizado cuando hay que controlar altas
corrientes. Rel tiporeedo de lengeta: estn constituidos por una
ampolla de vidrio, con contactos en su interior, montados sobre
delgadas lminas de metal. Estos contactos conmutan por la excitacin
de una bobina, que se encuentra alrededor de la mencionada ampolla.
Rels polarizados o biestables: se componen de una pequea armadura,
solidaria a unimnpermanente. El extremo inferior gira dentro de los
polos de un electroimn, mientras que el otro lleva una cabeza de
contacto. Al excitar el electroimn, se mueve la armadura y provoca
el cierre de los contactos. Si se polariza al revs, el giro ser en
sentido contrario, abriendo los contactos cerrando otro
circuito.
Rel de estado slidoSe llama rel de estado slido a un circuito
hbrido, normalmente compuesto por un optoacoplador que asla la
entrada, un circuito de disparo, que detecta el paso por cero de la
corriente de lnea y un triac o dispositivo similar que acta de
interruptor de potencia. Su nombre se debe a la similitud que
presenta con un rel electromecnico; este dispositivo es usado
generalmente para aplicaciones donde se presenta un uso continuo de
los contactos del rel que en comparacin con un rel convencional
generara un serio desgaste mecnico, adems de poder conmutar altos
amperajes que en el caso del rel electromecanico destruiran en poco
tiempo los contactos. Estos rels permiten una velocidad de
conmutacin muy superior a la de los rels electromecnicos.(ver fig
7).
Rel de corriente alternaCuando se excita la bobina de un rel con
corriente alterna, el flujo magntico en elcircuito magntico, tambin
es alterno, produciendo una fuerza pulsante, con frecuencia doble,
sobre los contactos. Es decir, los contactos de un rel conectado a
la red, en algunos lugares, como varios pases de Europa y
latinoamrica oscilarn a 50Hzy en otros, como en Estados Unidos lo
harn a 60 Hz. Este hecho se aprovecha en algunostimbresyzumbadores,
como un activador a distancia. En un rel de corriente alterna se
modifica la resonancia de los contactos para que no oscilen.Rel de
lminasEste tipo de rel se utilizaba para discriminar
distintasfrecuencias. Consiste en unelectroimnexcitado con la
corriente alterna de entrada que atrae varias varillas sintonizadas
pararesonara sendas frecuencias de inters. La varilla que resuena
acciona su contacto; las dems, no. El desarrollo de
lamicroelectrnicay losPLLintegrados ha relegado estos componentes
al olvido.Los rels de lminas se utilizaron enaeromodelismoy otros
sistemas de telecontrol.