Diagnostico de aire acondicionadoEn el diagnóstico de sistemas, el técnico deben tener presente que las unidades destinadas al acondicionamiento del aire desarrollan fallas que en la mayoría de las veces se pueden clasificar en dos categorías: Problemas con el flujo de aire, y problemas con el ciclo frigorífico. En este artículo, cubriremos las fallas ocasionadas por problemas con el flujo de aire.

 

Recuperación de refrigerantesLa necesidad de adoptar la conservación de los refrigerantes ha llevado a la industria a desarrollar terminología específica que será usada en este artículo técnico.

De acuerdo a la norma estándard ISO 11650, las definiciones son:

Recuperación: significa quitar refrigerante encualquier condición de un sistema y almacenarlo en un contenedor externo.

Reciclado: significa extraer refrigerante de una unidad y limpiarla empleando la separación del aceite y uno ó multiples pasadas a través de filtros secadores que reducen el grado de humedad, acidez, y partículas de materia. El reciclado generalmente toma lugar en el sitio del trabajo.

Debido a que las recuperadoras quitan más refrigerante de un sistema que cualquier otro método de práctica, debería considerarse su uso como una norma y no como una excepción. Las unidades de recuperación estan ampliamente disponibles en el mercado. Es muy importante usar equipo apropiado considerando las características del sistema de refrigeración y las especificaciones técnicas de la unidad recuperadora, teniendo en cuenta el radio de recuperación, tipo de refrigerante a recuperar. Tal como las bombas de vacío, las unidades de recuperación trabajan más eficientemente cuando las manguera que se emplean para las conexiones se mantienen lo más cortas posibles. Sin embargo, si no pudiese tener la unidad recuperador lo más cerca posible del sistema, no es excusa suficiente para no usar una. Si se emplean mangueras largas, lo único que sucederá es que el tiempo de recuperación será mayor. No existe ninguna excusa razonable para liberar refrigerantes a la atmósfera.Métodos de recuperación

Las siguientes imágenes muestran la configuración típica y los principales componentes de una unidad de recuperación.

{rokbox title=|Configuración de unidad de recuperado | size=|741 463|}images/stories/demo/rokbox/configuracion-unidad-recuperado.jpg{/rokbox}

CONFIGURACIÓN DE UNIDAD DE RECUPERADO

{rokbox title=|Conexión de recuperador de refrigerante | size=|666 352|}images/stories/demo/rokbox/recuperador-refrigerante.jpg{/rokbox}

CONEXIÓN DE RECUPERADOR DE REFRIGERANTE

{rokbox title=|Conexión de recuperador de refrigerante | size=|447 358|}images/stories/demo/rokbox/conexion-recuperadora-refrigerante.jpg{/rokbox}

CONEXIÓN DE RECUPERADOR DE REFRIGERANTE

Empleo de unidades recuperadoras

Las unidades recuperadoras son conectadas al sistema por medio de válvulas de servicio disponibles o válvulas de acceso en las tuberías tal como se muestra en la imagen anterior. Algunas recuperadoras pueden manejar refrigerantes en fase vapor y otras tanto en fase vapor como líquido, expansionando el refrigerante antes de que ingrese al compresor. Para las máquinas recuperadoras de sólo vapor, debe asegurarse de que al compresor no le ingrese refrigerante en estado líquido dado que produciría un serio daño al mismo.

Transferencia en estado de vapor

La carga de refrigerante puede ser recuperada en estado de vapor tal como lo muestra el siguiente diagrama.

{rokbox title=|Recuperación de vapor| size=|686 425|}images/stories/demo/rokbox/recuperacion-de-vapor.jpg{/rokbox}

RECUPERACIÓN DE VAPOR

En sistemas frigoríficos mucho más grandes esto tomará un tiempo considerable a diferencia de la transferencia en estado líquido. Las mangueras de conexión entre las unidades de recuperación, sistemas y cilindros de recuperación deberán mantenerse lo más cortas posibles y con el mayor diámetro interior disponible.

Transferencia en estado de líquido

Recientemente, se hablaba poco sobre la recuperación en estado líquido. Pero con el uso de compresores sin aceite y válvulas reguladoras de presión constante, se ha convertido en el método preferido de recuperación por la mayoría de los fabricantes de recuperadoras. Las unidades recuperadoras libres de aceite poseen un dispositivo interno que expansiona el refrigerante. Los compresores que no usan aceite toleran el líquido solamente si éste se controla a través de un dispositivo como la válvula CPR (regulador de presión de cárter ó por sus siglas en inglés crakcase pressure regulating). No intente usar su unidad para recuperar refrigerante en estado líquido si esta no está preparada para tal fin.

La recuperación de líquido se realiza de la misma manera que la recuperación de vapor. La única diferencia es que la conexión se realiza por el lado de alta presión del sistema. La recuperación de líquido es ideal para recuperar grandes cantidades de refrigerante.

Si la unidad recuperadora no posee una bomba de líquido en su interior, o no está diseñada para recuperar refrigerante en estado líquido, entonces se podrá recuperar líquido mediante el uso de dos cilindros y una unidad recuperadora. Los cilindros de recuperación deben tener dos puertos y dos válvulas, una para refrigerante líquido y otra para vapor. Se debe conectar el puerto de líquido de un cilindro directamente en el sistema frigorífico en un punto donde se sepa que circule refrigerante en estado líquido. Conecte el puerto de vapor del mismo cilindro a la entrada de la unidad recuperadora. Use la unidad recuperadora para aspirar vapor desde el cilindro, así se reducirá la presión del cilindro, lo que provocará que el líquido fluya desde el sistema frigoríficoa hacia el interior del cilindro. Tenga cuidado porque esto puede suceder my rápido.

El segundo cilindro se usa para juntar el refrigerante de la unidad recuperadora a medida que es aspirado del primer cilindro por el recuperador. Esto no será necesario si la unidad recuperadora posee el suficiente almacenaje interno. Una vez que se recuperó todo el líquido del sistema frigorífico, las conexiones podrán cambiarse de lugar y continuar la recuperación del vapor remanente.

Tal vez sea conveniente colocar un visor de líquido entre la línea de transferencia. No conecte la línea de líquido a la unidad de transferencia porque de lo contrario se dañará el compresor. La configuración de este arreglo se puede apreciar en la siguiente imagen:

{rokbox title=|Recuperación de líquido| size=|694 312|}images/stories/demo/rokbox/recuperacion-de-liquido.jpg{/rokbox}

RECUPERACIÓN DE LÍQUIDO

Sistema de recuperado "Push y Pull"

Existe otro método para la recuperación de líquido; es más común que el método descripto anteriormente, y se denomina método "push y pull". Si se tiene acceso a un cilindro de recuperación, el procedimiento será exitoso si se conecta el cilindro de recuperación a la válvula de vapor de la recuperadora, y la válvula de líquido del cilindro concectada en la válvula de líquido del sistema deshabilitado tal como muestra el diagrama. La unidad recuperadora "tirará" del refrigerante líquido alojado en el sistema deshabilitado cuando descienda la presión en el interior del cilindro. El vapor "tirado" desde el cilindro de recuperación por la recuperadora será entonces "empujado" de regreso hacia el lado de vapor del sistema inhabilitado.

{rokbox title=|Recuperación con el método "push y pull"| size=|854 488|}images/stories/demo/rokbox/recuperacion-push-pull.jpg{/rokbox}

RECUPERACIÓN CON EL MÉTODO "PUSH Y PULL"

Empleo del compresor del sistema para realizar el recuperado

Si se debe recuperar el refrigerante en un sistema donde su compresor todavía funciona, se puede emplear el mismo para recuperarlo. Se podría bombear el refrigerante para que se almacene en un cilindro de recuperación enfriado conectado a la salida del compresor, tal como se muestra en el siguiente diagrama.

{rokbox title=|Recuperación de refrigerante con el compresor de la instalación| size=|722 539|}images/stories/demo/rokbox/recuperar-refrigerante-con-compresor.jpg{/rokbox}

RECUPERACIÓN DE REFRIGERANTE CON EL COMPRESOR DE LA INSTALACIÓN

Fuente original: Manual for Refrigeration Servicing Thecnicians - United Nations Environment Programme 2010

 

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Selección de refrigerantesIntroducción

Originalmente, cuando se desarrolló el concepto de sistema de refrigeración moderno a mediados del siglo 19, un pequeño número de fluidos fueron usados como refrigerantes. Estos incluían amoníaco (NH3, R717), dióxido de carbono (CO2, R744), dióxido de sulfuro, ente otros. Sin embargo, debido a la combinación de toxicidad, inflamabilidad y a algunos detalles con las presiones, estos refrigerantes fueron reemplazados por un nuevo grupo de químicos fluorados que exhibían poca reactividad, baja toxicidad y no inflamables. Sin embargo, durante la década de los años 80, se descubrió que estos refrigerantes contribuyen al deterioro de la capa ozono, tras lo cual se desarrolló el Protocolo de Montreal en el año 1987.

 

Tubo recibidor de líquidoEl tubo recibidor está presente en las unidades condensadoras de refrigeración comercial equipadas con válvula de expansión termostática. Básicamente es un tubo destinado al almacenamiento del exceso de refrigerante que no está circulando en el sistema frigorífico. En este artículo técnico, vas a comprender la función del tubo recibidor, y lo importante que es para realizar tareas de mantenimiento en cualquier equipo frigorífico.

 

Aplicación

Refrigerantes

tradicionales

Retrofit / Refrigerantes Drop-In

Refrigerantes para

nuevos sistemas

Transicional
Largo término
Refrigeración doméstica R12 R401A, R401C, R405A, R406A, R414A, R414B, R415B R426A, R430A, R435A, R436A, R436B, R437A R134a, R600a*

Vitrinas y máquinas

autocontenidas

R12 R401A, R401C, R405A, R406A, R409A (HT), R414A, R414B, R4145B, R416A (HT), R420A (HT) R426A, R429A (HT), R430A, R435A*, R436A, R436B*, R437A (LT)

R600a*, R134a, R423A,

R435A,R436A*,R436B*, R510A

R22, R502 R408A (HT), R411A, R411B, R412A, R415A, R418A R290*, R417A, R419A (HT), R422B, R422D, R424A, R431A, R438A R290*, R404A, R407A/B/D/E, R421A, R421B, R427A, R433A/B/C, R507A, R744
Unidades condensadoras R502 R408A (HT), R411A, R411B, R412A, R415A, R418A R417A, R419A (HT), R422B, R422D, R424A, R431A, R438A

R404A, R407A/B/D/E, R421A,

R421B, R427A, R433A/B/C, R507A, R744

Sistemas de

supermercado

R22

R502

R408A (HT), R411A, R411B, R412A, R415A, R418A R417A, R419A (HT), R422B, R422D, R424A, R431A, R438A

R404A, R407A/B/D/E, R421A,

R421B, R427A, R433A/B/C, R507A, R744, Sistemas indirectos (emplean R290*, R1270*, R717*)

Almacenamiento frío

R502

R22

R717

R408A (HT), R411A, R411B, R412A, R415A, R418A R417A, R419A (HT), R422B, R422D, R424A, R431A, R438A

R404A, R407A/B/D/E, R421A,

R421B, R427A, R433A/B/C, R507A, R744, Sistemas indirectos (emplean R290*, R1270*), R717*

Refrigeración Industrial

R22

R502

R717

R290 / R1270

R408A (HT), R411A, R411B, R412A, R415A, R418A R417A, R419A (HT), R422B, R422D, R424A, R431A, R438A

R404A, R407A/B/D/E, R421A, R421B, R427A, R433A/B/C, R507A.

R744, Sistemas indirectos (emplean R290*, R1270*), R717*

Transporte

R12

R401A, R401C, R405A, R406A, R409A (HT), R414A, R414B, R415B, R416A (HT), R420A (HT) R426A, R429A (HT), R430A, R435A, R436A*, R436B*, R437A (LT) R134a, R423A, R435A, R436A*, R436B*, R510A*
R502, R22 R408A (HT), R411A, R411B, R412A, R415A, R418A R290*, R417A, R419A (HT), R422B, R422D, R424A, R431A, R438A R404A, R407A/B/D/E, R421A, R421B, R427A, R433A/B/C, R507A, R744, R290*, R1270*

Aire acondicionado

Split y Ductos

R22 R408A, R411A, R411B, R412A, R415A, R418A R290*, R417A, R419A, R422B, R422D, R424A, R431A, R438A R407A/C/D/E, R421A, R427A, R433A/B/C, R290*, R1270*, R410A

Aire compacto

y portátiles

R22 R408A, R411A, R411B, R412A, R415A, R418A R290*, R417A, R419A, R422B, R422D, R424A, R431A, R438A R407A/C/D/E, R421A, R427A, R433A/B/C, R290*, R1270*, R410A
Bombas de calor R22 R408A, R411A, R411B, R412A, R415A, R418A R290*, R417A, R419A, R422B, R422D, R424A, R431A, R438A R407A/C/D/E, R421A, R427A, R433A/B/C/, R744, R290, R1270*, R410A
Chillers

R11

R123

Ninguno Ninguno R236ea, R236fa, R245fa
R12 R401A, R401C, R405A, R406A, R409A, R414A, R414B, R415B, R416A, R420A R426A, R429A, R430A, R435A R134a, R423A, R435A
R22 R408A, R411A, R411B, R412A, R415A, R418A R290*, R417A, R419A, R422B, R422D, R424A, R431A, R438A R407A/C/D/E, R421A, R427A, R433A/B/C, R744, R290*, R1270*, R410A

Aire acondicionado

móvil

R12 R401A, R401C, R405A, R406A, R409A, R414A, R414B, R415B, R416A, R420A R426A, R429A, R430A, R435A, R436A*, R436B* R134a, R744

 

 

Por cada aplicación, existen cuatro listas de refrigerantes:

* Refrigerantes tradicionales, los que usualmente se emplearon antes del Protocolo de Montreal.

* Retrofit / Refrigerantes Drop-in, son refrigerantes que han sido desarrollados, o pueden ser usados en sistemas existentes que contengan los refrigerantes tradicionales, y generalmente contengan componente HC de manera que son solubles con el aceite mineral existente.

Estos han sido divididos en dos categorías:

* Refrigerantes transicionales que están compuestos por algunos HCFC, y por lo tanto aún son controlados por el Protocolo de Montreal, y debería ser solamente considerados para uso en corto término en sistemas que contienen CFC.

* Refrigerantes de largo término que no comprometen la capa de ozono, y pueden ser considerados sin ninguna restricción.

* Refrigerantes de nuevos sistemas, los cuales incluyen refrigerantes que no poseen restricción por el Protocolo de Montreal y se espera que se apliquen por un largo término.

Deben hacerse un número de observaciones adicionales:

* Muchos de los refrigerantes blends catalogados como de "largo término" y "sistemas nuevos" contienen HFC y PFC, que están incluídos en el Protocolo de Kyoto, y son regulados en varios países de Europa.

* Refrigerantes Inflamables -señalados con asterisco (*)- deben ser apropiadamente manipulados, es decir, los sistemas deben ser diseñados y mantenidos acorde a las leyes específicas. Si son usados como refrigerantes drop-in, el técnico debe asegurarse de que la conversión se haga de acuerdo a la reglamentación vigente.

* Las siglas (HT)t y (LT) implican que el refrigerantes está diseñado para alta temperatura o baja temperatura respectivamente.

* Además de los refrigerantes nombrados anteriormente, existen muchos otros productos en el mercado que no poseen la letra R- en su denominación. De forma similar, muchos de los refrigerantes nombrados tienen otro nombre en el mercado, en vez de ser conocidos por su nombre R-. Por ejemplo, el Suva MP39 equivale a R401A.

* Los sistemas que emplean dióxido de carbono necesitan ser diseñados de manera particular debido a sus propiedades termodinámicas.

Fuente consultada: Manual for refrigeration servicing technicians - Copyright © United Nations Environment Programme 2010

 

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La humedad dentro del cuarto frío, y la velocidad del aire son factores que hay que tomar en cuenta a la hora de diseñar un equipo de refrigeración. Una humedad baja en el cuarto frío hace que productos como la carne, flores, verduras, vegetales etc. se deshidraten excesivamente. Por el contrario, una humedad alta hace que se favorezca el crecimiento de moho y bacterias. Si el producto a conservar está empacada (botellas, latas, empaques al vacío, etc.) el tema de la humedad es irrelevante.

Quienes leyeron este artículo, también leyeron los siguientes títulos:La velocidad del aire es importante para la transferencia del calor, si no hay una buena circulación de aire se favorece el crecimiento de moho y bacterias y disminuye la capacidad del evaporador. Una circulación de aire muy alta, por el contrario, puede aumentar la deshidratación del producto. El factor más importante que regula la humedad dentro del cuarto refrigerado es el DT (Delta T) del evaporador, mientras más alto el DT menor humedad se va a producir dentro del cuarto. Mientras mas pequeño el DT, mayor será la humedad relativa. Mientras mayor del DT mayor será la capacidad del evaporador, esto significa que un evaporador pequeño puede, con un DT alto, dar la misma capacidad que un evaporador grande con un DT pequeño.

Este punto es importante porque muchas veces, el contratista con el afán de ganar una venta, calcula un evaporador más pequeño y así tener el menor precio. El que sale perdiendo es el cliente porque los productos que va a almacenar van a perder peso (carnes) o se deshidratarán (quemarán) en el caso de verduras o frutas.

Delta T: es la diferencia de temperatura entre el aire que pasa por el serpentín del evaporador (temperatura de diseño del cuarto) y la temperatura de evaporación del refrigerante (temperatura de saturación del gas correspondiente a la presión a la salida del serpentín).

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Los métodos de lubricación de un compresor varían con el tipo y tamaño del mismo, así como también del fabricante del compresor. Sin embargo, para casi todos los casos, los métodos de lubricación pueden agruparse en dos tipos generales: salpique y alimentación forzada.


El método de lubricación por salpique, la caja del cigüeñal o carter actúan como bomba de sumidero y es llenada hasta el nivel de las bancadas o soporte de eje. Con cada vuelta del
cigüeñal, la biela y el cigüeñal se sumergen en el aceite, haciendo que el aceite sea salpicado hasta las paredes del cilindro, bancadas y otras superficies en movimiento.

Con el método de lubricación por alimentación forzada, el aceite es forzado a pasar a través de los tubos de aceite y /o a los conductos practicados al eje cigüeñal y bielas para hacerlo llegar a las diferentes partes móviles.Generalmente se tienen cavidades pequeñas localizadas en cada extremo de la carcasa del carter inmediatamente sobre los soportes de eje o bancadas. Estas cavidades colectan aceite el cual baja por gravedad hasta las chumaceras principales y sellos del eje. En algunos casos, las bielas tienen ranuras para hacer llegar por el mismo aceite a las bancadas o chumaceras de los pernos de las articulaciones. También en algunas bielas se tiene en las mismas salientes o cucharones para aumentar el efecto de la salpicadura y / o para ayudar a forzar al aceite a que pase a través de los conductos practicados en la biela.


Después de realizar su función lubricadora, el aceite cae por gravedad al sumidero localizado en el cárter del compresor. El aceite circula bajo presión desarrollada por una bomba pequeña de aceite localizada en el cárter, generalmente unidas por engranes, cadenas o directas al eje, debido a que casi todas las bombas de aceite son automáticamente reversibles. Sin embargo, esto no es cierto para todos los compresores. Cuando la rotación de la bomba es crítica, por lo general, se indica con una flecha la dirección de giro apropiada, esta flecha está marcada sobre la carcasa del compresor.

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Bomba de calor aire acondicionado

Objetivos de este artículo

Luego de leer este artículo, podremos aprender lo siguiente:

*  Explicar los efectos en el sistema de una válvula check o antiretorno defectuosa.

*  Explicar cómo determinar si la válvula check o antiretorno está funcionando incorrectamente.

*  Explicar cómo una válvula inversora de cuatro vías con fugas afecta a la operación de un sistema.

*  Explicar cómo determinar si la válvula inversora de cuatro vías está funcionando correctamente.

*  Explicar los efectos de un filtro deshidratador obstruido.

*  Explicar cómo determinar si el filtro deshidratador está bloqueado.

*  Explicar cómo determinar si la válvula de expansión está funcionando correctamente.

Introducción a la bomba de calor

Dos aspectos fundamentales distinguen a un técnico mediocre de otro idóneo. Estos dos factores son la velocidad y la exactitud con la que el técnico es capaz de realizar sus trabajos. Estos dos elementos juegan un rol muy importante, sin importar el tipo de sistema que se esté reparando o asistiendo. En las bombas de calor, deben evaluarse componentes adicionales para poder diagnosticar y resolver este tipo de unidades. Este artículo técnico se concentrará en esos componentes adicionales. Desde el punto de vista mecánico, las bombas de calor se diferencian de las unidades convencionales frío / calor en que las primeras cuentan con dispositivos adicionales que incluyen:

Válvulas chek o antiretorno

Válvulas inversoras de cuatro vías.

Además de la válvula check e inversora, las válvulas de expansión y filtros deshidratadores también necesitan ser apropiadamente evaluados. Estos componentes tienden a ser construidos de forma diferente que los componentes diseñados para unidades que no sean bombas de calor. Es por esta razón, que estos dispositivos serán examinados en este tratado, dando especial énfasis a las aplicaciones de bomba de calor para las cuales fueron diseñadas.

Panorama sobre las bombas de calor

A diferencia de las unidades convencionales frío / calor, los equipos con bomba de calor tienden a ser más complejos, y por lo tanto, más difíciles de reparar. En un acondicionador de aire convencional, por ejemplo, el refrigerante circula en una única dirección mientras el sistema está funcionando. En una bomba de calor, sin embargo, el refrigerante circula en diferentes direcciones dependiendo del modo de operación. El sentido de circulación del refrigerante es controlado por una válvula check o antiretorno, y por la válvula inversora de cuatro vías. Mientras estos componentes estén funcionando correctamente, la circulación del refrigerante puede ser controlada apropiadamente y el sistema funcionará adecuadamente. Sin embargo, si estos dispositivos fallan en realizar su trabajo, la operación del sistema se verá afectada y podrían ocurrir fallas aún más graves. Por ejemplo, una válvula inversora de cuatro vías que tenga una fuga interna podría permitir que la descarga de gas caliente del compresor regrese inmediatamente al puerto de succión del compresor, provocando la quema del mismo. Un técnico con poca experiencia podría acudir a reparar esta unidad, y determinar que el compresor se ha quemado, y lo reemplazará sin determinar en primer lugar, qué es lo que provocó la falla del compresor. Luego de reemplazar y poner en marcha la unidad, el técnico se mostrará sorprendido al comprobar que el compresor nuevo también está quemado! El ser capaz de responder la pregunta: ¿Por qué el compresor se deterioró? le ayudará al técnico a ubicar la causa del problema, lo que es mucho más importante que simplemente identificar el efecto, o el resultado final, del problema.

Un escenario mucho más obvio que el anterior, podría ser el siguiente. El dueño de casa llama al servicio técnico debido a que su acondicionador de aire central no funciona. El servicio técnico acude al lugar y se da cuenta que los fusibles de la línea de voltaje de la unidad condensadora están quemados. El técnico reemplaza los fusibles, y esto se queman de nuevo. Una vez más, el técnico reemplaza el fusible (sí, adivinó"¦) y estos se queman de nuevo. Este técnico está intentando solucionar el efecto, los fusibles quemados, sin intentar encontrar la causa que origina el problema. Un apropiado diagnóstico implica el identificar no solamente el efecto sino la causa que lo origina también. De manera que, para saber qué distingue a un técnico mediocre de otro idóneo, ahora se puede dibujar un panorama más completo. Un técnico idóneo con una habilidad excelente en el diagnóstico de problemas debe ser capaz de:"¢

Identificar la causa del problema.

Identificar los efectos del problema.

Identificar las causas y los efectos con rapidez y exactitud.

Tratar el cliente con cortesía, y con aspecto profesional.

Conducirse correctamente en todas las prácticas de servicio, siempre manteniendo una línea de trabajo prolija en la casa del cliente. Esto incluye las huellas de las manos en la pared, el polvo generado por el trabajo, marcas en el suelo, etc.

Dos aspectos fundamentales distinguen a un técnico mediocre de otro idóneo. Estos dos factores son la velocidad y la exactitud con la que el técnico es capaz de realizar sus trabajos. 

En este tratado sobre diagnóstico de fallas en bombas de calor (que constará de varias entregas) examinaremos los distintos componentes y le daremos al lector un panorama de cómo estos dispositivos deberían operar y qué observar cuando se intente diagnosticar un sistema que no funciona correctamente. Antes de comenzar a introducirnos en los componentes de las bombas de calor, recrearemos un escenario hipotético para analizar.

Consideremos el condensador de la siguiente figura. Este condensador tiene una válvula manual conectada entre la entrada y la salida del condensador. Esta válvula está instalada con la intención de permanecer en posición cerrada todo el tiempo, evitando que el refrigerante circula a través de ella. Podemos observar que la temperatura del refrigerante que abandona el condensador es la misma que la temperatura del refrigerante en la línea que circula hacia el dispositivo de expansión, es decir, 100º F. La válvula conectada a través del condensador está por lo tanto en posición cerrada. 

EN CONSTRUCCIÓN

Ahora vamos a considerar la siguiente situación. En la imagen inferior, la temperatura del refrigerante que sale del condensador ha aumentado a 120º F. ¿Por qué la temperatura del refrigerante aumentó de repente? Puede concluirse que el gas caliente proveniente del compresor está ingresando a través de la válvula manual que supuestamente permanece cerrada y se está mezclando con el refrigerante que sale del compresor. Esta mezcla de refrigerantes provocará una reducción en la eficiencia del sistema, ya que la temperatura del refrigerante que ingresa al dispositivo de expansión será más alta que la deseada.

EN CONSTRUCCIÓN

En este ejemplo, logramos apreciar que es posible diagnosticar y evaluar ciertos componentes de una bomba de calor sin tener que quitar o desinstalar físicamente ninguno de ellos. Este artículo y los que más adelante se publiquen, tienen la intención de enfocarse en este tipo de evaluación. Conociendo la diferencia entre qué es lo que debería suceder y qué es lo que sucede, el técnico puede efectivamente realizar su trabajo, creando un valor agregado para su clientela.

Próximamente el Capítulo 2 de este artículo.

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Los contactores son dispositivos electromecánicos, cuya función es interrumpir en un circuito eléctrico el paso de la corriente, y tienen la particularidad de poder realizar múltiples maniobras y además son controlados a distancia sin el accionamiento por parte del operario en forma directa. Es un dispositivo fundamental en los circuitos de automatización, que asociado con otros elementos de protección constituye el dispositivo ideal para el control y protección de los motores eléctricos del tipo de inducción, iluminación, calefacción y banco de capacitores. El contactor se encuentra presente en muchas aplicaciones del mundo de la refrigeración.

Puede ser empleado en baja tensión (hasta 1000 V) y también hasta los 10 kV aproximadamente. Para aplicaciones de baja tensión, la conexión y desconexión se hace en aire, y en cambio, en los de mayores tensiones las maniobras anteriormente mencionadas se realizan en un medio distinto, como ser vacío o algún gas.

Funcionamiento y características

El contactor es un interruptor que funciona por acción de una bobina alimentada por una tensión más baja que la del circuito a interrumpir, que denominaremos auxiliar o de bajo voltaje y que en el campo se especifica como tensión de mando o tensión de accionamiento o tensión auxiliar. La mayoría de los contactores usados en la industria son accionados por la energía magnética desarrollada por una bobina de excitación.

Cuando circula corriente por la bobina, se produce un campo magnético suficientemente grande que hace que la armadura fija atraiga a la armadura móvil, dando como resultado el cierre de los contactos. La corriente auxiliar se obtiene de la misma red, a través de un transformador denominado de control. Cuando el operador oprime el pulsador de arranque, se produce el cierre del circuito auxiliar y se acciona la bobina, que cierra los contactos principales debido a la atracción magnética producida.

Una de las características importantes del contactor es la tensión que se aplica a la bobina de accionamiento, como así también su intensidad o potencia. Existe una amplia gama de tensiones de accionamiento, tanto en corriente contínua como alterna, siendo las más comúnmente utilizadas, 24, 48, 220 y 380 voltios. La intensidad y potencia de la bobina dependen del tamaño del contactor. La tensión de alimentación de la bobina puede ser la misma del circuito de fuerza o inferiores a esta, reducidas por un transformador o suministradas por otras fuentes de alimentación.

El tamaño del contactor dependerá de la intensidad que es capaz de establecer, soportar e interrumpir, como así también del número de contactos que posea. Además, su tamaño dependerá también de la máxima tensión de trabajo que pueda soportar, aunque esta suele ser de 660 voltios para los contactores usados en la industria.

Tipos de contactos

En los contactores pueden encontrarse dos tipos de contactos: contactos principales y contactos auxiliares. Los contactos principales son aquellos que tienen por finalidad realizar el cierre o apertura del circuito principal, a través del cual se transportará la corriente al circuito donde se encuentra la carga. La calibración de estos contactos dependerá de la intensidad que deberán soportar sin riesgo de deteriorarse. Lso contactos principales se referencian con una sola cifra del 1 al 16.

Los contactos auxiliares tienen por finalidad el gobierno del contactor (específicamente de la bobina) y de su señalización. Estos pueden ser abiertos o cerrados, y dado que están diseñados para dar paso a corrientes pequeñas (alimentación de bobina y dispositivos de señalización), suelen ser diseñados de un tamaño más pequeño que los contactos principales. Los contactos auxiliares están referenciados con dos cifras. Las cifras de unidades o cifras de función indican la función del contacto:

1 y 2, contacto normalmente cerrados (NC).
3 y4, normalmente abiertos (NA)
5 y 6, contacto de apertura temporizada
7 y 8, contacto de cierre temporizado

Las bobinas de un contactor se referencian con las letras A1 y A2. El contactor se denomina con las letras KM seguidas de un número de orden.

Tipos constructivos

Los contactores se agrupan en dos tipos según su construcción: los de potencia y los auxiliares. Los contactores de potencia se utilizan para conectar y desconectar las corrientes de las cargas. Mientras que los contactores auxiliares se emplean en los circuitos auxiliares, como por ejemplo, los circuitos de automatización, control o señalización.

Los contactores de potencia tienen tres contactos principales y un numero variable de contactos auxiliares, que dependen del tamaño y construcción del mismo, generalmente son dos contactos auxiliares, uno normalmente cerrado y otro normalmente abierto.

Los contactores auxiliares pueden tener un número variable de contactos. Estos contactos pueden ser normalmente abiertos, normalmente cerrados o inversores. Este tipo de contactores tienen una mayor velocidad de operación y por lo tanto un número mayor de maniobras horarias.

Categoría de empleo para los contactores según la norma IEC 60947

Los contactores se diferencian por la categoría para la cual están diseñados, esta define qué tipo de interruptor será utilizado. Las categorías de empleo están normalizadas y fijan los valores de la corriente que el contactor debe establecer o cortar:

Depende de:

El tipo de receptor controlado: motor de jaula o de anillo, resistencias, etc.
Condiciones en las que se realizan los cierres y aperturas: arranque, inversión de marcha, etc.
Estas categorías son establecidas para corriente alterna  AC-1,. AC-2, AC-3 y AC-4 y para corriente contínua: DC-1, DC-3 y DC-5.

Categoría AC-1: se aplica a todos los receptores o equipos alimentados con corriente alterna, cuyo factor de potencia es mayor o igual a 0,95. Ejemplos: sistemas de calefacción, distribución, cargas puramente resistivas, etc.

Categoría AC-2: para cargas inductivas. Arranque e inversión de marcha de motores de anillos rozantes motores asíncronos para mezcladoras, centrífugos, etc. Al cierre, el contactor establece la intensidad de arranque del orden de ,5 veces la intensidad nominal del motor. A la apertura el contactor debe cortar la intensidad de arranque con una tensión menor o igual a la tensión de la red. Ejemplos: Puentes grúa, grúas pórtico con motores de rotor bobinado.

Categoría AC-3: se emplea para el arranque y desconexión de los motores asíncronos de jaula de ardilla, conexión con 5 a 7 veces la corriente nominal, apertura durante la marcha. Al cierre, el contactor establece la intensidad de arranque con 5 a 7 veces la intensidad nominal del motor. A la apertura, corta la intensidad nominal absorbida por el motor. En este momento la tensión en los bornes de sus polos es del orden del 20% de la tensión de la red, por lo que el corte es fácil. Ejemplo: todos los motores jaula de ardilla empleados en ascensores, escaleras mecánicas, cintas transportadoras, compresores, bombas, mezcladoras, aparatos de aire acondicionado, compresores, ventiladores.

Categoría AC-4: para motores de jaula (arranque, marcha a impulsos y frenado por inversión), motores asíncronos para grúas, ascensores, etc. El contactor se cierra con un pico de corriente que puede alcanzar 5, incluso 7 veces, la intensidad nominal del motor. La tensión puede ser igual a la de la red. El corte es severo.

Vida útil de los contactos

Debido a la gran cantidad de maniobras a la cual se sometido el contactor, los elementos que más sufren son sus contactos. Por lo tanto, es fundamental la vida operativa o duración de los mismos es fundamental. Los fabricantes proporcionan tablas a tal efecto, en donde para determinada potencia y corriente se pueden determinar los ciclos de maniobra que tendrá el contacto a lo largo de su vida.

La selección de los contactos dependerá de la forma de empleo que se hace del motor y de su tipo (arranque, marcha, contramarcha, rotor en jaula de ardilla o bobinado, etc.)

Montaje de los contactores

Cuando se utilizan los contactores para comandar, proteger y controlar un solo motor se los instala dentro de un gabinete en cuyo frente están los pulsadores de arranque y parada. La fijación del contactor al gabinete, se realiza mediante la utilización de los denominados riel tipo DIN.

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Válvula de expansión termostáticaIntroducción

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