INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA UNIDAD PROFESIONAL AZCAPOTZALCO

“BUENAS PRACTICAS PARA LA OPTIMIZACION EN LA OPERACIÓN DE LOS SISTEMAS DE REFRIGERACION EN TIENDAS DE CONVENIENCIA”

T E S I S QUE PARA OBTENER EL TITULO DE:

INGENIERO MECANICO

PRESENTA:

ADLER IVAN FONSECA MENDOZA ASESOR: ING. RUBEN MARCHAND ORTEGA

MEXICO, D.F. 2009

1

INDICE Capítulo I I. GENERALIDADES I.I Tiendas de conveniencia

8

I.II El cambio ante las tiendas de conveniencia I.III La influencia estadounidense de tiendas de conveniencia en México

9

I.IV Objetivo de las tiendas de conveniencia I.V Situación actual de las tiendas de conveniencia

10

I.VI. Características de la comida rápida

11

I.VII Descripción del consumidor de comida rápida

12

I.VIII Creencias del consumidor acerca de las tiendas de Conveniencia

13

I.IX. Historia de la refrigeración

14

I.X. Principios de la refrigeración.

17

Refrigerante Aire Acondicionado Presión Atmosférica Manométrica Absoluta Energía Capacidad calorífica Calor Temperatura Bulbo húmedo Bulbo Saturación Volumen Específico Caloría Entalpía Entropía Calor sensible Calor latente Cambios de estado Primera Ley de la Termodinámica Segunda Ley de la Termodinámica Tercera Ley de la Termodinámica

2

I.XI. Método de Transferencia de Calor I.XII Conducción

24

I.XIII Convección

25

I.XIV Radiación

26

I.XV Ciclo de Carnot

27

I.XVI. Como se produce la refrigeración.

28

Niveles de frió Ciclo básico de la refrigeración Representación termodinámica del ciclo de refrigeración Sobrecalentamiento Subenfriamiento I.XVII Refrigeración Antecedentes

30

I.XVIII Gases Refrigerantes

31

I.XVIX Refrigerantes más Usados

32

I.XX Propiedades de los Gases

33

I.XXI Los Gases y su Cambio de Estado I.XXII Diagrama de Mollier

34

I.XXIII Análisis del Diagrama I.XXIV Refrigeración Mecánica

36

I.XXV Objetivo de la Refrigeración I.XXVI Ciclo mecánico de la Refrigeración

37

I.XXVII Diferencia entre CFC, HCFC, HFC

39

I.XXVIII. Condiciones de Diseño de la Cámara

48

Verificación de Planos Instalación de los equipos (condensadores, evaporadores, válvulas) Tubería Tipo K, L, M Usos y propiedades, aislamientos) Refrigerantes Selección de refrigerante Aceites empleados en Refrigeración

50 51 79 106 108 111

3

Capítulo II II. Buenas prácticas en equipos de refrigeración. II.I Funcionamiento de Vitrina Salchichonera Localización de una Vitrina Nivelación del Equipo Sellado de Piso Instalación de Ventilación Puertas Removibles Sistema de Refrigeración Drenado Diagrama Eléctrico

117 118 119 120 121 123 124

II.II Funcionamiento de Refrigerador Vertical Condiciones para Instalación Regulación Funcionamiento Control de temperatura: Analógico y Digital Operación Conexiones Diferencias entre un sistema Analógico y Electrónico Suministro Eléctrico Diagrama Eléctrico Iluminación

125

137 139

II .III Funcionamiento de cuarto frío Buenas Prácticas de operación Manejo adecuado de los componentes Manejo de cortina Hawaiana Manejo de puerta Iluminación del cuarto Espacio de trabajo de los evaporadores

140 141 142 144

Capítulo III III. Mantenimiento preventivo de los sistemas de refrigeración III.I Herramienta necesaria III.II Pasos para realizar el mantenimiento III.III Limpieza de los componentes III.IV Lista de Chequeo Variables

149 162 167 195

4

Capítulo IV IV. Mantenimiento correctivo de los sistemas de refrigeración IV.I Posibles fallas de los equipos IV.II Origen de las fallas IV.III Detectar la falla, resolver el problema que se presente IV.IV Lista de Chequeo y Hoja de Reporte

199 219 227

Capítulo V V. Costos. V.I Realización del Mantenimiento Preventivo V.II Realización del Mantenimiento Correctivo V.III Refacciones de los Sistemas de Refrigeración

230 242

Bibliografías

245

Apéndices

247

5

CAPITULO I

GENERALIDADES

6

Tiendas de Conveniencia

7

8

I. Generalidades I.I Tienda de conveniencia Se llaman tiendas de conveniencia a los establecimientos con menos de 500 m² con un horario comercial superior a las 18 horas, un periodo de apertura de 365 días del año. De ahí el nombre popular de 24 horas. Tienen un amplio surtido de productos, centrado en bebidas, alimentación, productos de abarrote, bazar, etc. Generalmente, se ubican en el centro de las ciudades aunque también se engloban bajo esta denominación otros locales como, por ejemplo: los situados junto a estaciones de servicio. También se incluyen las tiendas situadas en los aeropuertos, que pueden ser o no libres de impuestos (Duty Free) I.II El cambio ante las tiendas de conveniencia. Si no reaccionas al cambio, mueres Si reaccionas al cambio, sobrevives Si anticipas el cambio, adquieres una ventaja competitiva. Si provocas el cambio, te conviertes en el líder. Ejemplos de empresas que caen en estas "Leyes del Cambio" hay muchas, sobre todo en empresas de tecnología. El primer ejemplo que mencionaremos lo están viviendo miles de mexicanos, que tienen su tienda. Hace uno 8 años yo le comentaba a mi esposa: Si los propietarios de las tiendas de la esquina no se ponen vivos van a desaparecer. Y ya está pasando.... ¿Cual ha sido el cambio? La aparición y expansión de las tiendas de conveniencia en el país. Este tipo de tiendas disponen todo de forma tal que los clientes lleguen a ellas rápida y convenientemente. El amplio horario de servicio que ofrecen brinda la tranquilidad de encontrar, en horas en las que el resto de los establecimientos han cerrado, una tienda confiable donde realizar una compra imprevista o urgente. En este tipo de tiendas se organizan los productos en espacios bien iluminados y limpios, de forma tal que los clientes puedan localizarlos y servirse de ellos, contando siempre con personal capacitado y dispuesto a ofrecerles una atención agradable, eficiente y pronta. ¿Quiénes están muriendo? Aquellas tiendas que enfrentaron de frente este nuevo tipo de competencia. La baja que sufrieron en sus utilidades ya no permite cubrir sus gastos de operación. ¿Como reaccionar al cambio? Analizando como funcionan estas "nuevas" tiendas, y modernizándose dentro de sus posibilidades: Instalar cámaras frigoríficas, mejorar su apariencia, instalar computadoras sistemas de venta, y mejorando su servicio al cliente. ¿Quienes anticiparon el cambio? Quienes hicieron la modernización de sus instalaciones y mejoraron el servicio antes de tener en frente a la competencia.

9

Además lograron dos cosas: 1) Que sus clientes se sintieran más a gusto con ellos 2) Que en los estudios de mercado apareciera que ya hay una tienda de conveniencia en la zona, habrá que pensar dos veces antes de entrar ella. Obtuvieron ventaja competitiva. I.III La influencia estadounidense en el surgimiento de tiendas de conveniencia en México Las tiendas de conveniencia en México están influidas por las tradiciones “estadounidenses” o “americanas”, como popularmente se les denomina, ya que éste concepto comercial, ha sido utilizado en los Estados Unidos aproximadamente desde hace 40 años, desarrollándose y expandiéndose con una velocidad vertiginosa, inundando los mercados tanto en las ciudades como en los suburbios. La calidad de vida en los Estados Unidos es muy diferente a la de México. Allá la mayoría de la población tiene facilidad para adquirir productos a crédito, lo cual da la oportunidad de adquirir pronto productos caros como una vivienda y automóviles. Al tener un medio de desplazamiento no es tan importante vivir en zonas donde los servicios estén centralizados, como sucedía en las ciudades principales de México. De hecho en los Estados Unidos la gente puede vivir y vive a distancias considerables de su trabajo o de zonas comerciales. El producto básico que busca el consumidor estadounidense en un establecimiento de éste género, es “la conveniencia”, es decir lo que se traduce en características como la comodidad, la imagen, el estacionamiento, la rapidez, la confianza en la calidad, características esenciales de un punto de venta en el que un consumidor satisface sus necesidades según sus “conveniencias” derivadas del tipo y estilo de vida que desarrolla, como parte de una sociedad moderna. La clave, para el éxito de éste tipo de puntos de venta, se podría ver reflejada en la fusión de la tiendita de la esquina, que es atendida por una familia, que conoce a todos los de la colonia que viven alrededor de la tienda a una Institución que avale la calidad de los productos que se ofrecen y la formalidad del servicio. Objetivo y características de las tiendas de conveniencia Las tiendas de conveniencia nacen con la finalidad de satisfacer las compras de urgencia o no planeadas de forma que se evite entrar a algún centro comercial donde se puede perder más tiempo de lo esperado. Sus principales características son: ƒ

Buena ubicación: Generalmente se encuentran establecidas en gasolineras, centros comerciales, anexos a cafeterías, restaurantes o como tiendas independientes en esquinas de alta circulación.

ƒ

Tamaño: Su tamaño varía de los 50 a los 300 metros.

ƒ

Horarios: Manejan horarios con gran amplitud incluso algunas permanecen abiertas las 24 hrs.

ƒ

Servicio: Cuentan con estacionamiento propio y personal capacitado.

ƒ

Rapidez: Son comercios en los que se permanece poco tiempo debido a las dimensiones de la tienda , la practicidad del acomodo de los productos y la rapidez en el área de cajas.

10

I.IV Situación actual del sector de las tiendas de conveniencia Las tiendas de conveniencia en la actualidad continúan en expansión debido a la capitalización de las oportunidades derivadas de la evolución del estilo y vida del consumidor al que atienden. Mientras que las tiendas tradicionales pierden terreno en poblaciones medianas y grandes, por ejemplo en localidades mexicanas con más de 250 mil habitantes el número de establecimientos tradicionales bajó del 36.6% al 33.7%, en tan solo dos años. En 2001 la participación de puntos de venta en México estaba conformado de la siguiente manera: ƒ

47.5% tiendas tradicionales.

ƒ

7.3% mini súper y las tiendas de conveniencia.

ƒ

45.3% cadenas de autoservicio.

Para 2003, los porcentajes quedaron como sigue: ƒ

43.1% tiendas tradicionales (4.4 puntos menos).

ƒ

8.5% mini súper y las tiendas de conveniencia (1.2 puntos más).

ƒ

48.4% cadenas de autoservicio (3.1 puntos más).

El incremento de las cadenas de autoservicio no se concentra en las ciudades más importantes. Los principales aumentos en valor de las ventas en autoservicios por ciudad en 2003 comparados con 2002 son: Puerto Vallarta, Aguascalientes, Toluca, León, Culiacán y Querétaro. Por tanto, las oportunidades de expansión se encuentran fuera de las grandes áreas metropolitanas. Las ciudades con mayor índice de habitantes por tienda son Irapuato, León, Morelia, San Luís Potosí, Aguascalientes y Acapulco. Las causas de este cambio se deben a que en México existe una evolución en el comportamiento del consumidor ya que actualmente las condiciones de oferta y competencia en el mercado han llevado al consumidor a una búsqueda exigente y juiciosa de precio y calidad que satisfagan sus necesidades y perspectivas de compra: la disminución del ritmo de crecimiento poblacional genera cambios en el perfil del consumidor. Se aprecia un crecimiento en el nivel socioeconómico medio alto y una orientación hacia un tipo de familia menos numerosa. Además el desarrollo de comunidades de alta densidad repercute en la concentración del consumo. Finalmente, el desarrollo de las zonas urbanas ya no se concentra en las tres principales metrópolis. Por otro lado desde hace varios años ha cambiado el papel de la mujer, ha pasado de ser exclusivamente ama de casa a ser una aportadora de ingresos y administradora de los recursos del hogar, eso le ha dado una mayor oportunidad de decisión de compra en los hogares. El cambio en el papel de la mujer ha ocasionado una variación en la selección de los productos que se consumen en México, por lo que en la actualidad registran un crecimiento en ventas artículos y alimentos que requieren un menor tiempo de preparación, que son de fácil consumo y saludables. Es importante entender las necesidades y aspiraciones de la mujer con el fin de construir mejores estrategias de marca en la industria de productos de consumo masivo. Es un hecho que la mujer ha incrementado aún más su participación en la actividad económica. El éxito de las tiendas de conveniencia reside en su ubicación, rapidez y amplitud de horario. Se puede decir que el concepto de tienda de conveniencia surge como respuesta a situaciones en las que el consumidor se enfrenta a necesidades que se traducen en actos de compra poco reflexivos y de baja implicación emocional. En estas circunstancias, los

11

consumidores a parte de buscar una experiencia de compra satisfactoria valoran sobre todo la rapidez en el servicio, una mayor disponibilidad de tiempo y un cierto componente lúdico. I.V La comida rápida o “fast food” en la industria alimenticia La comida rápida o fast food nació en Estados Unidos como una forma de satisfacer las necesidades alimenticias de una sociedad en la que la producción no dejaba tiempo al “ocio gastronómico”. Dicha situación se reproduce ahora en la sociedad mexicana y se extiende, especialmente en la juventud, principal consumidor de este tipo de alimentos que en gran parte son importados de Norteamérica Actualmente la comida rápida está abarcando grandes espacios en las tiendas de conveniencia, se ha dado una simbiosis entre ambas industrias La combinación de comida rápida y tiendas de conveniencia ofrece al consumidor una parada de compra en la que puedan adquirir dulces y artículos de conveniencia mientras consumen una comida rápida preparada ahí mismo, lo que resulta sumamente atractivo para el consumidor que carece de tiempo por su rutina diaria. I.VI. Características de la comida rápida o “fast food” de las tiendas de conveniencia. Este tipo de comida se caracteriza por: • Gran diversidad de productos:

Se preparan normalmente alimentos como hamburguesas, hot dogs, patatas fritas, bocadillos, ensaladas y en general, platos que no demandan una gran elaboración. • Precio Módico:

La escasa elaboración de este tipo de comida, así como el hecho de que en estos establecimientos no se sirve la comida a la mesa, comporta un ahorro importante de personal. Su presentación también es indicativa: se sirven en bandejas, bolsas de papel o plástico de manera que puedan ser trasladados fácilmente. • Rapidez:

El adjetivo que define a este tipo de comida es rápido. Eso indica mucho de la manera en que son preparados y consumidos los alimentos. • Calidad de los alimentos empleados:

Los detractores de este tipo de alimentación la denominan a menudo como comida basura, aunque esto no siempre es así en todos los alimentos. • Globalización y diversidad gastronómica:

Empresas multinacionales preparan un tipo de comida homogénea e implantada en todo el mundo. Es un resultado de la falta de tiempo que tienen las personas en todos los países desarrollados, a su vez la comida rápida es un factor de uniformidad en nuestro mundo globalizado. • Homogeneidad:

El sabor de un determinado producto es siempre predecible, cuando es adquirido en una tienda de conveniencia.

12

I.VII. Descripción del consumidor de comida rápida Los consumidores de tiendas de conveniencia pueden constituir varios segmentos de mercado. Estos segmentos son: Estudiantes entre los 15 y 22 años de edad, de distintos niveles socioeconómicos. Ejecutivos y personas que laboran en zonas de influencia de las tiendas de conveniencia (22-34 años). ƒ Personas que visitan las gasolineras donde algunas tiendas están situadas, principalmente si se encuentra en una zona alejada o carretera. ƒ Personas activas, que no tengan tiempo de hacer sus compras en un supermercado o un mercado, que deciden realizar las compras en una tienda de conveniencia ƒ Personas con un carácter autosuficiente, de toma de decisiones propias que se reflejan en acciones de compra. Es un perfil un tanto introvertido, donde se subraya la toma de decisiones. ƒ En general son clientes exigentes que ponen suficiente atención en la limpieza y diseño del lugar, les gusta lo tranquilo e higiénico de comer en una tienda de conveniencia. Estos aspectos son los que atraen al mercado meta real actual. Se puede resumir señalando que las personas que acuden a una tienda de conveniencia para comprar comida rápida, fast food, prefieren los productos que involucran menos preparación, menos calentamiento y menos procesos para ser disfrutados, de hecho hasta pueden pasar por ellos e ingerirlos aún sin calentarlos, prepararlos o condimentarlos de manera extra. ƒ ƒ

El café continúa siendo un producto de los que el consumidor disfruta más, en este tipo de establecimientos, por lo que nunca podría o debería de faltar en la barra de fast food, ya que dicho producto propicia un tráfico seguro en el área que se busca impulsar dentro de otras cadenas comerciales por lo que no se puede omitir su existencia. Aunque se proyectaron los gustos principales de los consumidores, no hay que dejar de notar, que una barra de productos preempacados en el área de fast food, bien surtida y variada, da más confianza al consumidor y una mejor imagen que el consumidor asocia con la percepción general de la tienda. Por lo que es necesario, conservar todos los productos que han sido identificados por el consumidor actualmente, y probablemente incluir algunos otros sugeridos por los clientes y retirar poco a poco los de escasa rotación. Siempre se deberá tener identificado el listado del 80/20 en ventas, con la finalidad de conocer el movimiento de los productos líderes para poder estudiar los fenómenos en cambios de gustos de los consumidores y su reacción a las promociones en el área de estudio.

13

Razones por las que los consumidores acuden a las diferentes cadenas de tiendas de conveniencia. El análisis de esas razones se codificó de la siguiente manera:

o o o o o o

El consumidor se identifica con la personalidad de marca (personificación de la marca). Le ofrece una ventaja que no le ofrecen otras cadenas. Siente que se asemeja a sus valores y creencias. Le gusta la imagen general de la cadena. No tiene tiempo. Le queda cerca. Le da confianza.

o

Se ajusta al presupuesto que tiene.

o

Manejan promociones, con marcas reconocidas.

o

I.VIII Creencias del consumidor acerca de las tiendas de conveniencia, Los consumidores piensan que en las tiendas de conveniencia: o o o o o o o o

Los precios son más caros que en las tienditas. Los productos empaquetados por ser más caducos son menos frescos. Los productos que se ofrecen tienen más garantía. Son más seguros porque tienen cámaras. Ganan más que los demás canales de distribución. No son nacionales y que quitan trabajo a otras personas. Te “despachan más rápido”. Son más limpios que los supermercados y que las tienditas.

Estas creencias constituyen un foco de atención para la elaboración de las estrategias de mercadotecnia correctas, porque al ser las directrices de la percepción del consumidor, podrían ser capitalizadas para implantar mejoras en las cadenas de tiendas de conveniencia, para lograr sus metas a corto plazo, que derivan en aumentar su participación en el mercado a través de un posicionamiento en la mente del consumidor. Sin embargo, aunque se han manejado en éste artículo generalidades de la industria de tiendas de conveniencia y en especial de su área de “fast food”, no hay que dejar de hacer hincapié en que con el gran crecimiento de la industria sobre todo en número de sucursales y penetración en el mercado, experimentarán cambios, que modificarán la percepción, participación, diseño de tiendas, por lo cual se tendrán que hacer monitoreos que documenten dichos cambios en investigaciones periódicas para ir captando el desarrollo de las diferentes cadenas de tiendas de conveniencia y acoplar las estrategias respecto a estos cambios a lo largo del tiempo. En las tiendas de conveniencia para satisfacer las necesidades de los clientes se cuenta con equipos de refrigeración para tener productos frescos y cumplir con las exigencias del cliente. Estos equipos son necesarios para tener los productos a una temperatura baja y se conserven mejor y tenerlos listos para el consumo y poder cumplir con las expectativas del cliente que va a encontrar un producto frio y agradable al consumo.

14

I.IX Historia y Antecedentes de la Refrigeración Antes de que se introdujeran los sistemas de refrigeración mecánica, las personas conservaban alimentos como carnes y pescados mediante procesos de salado o ahumado. Pronto descubrieron que los alimentos sometidos a bajas temperaturas se conservaban sin deteriorarse y en los primeros tiempos se empleaba el hielo con ese propósito. La gente enfriaba alimentos en arroyos fríos o cuevas profundas. Las primeras bodegas fueron hoyos cavados en el suelo, forrados con madera o paja y cubiertos con hielo o nieve que se encontrara en el lugar o que se trajera de montañas cercanas. Ésta fue la única forma de refrigeración durante casi toda la historia humana. Los chinos ya tenían técnicas de cortado y almacenamiento de hielo en el año 1000 A.C., quinientos años después los egipcios e indios fabricaban hielo en noches heladas, dejando a la intemperie agua en ollas de barro, que después mantenían mojadas. En América, los emperadores Mexicas mandaban traer nieve de los volcanes cercanos para prepararla con miel y jugos de fruta, algo parecido a los "raspados" de hoy. En la Inglaterra del Siglo XVIII, los sirvientes de los ricos recogían hielo durante el invierno; las láminas eran empacadas en sal, envueltas en tiras de franela y almacenadas bajo tierra en casas de hielo subterráneas, para conservarlas congeladas hasta el verano, cuando las bebidas frías eran un verdadero lujo. Al principio del siglo XIX, los ingleses comenzaron a usar las cajas de hielo o neveras. El hielo natural era recolectado, distribuido y usado tanto en el comercio como en los hogares hasta mediados de ese siglo. Cajas de madera forradas con hojalata o zinc y aisladas con variados materiales que incluían corcho, aserrín y algas marinas eran usadas para mantener los bloques de hielo y refrigerar la comida entre ellos. Una charola de escurrimiento recogía el agua derretida y debía ser vaciada diariamente. El término "refrigerador" fue acuñado en 1800 por Thomas Moore, un ingeniero de Maryland, Estados Unidos. Su artefacto era lo que se llamaría una hielera, que consistía en una tina de cedro, aislada con una piel de conejo llena de hielo, que rodeaba un contenedor metálico. Moore la diseñó para transportar mantequilla a la cercana capital, Washington D.C. Un refrigerador es cualquier tipo de recinto o recipiente, como una caja, un mueble o un cuarto, cuya temperatura interior es mantenida sustancialmente menor que la del ambiente que lo rodea. Entre los pioneros de la refrigeración está el Dr. William Cullen, un escocés de la Universidad de Glasgow, cuyos estudios de 1748 trataban sobre la evaporación de los líquidos en el vacío. Sin embargo, no usó sus descubrimientos para ningún propósito práctico. En 1800, el londinense Michael Farady licuó Amoníaco para provocar enfriamiento. El moderno sistema de refrigeración opera con un concepto adaptado de los experimentos de Farady. Involucra la compresión de un gas hasta convertirlo en un líquido que absorba el calor. Al hacerlo, vuelve a convertirse en gas. En 1805, el inventor estadounidense Oliver Evans diseñó la primera máquina refrigerante. Diez años después, su compatriota el Dr. John Goorie, un médico de Florida, construyó un refrigerador basado en el diseño de Evans para hacer hielo que enfriara el aire para sus pacientes de fiebre amarilla.

15

El primer aparato diseñado por el inventor francés Ferdinand Carré, construido en 1858, utilizaba agua, pero poco después la cambió por Amoníaco, que resultaba mucho más eficaz. El Ingeniero alemán Carl von Linde patentó en 1876 el proceso de licuar el gas, básico en la tecnología de la refrigeración. Modificando un modelo industrial que había diseñado para la fábrica de cerveza Guinness en Irlanda, fabricó el primer refrigerador doméstico mecánico. Durante todo el Siglo XIX, numerosas personas trataron de diseñar refrigeradores mecánicos. Los esfuerzos de los científicos habían puesto en claro que sí se licuaba un gas y luego se le dejaba evaporar, su temperatura descendería y también la que le rodeara. Si se condensaba entonces el vapor mediante presión y se le dejaba evaporar de nuevo, una y otra vez, el calor sería bombeado fuera del refrigerador, al aire circundante. La refrigeración es el proceso de remover el calor de un espacio cerrado o de una sustancia para bajar su temperatura. Un refrigerador usa la evaporación de un líquido para absorber calor. El líquido o refrigerante usado se evapora a una temperatura extremadamente baja, creando temperaturas heladas en su interior. Todo está basado en la Física: un líquido es rápidamente vaporizado mediante la compresión, el vapor que se expande requiere de energía cinética o de movimiento y la toma del área inmediata, que pierde energía y se enfría. El enfriamiento causado por la rápida expansión de los gases es el principio de la refrigeración actual. Los inviernos inusualmente cálidos 1889 y 1890 crearon una severa escasez de hielo natural en los Estados Unidos. Esto estimuló el uso de la refrigeración mecánica para congelar y almacenar pescados, así como en las industrias cerveceras, lácteas y de empacado de carnes. Las técnicas de refrigeración comercial también fueron aplicadas a vagones de ferrocarril, enfriadores en tiendas de abarrotes y de diversas maneras en las industrias manufactureras. Los primeros refrigeradores eran voluminosos e incómodos y el Amoníaco era una sustancia corrosiva y tóxica, por lo que sólo se utilizaban en la industria o para la producción de hielo. Se necesitaron años de perfeccionamiento antes de que resultaran prácticos y de uso casi universal en los hogares. El uso del refrigerador en el hogar comenzó en el siglo XX. Uno de los primeros refrigeradores caseros fue una unidad inventada por un monje francés que presentó la compañía General Electric en 1911. Los modelos Kelvinator y Servel estuvieron entre las dos docenas de refrigeradores caseros que fueron introducidos en el mercado estadounidense en 1916. Cuatro años después, el número había aumentado a más de 200. Los compresores funcionaban generalmente mediante bandas unidas a motores localizados en el sótano de la casa o en una habitación contigua a la cocina, por lo que se requería de un enorme espacio disponible. En 1918, Kelvinator introdujo el primer refrigerador con un control automático. En 1923, Frigidaire presentó la primera unidad compacta. Los gabinetes de acero y porcelana comenzaron a salir al mercado a mediados de los años veintes. En esta década se usaban los refrigeradores a combustión, especialmente diseñados para aquellos lugares que no poseían electricidad, que aún no estaba al alcance de todos los hogares. Hasta 1929, los refrigeradores usaban gases tóxicos como Amoníaco, cloruro metílico y dióxido sulfúrico como refrigerantes. Hubo muchos accidentes cuando alguno de ellos se filtraba fuera del aparato. Tres corporaciones de Estados Unidos decidieron colaborar en una

16

investigación para desarrollar un método menos peligroso de refrigeración; sus esfuerzos llevaron al descubrimiento del gas Freón. En muy pocos años, los refrigeradores con compresores que usaban el Freón se convirtieron en el estándar para casi todas las cocinas del mundo. En 1930’s, los consumidores conocieron los congeladores cuando aparecieron en el mercado los primeros refrigeradores eléctricos con compartimientos para cubos de hielo. Aunque mucha gente comenzó a almacenar comida congelada, la producción masiva de los refrigeradores modernos no empezó hasta después de la Segunda Guerra Mundial. La tecnología de refrigeración tuvo innovaciones en los años cincuentas y sesentas como el descongelado automático y los primeros modelos para hacer cubos de hielo. El medio ambiente se convirtió en una prioridad durante los años setentas y ochentas, cuando el científico mexicano Mario Molina y su colega el estadounidense Sherwood Rowland descubrieron que los Clorofluorocarbonos o CFCs como el Freón se habían estado acumulando en la atmósfera y su uso ponía en peligro la capa de ozono de todo el planeta. Publicaron sus resultados en la revista Nature en junio de 1974. Los años siguientes fueron agitados, ya que decidieron comunicar el problema de los CFCs y el Ozono no solamente a otros científicos, sino también a la comunidad política y a los medios de comunicación. Pensaron que era la única manera de asegurar que la sociedad tomara las medidas necesarias para aliviar el problema. El Protocolo de Montreal de 1987 sirvió como un acuerdo internacional para eliminar paulatinamente dichas sustancias en todo el mundo y a partir de la década de los noventas, todos los refrigeradores y aparatos de aire acondicionado usan refrigerantes menos dañinos para el ambiente y que también los hacen más eficientes en su consumo de energía. Fue un ejemplo de que es posible que la humanidad resuelva los problemas que ella misma genera. En 1995, Mario Molina y Sherwood Rowland fueron galardonados con el Premio Nobel de Química por "su trabajo en la Química atmosférica, particularmente concerniente a la formación y descomposición del Ozono", que compartieron con el científico Paul Crutzen. Hoy en día, el refrigerador es el aparato electrodoméstico más usado del mundo y está presente en prácticamente todos los hogares de países desarrollados. Es sin duda uno de esos "milagros" de la modernidad que puede cambiar totalmente la vida. Sin refrigeración, tendríamos que salir diariamente a buscar alimentos frescos, no podríamos disfrutar de pescados y mariscos si vivimos lejos del mar, o de helados, quesos, yogures y otros productos lácteos que se producen en lugares lejanos. Además de que estaríamos desperdiciando una gran cantidad de comida al tener que tirar las sobras, en lugar de guardarlas para un sabroso "recalentado".

17

I.X Principios de la Refrigeración Se sabe que la técnica de la refrigeración está íntimamente ligada con la termodinámica; es decir relacionada con la transferencia de calor. Con el fin de entender bien la acción de los refrigerantes, funcionamiento y elementos que se utilizan dentro de un sistema de refrigeración, es necesario conocer las leyes que lo gobiernan así como los conceptos utilizados en el proceso. Refrigeración Es la técnica para la remoción de calor de un cuerpo o sustancia para llevarla una temperatura menor generalmente que la del medio ambiente. Refrigeración Mecánica Es la utilización de componentes mecánicos arreglados en un sistema de refrigeración, con el propósito de extraer calor. Refrigerante Los refrigerantes son sustancias químicas o naturales que se usan para absorber calor por medio de evaporación o ebullición, de un estado líquido al estado a un estado de vapor y eliminan el calor por medio de un cambio de fase del fluido por condensación. Se emplean muy diversos refrigerantes, y la selección de un determinado refrigerante depende bajo las condiciones a las que se debe trabajar. Aire Acondicionado Es un sistema de refrigeración utilizado para enfriar, deshumidificar, filtrar y/o calentar el aire de un espacio. Toneladas Refrigeración Es la cantidad de calor que se debe extraer una tonelada (inglesa) de agua a 0°C y convertirla en hielo a 0°C en un día a 1 atm de presión. BTU British Termal Unit. Unidad térmica inglesa. Es la cantidad de calor necesario que hay que sustraer a 1 libra de agua para disminuir su temperatura 1º F. Una BTU equivale a 0,252 Kcal. Calor Calor se define como la energía en tránsito de un cuerpo a otro como resultado de diferencia temperatura entre los cuerpos. Calor Específico El calor específico de una sustancia es su capacidad relativa de absorber calor tomando como base la unidad del agua pura, y la podemos definir como la cantidad de calor (Kcal. o BTU) necesitaría para aumentar la temperatura de un kilogramo (libra) de cualquier sustancia a 1°C (1°F).

18

Calor Sensible El calor que puede sentirse o medirse. Este calor es el que causa un cambio de temperatura de un cuerpo o sustancia pero no un cambio de estado. Calor Latente El calor latente es el que se necesita para cambiar de estado o fase a una sustancia; ya sea de un sólido a liquido (fusión), de liquido a gas (evaporación), de un gas a liquido (condensación), de liquido a sólido (sublimación); sin una variación de temperatura. La palabra latente significa “oculto”. Sea este calor requerido para cambiar el estado de una sustancia, pero no es percibido por los sentidos. Carga Térmica Es la cantidad de calor que debe retirarse del espacio por refrigerar, para reducir o mantener la temperatura deseada. En la mayoría de los casos, la carga térmica es la suma de calor que se fuga al espacio refrigerado a través de paredes, rendijas, ranuras, etc. más el calor que produce algún producto por refrigerar, motores eléctricos, alumbrado y personas. Conversión de Watios a Frigorías Multiplicar los watios de potencia del equipo por 0,86 (ejemplo 1.000 watios/hora = 860 frigorías/hora). Frigoría Una frigoría es la cantidad de calor que tenemos que sustraer a 1 kg. de agua a 15º C de temperatura para disminuir esta temperatura en 1º C. Es equivalente a 4 BTU. Trabajo En un sentido termodinámico es una interacción energética entre un sistema y sus alrededores, a través de aquellas porciones de los límites del sistema en que no hay transferencia de masa, como consecuencia de una propiedad intensiva diferente de la temperatura entre el sistema y sus alrededores. Trabajo = Fuerza X Distancia Presión Cuando aumenta la temperatura hay aumentos en la energía cinética, incrementando su movimiento molecular, a su vez, toma la forma del recipiente que la contiene, y cada una de las moléculas chocan contra las paredes ejerciendo una fuerza contra ellas. Por lo tanto la presión se define como la fuerza ejercida sobre un área determinada.

19

Presión Atmosférica La atmósfera al rededor de la tierra, está compuesta de gases como el oxígeno y el nitrógeno, se extiende muchos kilómetros sobre la superficie. El peso de esta atmósfera sobre la tierra crean la presión atmosférica equivalente a 14.7 Psi (1.03 Kg/cm²) a nivel del mar, lo cual equivale la presión causada por una columna de mercurio de 29.92 pulgadas de altura (760 milímetros). En la altura sobre nivel del mar, la altitud de la capa atmosférica que existe sobre la tierra es menor, y por lo tanto la presión atmosférica disminuye. Presión Manométrica Esta presión se mide en la escala de un manómetro. El cero de un manómetro equivale a 14 .7 Psi es decir la presión a atmosférica a nivel del mar. La presión manométrica es presión medida por encima o por debajo de la presión a atmosférica se expresa en pulgadas de mercurio. Presión Absoluta Es la presión medida sobre la escala absoluta. El cero está a presión atmosférica cero. La suma de la presión atmosférica y manométrica se conoce como presión absoluta. Volumen Específico Es el volumen por unidad de masa de la sustancia. Temperatura Es la medición de la velocidad del movimiento de las moléculas de la sustancia. La temperatura se mide con un termómetro, usando ya sea la escala Fahrenheit o Celsius cada escala tiene definido un punto ebullición y un punto de congelación. Temperatura Bulbo Seco La temperatura de bulbo seco es una mezcla de aire-vapor, es simplemente la temperatura que indica un termómetro al ser colocado en una mezcla. Temperatura Bulbo Húmedo Es mezcla de aire - vapor con humedad relativa menor del 100%, se hace por medio de un termómetro cubierto con una gasa impregnada de agua. Bajo condiciones de equilibrio, la transferencia de calor del aire ambiente al agua en la gasa, es justamente igual al calor latente de evaporización requerido por el agua que se evapora y difunde en la mezcla. A la temperatura resultante en esas condiciones de equilibrio se le conoce como la temperatura de bulbo húmedo. Temperatura de Saturación Saturación es la condición de temperatura y presión, la cual el líquido y el vapor pueden existir simultáneamente. Un líquido o vapor está saturado cuando esta es un punto de ebullición (para una presión de 1.03 Kg/cm² o 14.7 Psi a nivel del mar, la temperatura de saturación del agua es de 100°C o 212°F). A presión más alta la temperatura de saturación aumenta, y disminuye a temperaturas más bajas.

20

Temperatura de Roció La temperatura a la cual el vapor de agua en el aire a humedad específica constante es disminuido en la curva de saturación y se conoce como temperatura de punto de Rocío. Humedad Relativa La relación de la presión actual de vapor el aire a la presión del vapor de aire saturado a la misma temperatura de bulbo seco. Humedad Específica (Contenido de humedad o relación de humedad) es el peso del vapor de agua por libra de aire seco. Vapor Sobrecalentado Cuando un líquido cambia a vapor, cualquier cantidad adicional de calor aumentará su temperatura (calor sensible), siempre y cuando la presión a la que se encuentre expuesto se mantenga constante. El término de vapor sobrecalentado se emplea para denominar al vapor cuya temperatura se encuentra arriba de su punto de ebullición o saturación. Líquido Subenfriado Cualquier líquido que tenga una temperatura inferior a la temperatura de saturación correspondiente a la presión existente, se dice que se encuentra subenfriado. El agua a cualquier temperatura por debajo de su temperatura de ebullición (100°C al nivel del mar) está sub-enfriada. Densidad La densidad de una sustancia se define como el peso por unidad de volumen y se expresa normalmente en kilogramos por centímetro cúbico (libras por pie cúbico). Puesto que por definición la densidad esta directamente relacionada al volumen específico, la densidad de un gas puede variar grandemente con los cambios de presión y de temperatura, sin embargo, se mantiene siendo gas e imperceptible a la vista. Por ejemplo, el vapor de agua a 3.5 Kg/cm² (50 psia) de presión y 138°C (281°F) de temperatura es tres veces más pesado que el vapor a 1.03 Kg/cm² (14 .7 psi) de presión y 100°C (212°F). Entropía Termodinámicamente la Entropía es un concepto matemático que expresa el índice de la cantidad de calor contenido en los cuerpos, con respecto a su temperatura absoluta. Entalpía Es una propiedad termodinámica que no se puede interpretar físicamente y constituye una agrupación de propiedades que se presentan en los análisis termodinámicos. La expresión matemática de la Entalpía, dice que es la suma de la Energía Interna y el Trabajo de Flujo.

21

Salto Térmico Es toda diferencia de temperaturas. Se suele emplear para definir la diferencia entre la temperatura del aire de entrada a un acondicionador y la de salida del mismo, y también para definir la diferencia entre la temperatura del aire en el exterior y la del interior. Zona de Confort Son unas condiciones dadas de temperatura y humedad relativa bajo las que se encuentran confortables la mayor parte de los seres humanos. Estas condiciones oscilan entre los 22º y los 27º C. (71-80º F) de temperatura y el 40 al 60 por 100 de humedad relativa. Termodinámica Termodinámica es una rama de la física que estudia a la energía: su transmisión, almacenaje y sus diferentes transformaciones; en particular, la transformación de la energía calorífica (calor) en otras formas de energía, y viceversa. Propiedades Termodinámicas Una propiedad es una característica física observable de un sistema (presión, volumen, temperatura, etc.). Una propiedad es independiente del proceso y es determinada por el estado final de un sistema, en consecuencia este es una función puntual. Una cantidad compuesta de diferentes propiedades es también una propiedad (entalpía, etc.). Un conjunto de propiedades define el estado de un sistema. Ley Cero de la Termodinámica Si dos cuerpos están en equilibrio térmico con un tercero, los tres cuerpos están en equilibrio térmico entre sí. 1° Ley de la Termodinámica La energía calorífica puede ser transformada en trabajo mecánico, y el trabajo puede ser transformado en calor Ejemplos de energía: ¾ ¾ ¾ ¾

Energía eléctrica Energía mecánica Energía calorífica Energía hidráulica

Cualquiera de las formas de energía se puede transformar en otra. La materia se le considera una forma de energía. La materia existe en tres estados: sólido, líquido y gaseoso. 2° Ley de la Termodinámica No toda la energía calorífica se transforma en trabajo mecánico y no todo el trabajo se transforma en energía calorífica.

22

La teoría moderna dice que el calor es el resultado de un movimiento acelerado de las moléculas de la materia. Todos los cuerpos tienen calor, ya sea en mayor o menor cantidad. La cantidad de calor que posee un cuerpo se expresa en una cantidad denominada CALORIA; no se debe confundir la cantidad de calor o las calorías de un cuerpo con su temperatura, ya que esta no es mas que una forma de apreciar los efectos de las calorías que pierde o gana un cuerpo en relación con su temperatura. Una kilocaloría es la cantidad de calor necesaria para elevar 1°C 1 kilogramo de agua. 3º Ley de la Termodinámica Esta ley nos dice que a mayor presión, mayor temperatura y que a menor presión, menor temperatura. Cuando se aplica calor a un material pueden ocurrir varios cambios: 1.- cambio de estado sólido a líquido y liquido a gas. 2.- cambio de condiciones físicas (volumen, temperatura). 3.- cambios de presión (únicamente en gases). La temperatura mas baja en la que se dice que no hay calor es a -273°C, esto se dice cero absoluto donde no hay movimiento molecular. I.XI Métodos de Transferencia de Calor Transferencia de calor. La ciencia de la termodinámica trata de las transiciones cuantitativas y reacomodos de energía como calor en los cuerpos de materia. La ciencia de la transferencia de calor está relacionada con la razón de intercambio de calor entre cuerpos calientes y fríos llamados fuente y recibidor. Cuando se vaporiza una libra de agua o se condensa una libra de vapor, el cambio de energía en los dos procesos es idéntico. La velocidad a la que cualquiera de estos procesos puede hacerse progresar con una fuente o recibidor independiente es, sin embargo, inherentemente muy diferente. Generalmente, la vaporización es un fenómeno mucho más rápido que la condensación. Teorías del calor. El estudio de la transferencia de calor se facilitará grandemente mediante una cabal comprensión de la naturaleza del calor. Sin embargo, esta es una ventaja que no está fácilmente disponible para estudiantes de transferencia de calor o termodinámica, ya que se han’ descubierto muchas manifestaciones del calor, lo que ha impedido que una teoría simple las cubra a todas ellas. Las leyes que pueden aplicarse a transiciones de masa pueden ser inaplicables a transiciones moleculares o atómicas, y aquéllas que son aplicables a las bajas temperaturas pueden no serlo a las temperaturas altas. Para propósitos de ingeniería es necesario’ comenzar el estudio con información básica acerca de unos cuantos fenómenos. Las fases de una sustancia simple, sólida, líquida y gaseosa, están asociadas con su contenido de energía. En la fase sólida, las moléculas o átomos están muy cercanos, dando esto rigidez. En la fase líquida existe suficiente energía térmica para extender la distancia de las moléculas adyacentes, de manera que se pierde la rigidez. En la fase de gas, la presencia de energía térmica adicional resulta en una separación relativamente completa de los átomos o moléculas, de manera que pueden permanecer en cualquier lugar de un espacio cerrado. También se ha establecido que, dondequiera que ocurra un cambio de fase fuera de la región crítica, se involucra una gran cantidad de energía en esa transición.

23

Para una misma sustancia en sus diferentes fases, sus varias propiedades térmicas tienen diferente orden de magnitud. Por ejemplo, el calor específico por unidad de masa es muy bajo para los sólidos, alto para los líquidos y, usualmente, de valores intermedios para los gases. Asimismo, en cualquier cuerpo que absorba o pierda calor, deben guardarse especiales consideraciones respecto a si el cambio es de calor latente, o sensible, o de ambos. Más aún, se conoce también que una fuente caliente es capaz de grandes excitaciones subatómicas, a tal grado que emite energía sin ningún contacto directo con el recibidor, y éste es el principio fundamental de la radiación. Cada tipo de intercambio exhibe sus propias peculiaridades. En general, el calor se transfiere por tres mecanismos distintos: • Por conducción, o transferencia de la energía desde la materia a la materia adyacente por contacto directo, sin intermezclación o flujo de cualquier material. • Por convección, o transferencia de la energía por el mezclado íntimo de grupos de material. En la convección natural es la diferencia de densidad del fluido caliente y del frío la que produce el mezclado. En la convección forzada un agitador mecánico o una diferencia de presión externamente impuesta (por un ventilador o un compresor) es lo que produce el mezclado. • Por radiación, tal como las ondas de la luz, infrarrojas, ultravioleta y radio, que emanan desde un cuerpo caliente y se absorben por uno frío. A continuación, se resumen brevemente los fundamentos de estos tres mecanismos de transmisión de calor.

24

I.XII Conducción Es la transmisión de calor que se da a través de una sustancia. Para que exista transmisión de calor entre dos cuerpos de esta manera, se requiere que haya contacto físico real. En forma más específica podemos decir, que es la transmisión de calor entre las moléculas cercanas de una sustancia, o entre sustancias que se encuentran en rozamiento uno con el otro. Fig. 1.1

⎛ dT ⎞ qx = −k ⎜ ⎟ ⎝ dx ⎠ Donde: qx = Cantidad de calor trasferido por el modo de conducción, por unidad de área de la superficie de transferencia de calor, en coordenadas cartesianas, coordenadas cilíndricas y esféricas, respectivamente.

K = Coeficiente de transferencia de calor por conducción.

⎛ dT ⎞ o ⎜ ⎟ = Gradiente de temperatura. ( K) ⎝ dx ⎠ El concepto de conducción es aplicado en el cálculo de transmisión de calor a través de las paredes; donde el calor es transferido a través de las moléculas de las paredes de la cámara frigorífica desde el exterior hacia el interior, provocado por la diferencia de temperaturas.

25

I.XIII Convección Otro medio de transferencia de calor es por el movimiento del material calentado en sí mismo cuando se trata de un líquido o un gas. La convección se presenta cuando los objetos están a diferentes temperaturas y se encuentran en contacto con algún fluido.

Figura 1.2 La transferencia de calor por convección se puede lograr de dos formas por convección natural o libre y por convección forzada. En una cámara de refrigeración por lo general se utiliza la circulación forzada del aire frío proveniente del evaporador por medio de moto ventiladores integrados en el mismo.

q c = hc (Ts − T f

)

Donde: qc = Cantidad de calor transferido por el modo de convección, por unidad de área de la superficie de transferencia de calor.

hc = Coeficiente de transferencia de vapor por convección. (oK) Ts = Temperatura de superficie. (oK) Tf = temperatura de fluido (oK)

26

I.XIV Radiación térmica Es la transmisión de calor a través de ondas electromagnéticas, estas son similares a las de la luz o a las ondas de sonido. Cuando el calor radiante o energía es absorbido por algún material o sustancia, se convierte en energía térmica. Uno de estos ejemplos son los focos del alumbrado dentro de la cámara frigorífica los cuales emiten ondas por radiación que inyecta calor al producto que se encuentra almacenado.

Figura 1.3

(

q r = EA σ Ts4 − TA4

q r = hr A(Ts − TA )

)

Donde: qr = Cantidad de calor transferido por el modo de radiación. E = Propiedad radioactiva de la superficie llamada “emisidad”. A = área de la superficie de la transferencia de calor. (m2) σ = Constante de Stefan-Boltzman σ = (5.67x10-8, w / m2 °K4) Ts = Temperatura absoluta de la superficie (°K). TA = Temperatura de los alrededores (°K).

(

hr = Coeficiente de transferencia de calor por radiación hr = Eσ (Ts − T A ) Ts2 − T A2

)

27

I.XV Ciclo de Carnot Nicolás Leonard Sadi Carnot (1796-1832), demostró que cualquier máquina térmica que tiene como objetivo producir trabajo mecánico mediante un ciclo termodinámico tiene que absorber de una fuente térmica de alta temperatura y rechazar calor a un sumidero térmico de baja temperatura. También propuso el ciclo termodinámico de mayor rendimiento para cualquier maquina térmica, operando entre dos niveles de temperaturas. Este ciclo termodinámico se conoce como de “ciclo de Carnot”; esta formado por cuatro procesos reversibles (dos isentrópicos y dos isotérmicos); es el ciclo termodinámico ideal de las maquinas térmicas y ha servido durante 150 años para marcar el limite teórico del rendimiento termodinámico. Esta situación indica que los ciclos de Carnot marcan limites imposibles de alcanzar, porque los procesos de las maquinas térmicas, así como de los sistemas de refrigeración y de bomba de calor reales, ocurren en tiempos finitos, del orden de milisegundos, generando en consecuencia irreversibilidades. El ciclo reversible de Carnot es la teoría básica para cualquier sistema de refrigeración como se muestra a continuación. El ciclo de Carnot por lo tanto, se emplea en sistemas de refrigeración y de calefacción. En los sistemas de refrigeración se cede calor en la zona de menor temperatura del medio a enfriar y en las inmediaciones se eleva a temperaturas a través del medio de trabajo (refrigerante). En los sistemas de calefacción, en cambio, en la zona menor temperatura se toma del exterior y se lleva de la zona de mayor temperatura al espacio a calentar.

Qp Qp

P3

T2 T= cte

P2 P4

T1 P1

T= cte Qs

Qs

V3 Figura 1.4

V4

V2

V1

S3

S1

28

I.XVI.- Como se Produce la Refrigeración Una buena forma para comprender un sistema de refrigeración es compararlo con un hombre con una esponja en la mano. Un sistema de refrigeración usa el refrigerante para tomar calor del espacio que lo rodea, igual que ese hombre usaría una esponja para sacar agua de un bote, y así como nosotros podemos volver a utilizar la esponja después de exprimirle el agua, en el caso del sistema de refrigeración, podemos volver a utilizar el refrigerante después de eliminarle el calor. La mayoría de los equipos destinados a producir frío, trabajan sobre la base de remover calor a través de la evaporación de un líquido llamado refrigerante (que tiene la función de absorber, transportar calor) el cual circula por un sistema cerrado a distintas presiones. La evaporación se produce en el componente llamado evaporador el cual se encuentra dentro del espacio que se desea refrigerar. Al pasar el líquido al estado gaseoso (al evaporarse) absorbe calor tomándolo del espacio en donde se encuentra y por consiguiente lo enfría. Como el punto de ebullición de un líquido depende principalmente de la presión a que esta sometida, disminuyendo esta última se reduce la temperatura de ebullición y se provoca más fácilmente la evaporación, para reutilizar el refrigerante (como se hace una esponja) se requiere cambiarlo de gas al líquido para evaporarlo nuevamente. La conversión de gas a líquido se lleva a cabo comprimiendo primeramente el gas y Luego enfriándolo. Niveles de frio Los sistemas de refrigeración pueden generar diferentes niveles de frío dependiendo del uso que se les quiera dar y comúnmente son: Baja temperatura (- 40°C a - 15 °C) aplicadas en sistemas de refrigeración. Media temperatura (-15°C -0 °C) aplicadas en sistemas de conservación. Alta temperatura (0°C o mayores) aplicadas para aire acondicionado. Ciclo Básico de Refrigeración Ciclo básico consta de cuatro etapas.

Condensación

Compresión

Control y expansión

Evaporación

29

Evaporación En la etapa de evaporación el refrigerante absorbe calor del espacio que le rodea y por lo consiguiente lo enfría. Esta etapa tiene lugar en el componente denominado evaporador el cual es llamado así debido a que en el se evapora el refrigerante y cambia de liquido a vapor. Compresión Después de evaporarse, el refrigerante sale del evaporador en forma de vapor a baja presión y pasa al “compresor” en donde lo comprime incrementando su presión (este aumento de presión es necesario para que el gas refrigerante cambie fácilmente al liquido) y lo bombea hacia la capa de condensación. Condensación La etapa de condensación del ciclo se efectúa en una unidad llamada “condensador” que se encuentra localizado en el exterior del espacio refrigerado. Aquí el gas refrigerante a alta presión y alta temperatura, Rechaza calor hacia el medio ambiente (es enfriado por una corriente de agua, aire o ambos), cambiando de gas a liquido frió y a una alta presión. Control y expansión Esta etapa es desarrollada por un mecanismo de control de flujo; este dispositivo restringe el flujo y expansiona al refrigerante para facilitar su evaporación posterior. Después de que el refrigerante deja el control de flujo se dirige expandido al evaporador para absorber calor y comenzar un nuevo ciclo. Representación Termodinámica del Ciclo de Refrigeración

PRESION Bar

ENTALPIA kJ / kg 30

En la figura se representa el ciclo de refrigeración en la grafica P-H (contenido de carbón) del refrigerante. La curva trazada corresponde al refrigerante que se esta empleando en el sistema. La evaporación del refrigerante se representa entre los puntos E y F. Se puede notar que cuando se evapora, su contenido de calor (entalpía) aumenta, es decir; absorbe calor. Entre los puntos F y A se marca un sobrecalentamiento. En el punto A se presenta el refrigerante en el momento en el cual comienza a ser comprimido y, esto se desarrolla desde el punto A al punto B, también podemos observar que la compresión sobrecalienta mas al refrigerante puesto que aumenta su contenido de calor (H). A partir del punto B el refrigerante comienza a ser enfriado y condenado (en el condensador) hasta llegar al punto C en donde, se considera que el caos ha sido convertido totalmente en liquido y, ha cedido calor porque su contenido de calor disminuyo. Entre los puntos C y D se representa el subenfriamiento. Desde el punto D hasta el punto E se traza la expansión del refrigerante, que no es otra cosa mas que la disminución de presión a la cual esta sometido, esto sucede al pasar el refrigerante por el mecanismo de control y expansión. En el punto E comienza el ciclo. Observando el ciclo representado también notamos que la evaporación se produce a baja presión y la condensación se produce a alta presión; el compresor se usa para aumentar la presión y el mecanismo de control se usa para disminuir la presión. Continuando con la analogía de la esponja, podemos decir que; la evaporación del refrigerante es equivalente a la absorción del agua por la esponja y, la condensación del refrigerante es equivalente al exprimido, de la esponja porque en esta etapa el refrigerante cede el calor que absorbió durante la evaporación del mismo y, así como la esponja queda en condiciones de absorber mas agua, el refrigerante queda también en condiciones de absorber más calor, es decir se reutiliza a base de hacerlo circular por todo el sistema. Sobrecalentamiento: Es la condición en la cual el refrigerante completamente evaporado comienza a calentarse al absorber más calor y, no existe mas liquido que se evapore. Subenfriamiento: Es la condición en la cual el refrigerante completamente condensado (puramente liquido) comienza a enfriarse para no existir mas vapor que se condense al continuar cediendo calor.) I.XII Refrigeración La refrigeración es una técnica que se ha desarrollado con el transcurso del tiempo y el avance de la civilización; al igual que la mayoría de las ciencias y técnicas, ha sido el resultado de las necesidades que la misma sociedad va creando a medida que avanzan los inventos en diferentes campos. La refrigeración contribuye a elevar el nivel de vida de los pueblos de todos los países. Los avances logrados en refrigeración en los últimos años son el resultado del trabajo conjunto de técnicos, artesanos, ingenieros, hombres de ciencia y otros que han unido sus habilidades y conocimientos. La base sobre la que se fabrican nuevas sustancias y materiales la suministra la ciencia. Estos conocimientos son aplicados al campo de la refrigeración por aquellos que diseñan, fabrican instalan y mantienen equipos de refrigeración.

31

Las aplicaciones de la refrigeración son muy numerosas, siendo unas de las más comunes la conservación de alimentos, acondicionamiento ambiental (tanto de temperatura como de humedad), enfriamiento de equipos y últimamente en los desarrollos tecnológicos de avanzada en el área de los ordenadores. I.XVIII Gases Refrigerantes Los refrigerantes son los fluidos de transporte que conducen la energía calorífica desde el nivel a baja temperatura [evaporador] al nivel a alta temperatura [condensador], donde pueden ceder su calor. Los atributos que deben considerarse en los sistemas de compresión de vapor son: • El punto de ebullición normal. • El punto de condensación normal. Ambos deben encontrarse a temperaturas y presiones manejables y seguras para reducir los riesgos de entrada de aire al sistema. Adicionalmente, el punto crítico debe ser lo más alto posible para hacer más eficiente el proceso de evaporación. Las propiedades térmicas deseadas en los refrigerantes son: • Presiones convenientes de evaporación y condensación. • Alta temperatura crítica y baja temperatura de congelamiento. • Alto calor latente de evaporación y alto calor específico del vapor. • Baja viscosidad y alta conductividad térmica de la película. Otras propiedades deseables son: • Bajo costo. • Químicamente inerte bajo las condiciones de operación. • Químicamente inerte con los materiales con que esté construido el sistema de refrigeración. • Bajo riesgo de explosión solo o al contacto con el aire. • Baja toxicidad y potencial de provocar irritación. • Debe ser compatible y parcialmente miscible con el aceite utilizado en el sistema. • Las fugas deben ser detectadas fácilmente. • No debe atacar el medio ambiente ni actuar como agente catalizador que deteriore el equilibrio ecológico.

32

I.XIX Refrigerantes más Usados Los refrigerantes más comunes, empleados tradicionalmente en refrigeración son los siguientes: R11 [CFC11], (punto de evaporación 23,8ºC), empleado en chillers centrífugos y como agente espumante. SAO, cuya producción y empleo está actualmente siendo eliminado progresivamente. R12 [CFC12], (punto de evaporación - 29,8ºC), se le ha empleado desde su desarrollo en una amplia variedad de sistemas de refrigeración y A/A; conocido como: Forane 12, Isotrón 12, Genetrón 12, Freón 12 o simplemente refrigerante F12; SAO, cuya producción y empleo está actualmente siendo eliminado progresivamente. R22 [HCFC22], (punto de evaporación -40,8ºC), empleado en A/A residencial. Si bien su PAO es menor que el de los CFC, su producción y empleo comenzará a reducirse a partir de 2016 y eliminada después de 2040. R502 [mezcla azeotrópica de R22 (48,8%) y R115 (51,2%), (punto de evaporación 45,4ºC), empleado en refrigeración industrial de baja temperatura. Ya casi no se lo utiliza debido a su escasez. Ha sido sustituido por otras mezclas con menor PAO. R717 [NH3], amoníaco, (punto de evaporación - 33ºC) se ha usado desde un principio en una amplia gama de aparatos y sistemas de refrigeración y recientemente se le sigue empleando en grandes instalaciones industriales y comerciales. Es tóxico, de acción corrosiva sobre las partes de cobre, zinc o sellos que contengan estos metales; tiene elevado calor latente de evaporación, y relación de presión-volumen específico, convenientes. R744, [CO2] dióxido de carbono, (punto de evaporación -78.5ºC) fue usado mucho tiempo como refrigerante seguro; la exposición en recintos cerrados no es peligrosa a bajas concentraciones, pero tiene el inconveniente de requerir elevadas presiones. R764, [SO2] dióxido de azufre, (punto de evaporación -10ºC) sólo se usó en pequeños equipos de refrigeración. Es muy irritante y corrosivo y su uso en grandes instalaciones resulta peligroso. Por tal razón su uso fue discontinuado. R40, [CH3Cl] cloruro de metilo, también conocido como clorometano o monoclorometano, (punto de evaporación -23.8ºC) fue usado en unidades de aire acondicionado pequeñas y medianas. Es altamente inflamable (temperatura de ignición 632ºC), de uso altamente peligroso, anestésico en concentraciones del 5 al 10% por volumen y fue reemplazado por los CFC y HCFC. Pequeñas cantidades de humedad en el sistema producen congelamiento en la válvula de expansión.

33

I.XX Propiedades de los gases Para comprender bien un sistema de refrigeración es necesario conocer las propiedades fundamentales de los gases refrigerantes empleados. Las propiedades de presión, temperatura y volumen se dan por conocidos. Otras propiedades termodinámicas definidas son: • Energía interna: está identificada como U y se expresa como BTU/libra, o Kcal/kg. Es producida por el movimiento y configuración de las moléculas, los átomos y las partículas subatómicas. La parte de energía producida por el movimiento de las moléculas es llamada energía sensible interna y se mide con el termómetro y la energía producida por la configuración de los átomos en las moléculas es denominado calor latente y no se puede medir con termómetro. • Entalpía: está identificada como una h y se expresa en BTU/libra, o Kcal/kg. Es el resultado de la suma de la energía interna U y el calor equivalente al trabajo hecho sobre el sistema en caso de haber flujo. En estado estacionario es igual al calor total contenido o Q. • Entropía: está identificada como S y se expresa en BTU/ºF*libra o Kcal/ºC*kg. El cambio de entropía es igual al cambio de contenido de calor dividido por la temperatura absoluta T ok. I.XXI Los gases y su Cambio de Estado Los cambios termodinámicos de un estado a otro tienen lugar de varias maneras, que se denominan procesos: • Adiabático: es aquel en el cual no hay entrada ni salida de calor. El proceso de expansión de un gas comprimido se entiende como adiabático porque se efectúa muy rápido. • Isotérmico: el cambio se efectúa a temperatura constante durante todo el proceso. • Isoentrópico: el cambio se efectúa a entropía constante. • Politrópico: el cambio se efectúa según una ecuación exponencial. I.XXII Diagrama de Mollier Todos los gases refrigerantes tienen tabuladas sus propiedades en función de la temperatura, presión y volumen. Además se han diseñado herramientas de ayuda para facilitar el entendimiento y cálculo del comportamiento de ellos durante los cambios de estado o en cualquier condición que se encuentren. Para ello es necesario conocer la Presión o la temperatura si el gas está en cambio de fase, o conocer presión y temperatura si es un gas sobrecalentado. El gráfico de Mollier es una ayuda de gran valor tanto para calcular como para visualizar un proceso y o analizar un problema en cualquier equipo que se esté diagnosticando. Aquí es importante destacar que de la comparación entre gráficos de distintos gases, permite apreciar las diferencias de presiones y temperaturas de operación que se lograrán en un mismo sistema si se efectúa una sustitución de refrigerante y las consecuencias en cuanto a seguridad, pérdida o ganancia de eficiencia y logro de la temperatura de trabajo deseada.

34

A continuación se muestra el diagrama de Mollier con las propiedades del gas refrigerante R12: Diagrama de Mollier

Figura 1.5 I.XXIII Análisis Del Diagrama de Mollier El gráfico tiene en su ordenada la presión absoluta [en psia o en Kg/cm2 absolutos] a escala logarítmica y en la coordenada o abscisa, la entalpía en BTU/ lbm o en Kcal/kgm a escala lineal. Ahora bien, en este gráfico encontramos tres zonas bien definidas: • Zona de líquido. • Zona de vapor (o cambio de estado de líquido a gas en la ebullición). • Zona de gas. La línea izquierda de la curva indica el inicio de la evaporación y se denomina línea de líquido saturado. En este punto se inicia la evaporación del líquido (en nuestro caso del refrigerante) y varía según la presión y la temperatura. La zona de vapor indica el paso de líquido a gas y ocurre a presión y temperatura constante, hasta que todo el fluido se haya evaporado. Por consiguiente, durante este proceso vemos que la cantidad de líquido va disminuyendo mientras que el vapor va aumentando, cambiando solamente la entalpía.

35

La línea derecha de la curva indica el fin de la evaporación, se denomina línea de vapor saturado y en este punto se inicia el proceso denominado de recalentamiento y por lo tanto todo el gas es sobrecalentado. Después de esa línea todo el fluido o refrigerante poseerá otras condiciones que dependen de la temperatura y la presión. El punto de unión de las líneas de líquido saturado y de vapor saturado se denomina punto crítico y en él, tanto la temperatura como la presión se denominan temperatura crítica y presión crítica respectivamente. En este punto el refrigerante puede estar como líquido o como vapor y no tiene un valor determinado de calor latente de vaporización. Por encima de este punto el gas no pasa a fase liquida a pesar de la presión. El proceso de evaporación bajo las condiciones de presión o temperatura predeterminada, es progresivo y un punto cualquiera de él identifica porcentualmente la cantidad de líquido convertido en vapor y se define como calidad del vapor y en el gráfico podemos leer la entalpía [h] que le corresponde, o sea la entalpía que el refrigerante tiene en ese punto. Esas líneas están dibujadas en la zona de evaporación de arriba hacia abajo y naturalmente están contenidas entre 0 (totalmente líquido) y 1 (totalmente vapor). La suma de puntos de calidad 1 corresponde a la línea de vapor saturado. Por fuera de la curva de vapor, las líneas de temperatura constante están dibujadas casi verticalmente hacia arriba en la zona de líquido y casi verticalmente hacia abajo en la zona de gas sobrecalentado. Las líneas de entropía [s] constante están dibujadas en la zona de gas sobrecalentado. En el caso de un ciclo de refrigeración, representan el proceso de compresión del refrigerante, el cual sucede isoentrópicamente. Las líneas de volumen específico constante del gas refrigerante están indicadas en metros cúbicos por kilogramo del material [m3/kg] y están dibujadas en la zona de gas sobrecalentado. Esta información nos permite conocer las características del gas en un punto y en particular, en el ciclo de refrigeración, para conocer el volumen o la masa manejados por el compresor. La historia de la refrigeración es tan antigua como la civilización misma. Se pueden distinguir dos períodos: 1. Refrigeración natural. Relacionada totalmente con el uso del hielo. 2. Refrigeración artificial. Mediante el uso de máquinas.

36

I.XXIV Refrigeración Mecánica Se define la refrigeración mecánica como aquella que incluye componentes fabricados por el hombre y que forman parte de un sistema, o bien cerrado (cíclico), o abierto, los cuales operan en arreglo a ciertas leyes físicas que gobiernan el proceso de refrigeración. Así, se disponen de sistemas cerrados de refrigeración mediante el uso de refrigerantes halogenados como los CFC, HCFC, HFC y otros (sistemas de absorción de amoníaco, de bromuro de litio, entre los más usuales); máquinas de aire en sistemas abiertos o cerrados (muy ineficientes); equipos de enfriamiento de baja capacidad (hasta 1 ton de refrigeración) que usan el efecto Peltier o efecto termoeléctrico; otros sistemas refrigerantes a base de propano o butano y para refrigeración de muy baja temperatura se utiliza CO2. La criogenia en sí constituye un área altamente especializada de la refrigeración para lograr temperaturas muy bajas hasta cerca del cero absoluto (-273ºC), cuando se trata de licuar gases como helio, hidrógeno, oxígeno, o en procesos de alta tecnología y energía atómica. La refrigeración mecánica se usa actualmente en acondicionamiento de aire para el confort así como congelación, almacenamiento, proceso, transporte y exhibición de productos perecederos. Ampliando estos conceptos, se puede decir que sin la refrigeración sería imposible lograr el cumplimiento de la mayoría de los proyectos que han hecho posible el avance de la tecnología, desde la construcción de un túnel, el enfriamiento de máquinas, el desarrollo de los plásticos, tratamiento de metales, pistas de patinaje, congelamiento de pescados en altamar, hasta la investigación nuclear y de partículas, aplicaciones en el campo de la salud y otros. Clasificación según la aplicación: 1. Refrigeración doméstica. 2. Refrigeración comercial. 3. Refrigeración industrial. 4. Refrigeración marina y de transporte. 5. Acondicionamiento de aire de “confort”. 6. Aire acondicionado automotriz 7. Acondicionamiento de aire industrial. 8. Criogenia. I.XXV Objetivo de una Refrigeración Mecánica El objetivo de la refrigeración mecánica es enfriar un objeto o ambiente por medio de los dispositivos desarrollados por el ser humano para este fin. Para lograr este propósito se parte de conocimientos de la física de los materiales y en particular, los gases, según los cuales, el calor, como forma de energía, siempre tiende a fluir hacia un contorno más frío. Este proceso físico se efectúa a mayor o menor velocidad según las características de resistencia que oponga el material por el cual el calor circula, si es un sólido; o según la velocidad, forma, posición, densidad y otras propiedades, si se trata de un fluido como el aire o el agua. Por consiguiente, se ha hecho necesario definir una serie de fenómenos que involucran el proceso de enfriamiento y también crear herramientas que faciliten tanto el uso de esas definiciones como la comprensión directa a partir de las características de cada fenómeno representado. Tal es el caso de los diagramas, gráficos y ecuaciones, por citar algunos.

37

I.XXVI Ciclo Mecánico de Refrigeración En el gráfico siguiente se superponen un esquema de un sistema de refrigeración y un gráfico de Mollier para destacar la correlación que existe entre ambos cuando se identifican los procesos que se llevan a cabo en cada uno de los cuatro componentes principales de un sistema de refrigeración con los puntos característicos que identifican cada uno de los pasos en el diagrama de Mollier.

Figura 1.6

Diagrama de un ciclo básico de refrigeración.

Debemos recordar que el objeto de un proceso de refrigeración es extraer calor de los materiales: alimentos, bebidas, gases y de cualquier otro material que deseemos enfriar, valiéndonos de los principios de la física como del conocimiento del ingenio humano sobre el comportamiento de los fluidos y materiales desarrollados durante el avance de la tecnología. Como su nombre, ciclo, lo indica, se trata de un proceso cerrado en el cual no hay pérdida de materia y todas las condiciones se repiten indefinidamente. Dentro del ciclo de refrigeración y basado en la presión de operación se puede dividir el sistema en dos partes: • Lado de alta presión: parte del sistema que esta bajo la presión del condensador. • Lado de baja presión: parte del sistema que esta bajo la presión del evaporador. El proceso básico del ciclo consta de cuatro elementos. Lado de alta presión. Compresor: (1-2) comprime el refrigerante en forma de gas sobrecalentado. Este es un proceso a entropía constante y lleva el gas sobrecalentado de la presión de succión (ligeramente por debajo de la presión de evaporación) a la presión de condensación, en condiciones de gas sobrecalentado. Condensador: (3-4) extrae el calor del refrigerante por medios naturales o artificiales (forzado). El refrigerante es recibido por el condensador en forma de gas y es enfriado al pasar por los tubos hasta convertir toda la masa refrigerante en líquido; su diseño debe garantizar el cumplimiento de este proceso, de lo contrario se presentarán problemas de funcionamiento.

38

Para condensadores enfriados por aire, puede decirse que la temperatura del refrigerante en un condensador debe estar 15 oK por encima de la temperatura promedio del aire alrededor de este (temperatura del condensador = temperatura ambiente + 15ºC). Dispositivo de expansión: (5-6) es el elemento que estrangula el flujo del líquido refrigerante para producir una caída súbita de presión obligando al líquido a entrar en evaporación. Puede ser una válvula de expansión o un tubo de diámetro muy pequeño en relación a su longitud [capilar]. Lado de baja presión. Evaporador: (6-7) suministra calor al vapor del refrigerante que se encuentra en condiciones de cambio de estado de líquido a gas, extrayendo dicho calor de los productos o del medio que se desea refrigerar. El evaporador debe ser calculado para que garantice la evaporación total del refrigerante y producir un ligero sobrecalentamiento del gas antes de salir de él, evitando el peligroso efecto de entrada de líquido al compresor, que puede observarse como presencia de escarcha en la succión, lo cual prácticamente representa una condición que tarde o temprano provocará su falla. Cumpliendo el ciclo, el sistema se cierra nuevamente al succionar el refrigerante el compresor en condiciones de gas sobrecalentado. Otros Dispositivos Usualmente se insertan a ambos lados de presión (alta/Baja) en el sistema, con fines de seguridad y de control, varios dispositivos como son: Filtro deshidratador: su propósito es retener la humedad residual contenida en el refrigerante y al mismo tiempo filtrar las partículas sólidas tanto de metales como cualquier otro material que circule en el sistema. Normalmente se coloca después del condensador y antes de la entrada del sistema de expansión del líquido. La selección del tamaño adecuado es importante para que retenga toda la humedad remanente, después de una buena limpieza y evacuación del sistema. Visor de líquido: su propósito es el de supervisar el estado del refrigerante (líquido) antes de entrar al dispositivo de expansión. Al mismo tiempo permite ver el grado de sequedad del refrigerante. Separador de aceite: como su nombre lo indica, retiene el exceso de aceite que es bombeado por el compresor con el gas como consecuencia de su miscibilidad y desde allí lo retorna al compresor directamente, sin que circule por el resto del circuito de refrigeración. Solo se lo emplea en sistemas de ciertas dimensiones. Existen otros dispositivos que han sido desarrollados para mejorar la eficiencia del ciclo de refrigeración, tanto en la capacidad de enfriamiento (subenfriamiento), como en el funcionamiento (control de ecualización); o para proteger el compresor como es el caso de los presostatos de alta y baja que bloquean el arranque del compresor bajo condiciones de presiones en exceso o en defecto del rango permitido de operación segura, e impiden que el compresor trabaje en sobrecarga o en vacío y los filtros de limpieza colocados en la línea de succión del compresor en aquellos casos en que se sospeche que el sistema pueda tener vestigios no detectados de contaminantes.

39

Fig.1. Esquema de un Sistema Refrigeración Mecánico I.XXVII Diferencia existe entre CFC, HCFC y HFC Los CFC son gases refrigerantes cuyas moléculas contienen átomos de cloro, flúor y carbono; los HCFC son gases refrigerantes cuyas moléculas contienen átomos de hidrógeno, cloro, flúor y carbono. Los HFC son gases refrigerantes cuyas moléculas contienen átomos de hidrógeno, flúor y carbono. Los CFC más conocidos son: Entre los CFC (clorofluorucarbonos) más utilizados podemos citar al R11, R12, R502, R500, R13B1, R13, R113. Los HCFC más conocidos son: Los HCFC más utilizados son el R22, R141b, DI36, DI44, R403B, R408A, R401A, R401B, R402A, R402B y el R409A. Los HFC más conocidos son: Los HFC más utilizados y considerados como gases definitivos son el R134a, R413A, R404A, R507, R407C, R417A y el R410.

40

Los gases que dañan la capa de ozono son: Solamente los CFC y los HCFC. Los CFC son los que tienen mayor capacidad de destrucción de la capa de ozono. Los HFC no afectan a la capa de ozono (ODP cero). GWP El GWP o Global Warning Potencial mide la capacidad de una sustancia para producir efecto invernadero o de calentamiento global del planeta. Todos los gases refrigerantes contribuyen al calentamiento de la tierra. A partir del Protocolo de Kyoto existen unos compromisos por parte de la Unión Europea para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Alguna ley regula el uso de los refrigerantes usados en la refrigeración El Reglamento CE nº 2037/2000 regula la utilización de estos gases refrigerantes. Desde el 1 de octubre de 2000 está prohibida la utilización de CFC; en el caso de los HCFC existen plazos ya establecidos para el final de su utilización. Los HFC no tienen actualmente ninguna limitación debido a su nulo efecto sobre la capa de ozono. Los puntos más importantes del reglamento ce nº 2037/2000 que nos afectan Aspectos relacionados con los plazos de utilización: 1 de octubre de 2000: Prohibición de venta y uso de CFC (excepto para las instalaciones propias y el mantenimiento exclusivo de las mismas) 1 de enero de 2001: Prohibición total de uso de CFC 1 de enero de 2001: Prohibido utilizar HCFC como refrigerante en la fabricación de cualquier aparato de aire acondicionado y refrigeración producido después del 31 de diciembre de 2000, con excepción de aparatos fijos de aire acondicionado de una capacidad de enfriamiento inferior a 100 kw y sistemas reversibles de aire acondicionado/bomba de calor 1 de julio de 2002: Prohibido utilizar HCFC como refrigerante en la fabricación de cualquier equipo de aire acondicionado fijo excepto equipos reversibles de aire acondicionado/bomba de calor 1 de enero de 2004: Prohibición de fabricar todo tipo de equipos con HCFC 1 de enero de 2010: Prohibido utilizar HCFC puros para el mantenimiento y recarga de equipos de refrigeración y aire acondicionado existentes en aquella fecha 1 de enero de 2015: Prohibido utilizar HCFC reciclados para el mantenimiento y recarga de cualquier equipo de refrigeración y aire acondicionado Aspectos relacionados con el control de las emisiones: 1. Los CFC contenidos en cualquier aparato de refrigeración, aire acondicionado y bomba de calor se recuperarán para su destrucción durante las operaciones de revisión y mantenimiento de dichos aparatos. 2. Se tomarán todas las medidas de prevención factibles para prevenir y reducir al mínimo los escapes de CFC y HCFC. En particular se controlarán anualmente los aparatos fijos cuya carga de fluido refrigerante sea superior a 3 kg para comprobar que no presentan escapes.

41

¿Se pueden utilizar CFC después del 1 de enero de 2001? Exclusivamente aquellas empresas que tengan instalaciones propias y utilicen los CFC para el mantenimiento de las mismas. Obviamente ningún proveedor de gases está autorizado legalmente a vender CFC, por lo tanto se sobreentiende que la empresa que utilice CFC hasta el 1 de enero de 2001 para el mantenimiento de sus propias instalaciones habrá adquirido el CFC antes del 1 de octubre de 2000. Alguien controlara el nuevo reglamento para uso de los refrigerantes El SEPRONA (Guardia Civil) y los Departamentos Medioambientales de los MOSSOS D´ESQUADRA y la ERTZAINTZA. Las sanciones por el incumplimiento del reglamento Vender y utilizar CFC a partir del 1 de octubre de 2000 se considera una infracción muy grave con multas entre 50 y 200 millones de pesetas. En lo que hace referencia a las emisiones de CFC y HCFC a la atmósfera, se considera infracción grave (con multas entre 10 y 50 millones de pesetas) no recuperar cuando sea factible los CFC y HCFC contenidos en los aparatos que los contienen en las operaciones de revisión y mantenimiento de los mismos o antes de su desmontaje o destrucción. Se puede consultar este régimen de sanciones en el BOE nº 54 del 4 de marzo de 1998. Alguien desea vender CFC, como por ejemplo R12 o R502 Estará cometiendo un acto ilegal, tanto el comprador como el vendedor.

Se retiraran los refrigerantes de los equipos que usan CFC Si la máquina funciona correctamente y no es necesario reponer refrigerante, la máquina puede seguir trabajando con CFC sin ningún problema. En el caso de que sea necesario desmontar esa máquina para su destrucción es necesario recuperar el CFC que contiene y entregarlo a un Gestor de Residuos autorizado para que dicho CFC sea extraído, el cual tiene la obligación de facilitarle la documentación acreditativa correspondiente. GAS SERVEI es Gestor de Residuos autorizado (Nº E-498.98). En ningún caso se ha de ventear el CFC o HCFC a la atmósfera.

42

Si en una operación de mantenimiento extraigo el CFC de mi equipo, se puede volver a recargar la misma máquina u otra máquina con ese CFC? NO. La prohibición de usar CFC es muy explícita en este caso. No se puede poner en el mercado CFC y por tanto esta opción es ilegal. Existen sustitutos de los CFC y HCFC? SI; dependiendo de la aplicación existen diversas alternativas. ¿El mejor sustituto del R12 en el frió comercial y domestico? Es utilizado ampliamente en la refrigeración doméstica y comercial, así como en aire acondicionado. En temperaturas inferiores a su punto de ebullición es un líquido transparente y casi sin olor, no es tóxico ni irritante y es apropiado para aplicaciones en alta, media y baja temperatura. Esta sustancia está regulada por el Protocolo de Montreal y tiene un potencial de agotamiento PAO de 1, su consumo en los países en desarrollo se debe eliminar al 100% en el año 2010. REFRIGERANTE R-22 Este refrigerante es similar al R-12 en sus características; sin embargo, tiene presiones de saturación más altas para temperaturas equivalentes. Tiene un calor latente de evaporación mucho mayor y un volumen específico inferior. Por lo anterior, tiene una capacidad de refrigeración mucho mayor que otros. Esto permite el uso de menor desplazamiento en el compresor y, en algunos casos, se utilizan compresores más pequeños para obtener resultados comparables con R-12. Por sus características a bajas temperaturas de evaporación y alto índice de compresión, la temperatura del vapor R-22 comprimido es tan alta, que frecuentemente daña el compresor. Por tal motivo, se recomienda para sistemas de un solo paso. Refrigerante R-22

Gas R-22

Nombre Hidroclorofluorocarbono

Composición química C H Cl F2

¿El mejor sustituto del R502 en frió comercial y domestico? REFRIGERANTE R- 404A Es una mezcla (HFC-125 / HFC-143a / HFC-134a) desarrollada para servir como refrigerante alternativo a largo plazo del R-502 y del HCFC-22, en aplicaciones comerciales de temperatura baja y media. Este producto es un HFC y por lo tanto no está programado para su descontinuación gradual bajo la presente regulación. El R-404A es recomendado para hacer la adecuación de congeladores de supermercados, máquinas expendedoras de bebidas, exhibidores de productos refrigerados, máquinas para fabricar hielo y transportes con cámara de refrigeración. Se lubrica con aceite polioléster. Es necesario el cambio de aceite cuando se utilizan sustitutos del R502 Cuando se trabaja con refrigerantes HCFC alternativos del R502, tales como R402A, R402B, R408A es necesario (en la mayoría de los casos) que parte del aceite mineral del compresor sea sustituido por aceite sintético, ya sea alquil-bencénico o polioléster. El único refrigerante

43

HCFC sustituto del R502 que no precisa este cambio parcial del aceite es el R403B. Las nuevas instalaciones con los refrigerantes definitivos R404A y R507 ya utilizan aceite sintético polioléster, que es un aceite universal. El mejor sustituto del R12 El Refrigerante R-409A Es un refrigerante alternativo diseñado para reemplazar al CFC-12 en sistemas de refrigeración de temperaturas media y baja. Los sistemas para los cuales se recomienda el uso del R-409A incluyen: Exhibidores en supermercados, máquinas de venta de bebidas, enfriadores de agua, congeladores domésticos y comerciales, y transportes refrigerados. El R-409A es una mezcla que contiene hidroclorofluorocarbonos (HCFCs), su uso está actualmente regulado por la ley y su consumo es controlado en los países desarrollados. La mezcla es una combinación de HCFC-22, HCFC-124 y HCFC-142b. El R-409A no es un reemplazo directo del CFC-12, así que los técnicos de servicio deben familiarizarse con los procedimientos para llevar a cabo las conversiones de equipo. Al hacer el cambio de R-409A para sustituirlo por el CFC-12, se deben cumplir las dos siguientes recomendaciones: 1) El aceite mineral que se utiliza con el CFC-12 es menos miscible con el R-409A, por lo que es importante que si se hace el cambio de CFC-12 a R-409a éste se utilice como lubricante el alkilbenceno. 2) Al cargar el sistema con R-409A, siempre debe incluirse refrigerante en fase liquida y nunca en la fase de vapor, ya que el R-409a es una mezcla de refrigerantes que se separa. El R413A. Es un refrigerante considerado definitivo porque no daña la capa de ozono. Se utiliza en el aire acondicionado de coches, autobuses, camiones, y para el transporte frigorífico. Sustituye al R12 en todas sus aplicaciones con idénticas prestaciones. No lleva R22 en su composición, por lo que no presenta problemas de fugas exageradas a través de las mangueras del equipo; además es compatible con todo tipo de aceites, por tanto puede utilizarse con el aceite mineral usado con el R12. Pueden utilizarse mezclas que lleven R22. No; la razón de ello es que las mangueras utilizadas tradicionalmente en este sector son muy permeables al R22; además el R22 es incompatible con ciertos materiales que se utilizaban con R12. Está totalmente desaconsejado utilizar R401A, R401B, R409A y R406A en el sector de la automoción El R406A es inflamable El R406A es un refrigerante que contiene tres gases, uno de ellos parcialmente inflamable y el otro considerado inflamable. En caso de fuga parcial y en presencia de aire puede llegar a ser inflamable.

44

¿Qué refrigerante es mejor el R507 o el R404A? Refrigerante R-507 Es un azeótropo (HFC-125 / HFC-143a) diseñado para servir como una alternativa a largo plazo para el R-502 y el HFC-22, en aplicaciones comerciales de refrigeración de baja y media temperatura. Este producto es un HFC y por lo tanto no está programado para su descontinuación gradual bajo la presente regulación. El R-507 está recomendado para hacer la adecuación de congeladores para supermercados, charolas de exhibición, máquinas para fabricar hielo y se puede utilizar en equipo nuevo. Se lubrica con aceite polioléster. Son muy parecidos entre sí. Sin embargo el R507 es azeotrópico, tiene un poco más de rendimiento y temperatura de descarga algo inferior. Refrigerante R- 404A Es una mezcla (HFC-125 / HFC-143a / HFC-134a) desarrollada para servir como refrigerante alternativo a largo plazo del R-502 y del HCFC-22, en aplicaciones comerciales de temperatura baja y media. Este producto es un HFC y por lo tanto no está programado para su descontinuación gradual bajo la presente regulación. El R-404A es recomendado para hacer la adecuación de congeladores de supermercados, máquinas expendedoras de bebidas, exhibidores de productos refrigerados, máquinas para fabricar hielo y transportes con cámara de refrigeración. Se lubrica con aceite polioléster. Refrigerante R-134A

El gas R-134a ha sido seleccionado como el refrigerante alternativo para reemplazar al CFC-12 o al R-12 en aparatos automotrices de aire acondicionado, y es el candidato líder para ser usado en aparatos y aplicaciones selectas de equipos estacionarios de aire acondicionado. Además, puede ser de utilidad en aplicaciones distintas a las del acondicionamiento de aire y refrigeración. El R-134a tiene un PAO de cero, por lo que no afecta la capa de ozono. Se lubrica con aceite polioléster. Refrigerante R-134A

Gas

Nombre

Composición química

R-134a

Tetrafluoroetano

C F3 C H2 F

45

Existen sustitutos para el R22 Actualmente se está utilizando el R407C y el R410 para nuevas instalaciones como sustitutos del R22. Sin embargo ya existe el R417A (ISCEON 59) que es un sustituto directo del R22. Cuando se utiliza este refrigerante no es necesario el cambio de aceite del equipo.

Drop-in Se refiere a refrigerantes alternativos que se pueden cargar directamente en un sistema frigorífico sin necesidad de efectuar ninguna modificación o cambio, y que hace que el sistema trabaje de forma similar. Ejemplos de refrigerantes drop-in son el R413A, R417A, R403B, R422A. Un refrigerante es azeótropo Se identifica por un número de tres cifras que comienza con el 5. Está formada por dos o más sustancias simples o puras que tienen un punto de ebullición constante y se comportan como una sustancia pura, logrando mejores características de desempeño. Un azeótropo es una mezcla de dos o más gases de punto de ebullición similar que se comportan como una sustancia pura; es decir, la composición de la fase vapor es la misma que la fase líquida. Las mezclas aseo trópicas se pueden cargar por fase gas. Ejemplos de aseó tropos son el R 502 que es una mezcla azeotrópica del R-22 y el R-115 y el R507. Es mejor utilizar un refrigerante azeótropo Las Mezclas Azeotrópica Se identifican por un número de tres cifras que comienza con el número 4, seguido de una letra mayúscula para diferenciar diversas proporciones de mezcla. Están formadas por dos o más sustancias simples o puras, que al mezclarse en las cantidades preestablecidas generan una nueva sustancia, la cual tiene temperaturas de ebullición y condensación variables. Para estas mezclas se define el punto de burbuja como la temperatura a la cual se inicia la evaporación, y el punto de rocío, como la temperatura a la cual se inicia la condensación.

46

También se requiere definir otras características como el fraccionamiento, que es el cambio en la composición de la mezcla cuando ésta cambia de líquido a vapor (evaporación) o de vapor a líquido (condensación), y el deslizamiento de la temperatura, que es el cambio de temperatura durante la evaporación, debido al fraccionamiento de la mezcla. Estas mezclas aceptan lubricantes minerales, alquilbenceno o polioléster, según sea el caso, facilitando las adecuaciones. Ejemplos: R-404A, R-407C, R-401A, R-401B o R-409A. Lógicamente siempre es mejor que el comportamiento de una mezcla sea idéntico al de los compuestos puros. COP El COP o Coefficient of Performance es el cociente entre el frío obtenido y el trabajo de compresión. Mide la eficiencia del sistema en términos de frigorías obtenidas por cada Kw hora consumido en el compresor. En otras palabras, interesa siempre que el refrigerante tenga el valor del COP lo más alto posible.

47

48

I.XXVIII Condiciones de Diseño de la Cámara

Componentes Principales del sistema de refrigeración Mecánica: Compresor: El compresor recibe el Vapor Refrigerante sobrecalentado que viene del evaporador, lo comprime y es enviado al condensador, dónde se cambiará a refrigerante en estado líquido a la salida del mismo. La operación mecánica del compresor llevará consigo un incremento en la presión y por consiguiente la temperatura del refrigerante.

49

Condensador: En el condensador se elimina el calor absorbido por el refrigerante al pasar por el evaporador y por el compresor. Al pasar por el condensador el refrigerante se condensa (Pasa a estado líquido) El condensador está compuesto por aletas de aluminio por las cuáles pasan los circuitos de tubería de cobre a través de los cuales circula el refrigerante. Los condensadores pueden ser enfriados por Aire o bien mediante agua.

Válvula De Expansión: Tiene la función de bajar la presión del gas que llega del condensador, para disminuir su punto de ebullición y por consiguiente su temperatura de evaporación.

Evaporador: Aquí el Refrigerante líquido que viene del condensador a través de la válvula de expansión y que al pasar por el evaporador y absorber el calor cambia a estado de vapor. La presión y Temperatura del Refrigerante se mantiene constante.

Ventiladores: Estos son usados para la ventilación tanto dentro de la cámara (Evaporador) como fuera de la cámara (Condensador) .Interior de la cámara: Los abanicos “forzan” el paso del aire “caliente” a través del serpentín del evaporador, inyectando del mismo aire a mas baja temperatura. Exterior de la Cámara: En el Condensador se “forza” el paso de aire a baja temperatura inyectando aire a una temperatura mayor, con lo anterior se cambia el Refrigerante al estado líquido.

50

Antes de iniciar la instalación, verificar Planos

51

Instalación De Equipo Montaje de Evaporadores: Respetar las medidas que se indican en planos. Fijación: Se considera fijar mediante varillas metálicas toda rosca galvanizadas arandelas planas y tuercas galvanizadas, apretar tuerca sin dañar el panel.

de

5/16”,

FIJACION AL PANEL

Varilla roscada 5/16” con rondana plana y tuerca galvanizada

52

Pasos de tubería a través del panel de techo: Línea de succión: Perforar con un diámetro ligeramente mayor al tubo de cobre de tal forma que este no esté “rozando” con la lámina del panel, antes de colocar aislamiento inyectar sellador. Perforación en panel de techo

Pasos de tubería a través del panel de techo: Línea de Líquido: Perforar con un diámetro ligeramente mayor al tubo de cobre de tal forma que este, no esté “rozando” con la lámina del panel, antes de colocar aislamiento inyectar sellador.

Realizar perforación por interior de evaporador

53

Colocación de Aislamiento a tubería de succión.

Proteger tubería: De manera tal,

de

que al estar

colocando el aislamiento de la tubería, no se introduzca ninguna Rampa de succión: Una sola pieza

partícula extraña al interior de la tubería de

refrigeración.

Proteger aislamiento para evitar que se Remover cinta utilizada para proteger

dañe al

tubería de refrigeración

soldadura

calentar tubería para realizar

54

Soldadura en tubería de refrigeración

55

Aislamiento de trampa de succión: Una sola pieza

Aplicar sellador

Pintura de acabado

56

Acabado Aislamiento y tubería de Drenaje

57

Colocación de Cinta Para limite de carga de producto en retorno de evaporador

30 Cms

58

Evaporadores Cámaras de Congelación

(Cerveceros/Cámaras de hielo)

Evaporador Cámara de Conservación (ADT)

Evaporador Cámara de Congelación (LET)

59

Preparación para drenaje de evaporadores

Tubería para drenaje

Perforación en muro de panel

60

Instalación de Equipos de Refrigeración (Evaporadores) -Separación recomendada entre el retorno del evaporador y el muro posterior de la cámara: El fabricante recomienda que sea al menos el ancho del evaporador. -Para interconectar drene a la charola, deberá ser mediante conector tipo rosca exterior o bien tuerca cónica. -Realizar la conexión de los drenajes utilizando tubo rígido de cobre de 3/4” y codo de cobre de 3/4“.Excepto aplicaciones especiales -La trayectoria del drenaje deberá ser lo más corta posible dentro de la cámara. -Aplicar Sellador en todos los pasos de tubería a través del panel.

Sellar pasos de tubería

Conectar lo más pegado a la “Charola” del evaporador

61

Sellar pasos de Tubería

Evitar las trayectorias demasiado largas, ya que esto, trae cómo consecuencia que con el tiempo se llegue a tapar la tubería.

Aplicar sellos en la tubería y aplicar el armaflex

62

Evaporadores para Baja Temperatura: Cámaras de Hielo y Cerveceros -Colocar la resistencia eléctrica en tubería de cobre que se utiliza para el drenaje. (Sólo la que queda instalada en el interior de la cámara). Esta resistencia está compuesta por un cable “Heat Tape” 6 watts/ft. 120 Volts, Cable uso rudo de 2 x 12 y Clavija “Frostex”. El cable de la resistencia debe ser instalado dando vueltas al tubo de cobre de 3/4“ y conectarla a contacto sencillo polarizado instalado en techo de cámara. -Después de colocada la resistencia, se procede a aislar la tubería en toda la trayectoria que va por el interior de la cámara y pintar con pintura base agua color blanco. -Aplicar Sellador en el paso de la tubería a través del panel.

63

Resistencia Eléctrica en tubo de drenaje

Línea de Líquido

Válvula Expansión

Válvula solenoide

64

Bobina de válvula Solenoide

Indicador de Humedad y de Líquido: Un indicador de líquido permite al técnico/Operario observar el flujo de refrigerante en el sistema (Refrigerante Líquido). Las burbujas o espuma en el indicador de líquido muestran una escasez de refrigerante o una restricción en la línea de líquido. El indicador de Humedad proporciona una señal de aviso al Técnico/Operario en el caso de que la humedad haya penetrado en el sistema. Color Verde: Sistema sin Humedad Color Amarillo: Sistema con Humedad

Utilizar abrazadera metálica para fijación de bulbo a tubería de succión a la salida del evaporador (NO USAR CINTA AISLAR)

65

Colocación de Bulbo

Bulbo sensor de Válvula de Expansión

Fijación con cinta de aislar

Aislamiento a Base de Cinta Aislante

Aislamiento a Base de Armaflex en línea de succión.

66

Colocación de Bulbo (continuación)

Cámara de Conservación: Calibración de Paro para compresor 20 PSIG Arranque 48 PSIG Cervecero y Hielo: Calibración de Paro para compresor 15 PSIG Arranque 35 PSIG Control de Baja Presión: Un control de baja presión actúa con la presión de succión del refrigerante y normalmente se utiliza para regular el ciclo del compresor con el fin de controlar la capacidad, o como control limite de baja presión. El control de Baja presión cierra el circuito eléctrico al subir la presión y lo interrumpe al descender la misma por debajo del ajuste realizado.

67

Rango de alta presión de operación: De 130 PSIG a 150 PSIG Control de Alta Presión: Un control de alta presión es sensible a la presión de descarga del compresor y normalmente se utiliza para parar al compresor en el caso de que exista una presión excesiva. Un control de alta presión cierra un contacto eléctrico al bajar la presión y lo abre con un aumento de la misma.

Colocación de Termostato

Termostato.

68

Es muy importante ocultar el termostato para que no sea movido; una vez calibrada la temperatura ya no se debe de mover. Colocar abrazadera de plástico (PVC); si se utiliza abrazadera metálica; colocar aislamiento (Armaflex) esto, para evitar el contacto entre el bulbo y la lámina del evaporador.

Retorno De Aire

Accesorios Eléctricos (Electromecánico): Tablero de Fuerza y Control: (Montado en unidad MBHX) -Guardamotor: Protege al equipo contra corto circuito y sobrecarga; al protegerse por algún motivo, se debe restablecer manualmente. -Reloj de Deshielo: Se deja programado con 4 tiempos de deshielo @ 24 Hrs. De 30 Min. Cada uno. -Interruptor Térmico para Evaporador: Se utiliza un circuito para alimentar los motores del evaporador. -Interruptor Térmico de Iluminación/Resistencias: Se Utiliza un circuito para alimentar iluminación y resistencias eléctricas de Reach-in. -Contactores: Arrancan o paran los compresores Al realizar perforaciones a los gabinetes eléctricos, se deberá tener precaución de que las “rebabas” no caigan sobre las partes eléctricas (Contactores, Guardamotores, interruptores, etc.). Al terminar los trabajos, siempre se deberá realizar el sellado de todas las perforaciones, esto para evitar la penetración del agua de lluvia al interior del gabinete. La acometida eléctrica se deberá llegar hasta dentro de los gabinetes eléctricos por parte del cliente.

69

Se deberá realizar mediante tubería rígida y/o Licuatite. (Nunca dejar los cables expuestos). Tubería y Accesorios: -Interior del Local: Pared Delgada -Exterior del Local: Pared Gruesa

Utilizar terminales para cable al realizar conexión a reloj.

70

Reloj de Deshielo: Es necesario detener el funcionamiento del compresor durante cierto período de tiempo, esto para permitir la eliminación de hielo acumulado en el serpentín del evaporador. Mediante el Reloj De Deshielo se abre o se cierra el circuito eléctrico a intervalos de tiempo predeterminados.

Ajuste del tiempo de deshielo Tornillos para fijar el número de deshielos

Tablero Eléctrico

71

Montaje de unidad condensadora: La medida máxima permisible recomendada es de 5 metros. -Sobre una base nivelada e impermeabilizada -Área limpia dónde no exista y no se acumule basura/Suciedad -Área dónde no exista nada que impida la circulación del aire y que haya un espacio suficiente para dar mantenimiento al equipo

72

Base para Unidad Condensadora

Base de Concreto para colocar unidad condensadora: Debe estar impermeabilizada

Sellar Paso de tubería inmediatamente después de instalar la misma

73

Pasos de tubería y Bases

Bases de Concreto Impermeabilizadas Bases de concreto realizadas de acuerdo a especificaciones -Trayectorias cortas de tubería -Mayor eficiencia del equipo con el consecuente menor consumo de energía -Menor costo Mantenimiento

74

Instalación de Equipos (Unidades de Condensación) Montaje de Equipo con Grúa

75

Tubería De Refrigeración y Eléctrica Soporteria: - Fijar soporte a muro ó losa de concreto, fijar el mismo con “Pija” autorroscante de ¼” x 2” utilizando taquete de plástico en concreto. -La dimensión mínima para la colocación de soportes en un cambio de dirección de tuberías, será 10 veces el diámetro del tubo. (D=10 x Diámetro) NO COLOCAR SOPORTES EN ESQUINAS -Colocar abrazaderas uña en donde se requiera. -Aislamiento de tubería: Toda la línea de succión deberá de ser aislada. -Pegar todos los tramos de AISLAMIENTO para tubería y pintar al exterior; desde base de unidades condensadoras hasta llegar al paso de tubería. -Pintar el AISLAMIENTO para tubería en todas las tuberías que se instalen en interior de Cámaras de conservación y congelación. (Proyectos especiales)

76

Aislamiento de Tubería de Refrigeración Un sistema de refrigeración, comprende un cuidadoso balance entre los volúmenes del fluido (Refrigerante) a una temperatura/presión dadas. En condiciones óptimas, la temperatura del fluido no debe ganar ni perder calor con el medio ambiente circundante. Por lo anterior las líneas de refrigeración expuestas a las altas condiciones ambientales deben ser aisladas para impedir que pierdan o ganen calor. El aislamiento en la línea de succión asegurará el regreso de gas refrigerante a baja temperatura y con esto, enfriar al compresor/motor. El aislamiento de las tuberías en el exterior debe ser protegido contra los Rayos solares (U.V.) para evitar el deterioro de las propiedades térmicas del mismo.

77

-Toda la red de tubería de Refrigeración y Eléctrica deberá de quedar bien alineada. -Las líneas de succión tendrán una pendiente de 1.27cm por cada 304.8cm de longitud hacia el compresor. (0.4%). -Cada elevador de succión vertical de 1.22 Mts. ó más, deberá llevar una trampa “P” en base. (También podrá ser fabricada a base de codos de cobre radio largo). -En instalaciones dónde el compresor está situado por encima del evaporador a una altura superior a 3.00 Mts. Es necesaria la instalación de una trampa intermedia esto para auxiliar a arrastrar el aceite lubricante proveniente del evaporador, en esta trampa se aumenta la velocidad del refrigerante con lo cuál se ayuda al arrastre del aceite hacia el compresor. -Soldadura: En instalaciones con trayectorias muy largas, al soldar las líneas de refrigeración, se recomienda circular nitrógeno seco a baja presión, lo anterior para evitar la formación de escamas y oxido dentro de las tuberías. -Cuándo se sueldan accesorios de Refrigeración, NO SOBRECALENTAR los mismos. -Utilizar Soldadura de Plata al 5% (barra de 50cm) (1kg=62 Pzas.)

78

79

TIPOS DE TUBERIA Tubo Flexible Tipo Refrigeración NACOBRE Esta tubería está fabricada cumpliendo con la Norma Mexicana NMX - W - 023 - SCFI. "PRODUCTOS DE COBRE Y SUS ALEACIONES. -TUBOS DE COBRE SIN COSTURA PARA REFRIGERACIÓN - ESPECIFICACIONES Y MÉTODOS DE PRUEBA". (ASTM-B-280) Deshidratado (puntas selladas) Longitud del rollo: 15.20 m Especificaciones:

Diámetro

Diámetro Exterior

Espesor de pared

Peso

Nominal

3.175 mm

promedio Real

Máximo

Mínimo

3.175 mm

3.226 mm

3.124 mm

1/8”

0.125”

0.127”

4.750 mm

4.750 mm

4.801 mm

0.123” 4.699 mm

3/16”

0.187”

0.189”

0.185”

6.350 mm

6.350 mm

6.401 mm

6.299 mm

1/4”

0.250”

0.252”

7.925 mm

7.925 mm

7.976 mm

0.248” 7.874 mm

5/16”

0.312”

0.314”

0.310”

9.525 mm

9.525 mm

9.576 mm

9.474 mm

3/8”

0.375”

0.377”

0.373”

12.700 mm

12.700 mm

12.751 mm

12.649 mm

Real

Máximo

Mínimo

por rollo

0.762 mm

0.838 mm

0.686 mm

0.784 kg

0.030”

0.033”

0.027”

1.729 lb

0.762 mm 0.030”

0.838 mm 0.033”

0.686 mm 0.027”

1.297 kg 2.858 lb

0.762 mm

0.838 mm

0.686 mm

1.817 kg

0.030”

0.033”

0.027”

4.006 lb

0.813 mm 0.032”

0.889 mm 0.035”

0.737 mm 0.029”

2.468 kg 5.440 lb

0.813 mm

0.889 mm

0.737 mm

3.023 kg

0.032”

0.035”

0.029”

6.665 lb

0.813 mm

0.889 mm

0.737 mm

1/2”

0.500”

0.502”

0.498”

15.875 mm

15.875 mm

15.926 mm

15.824 mm

0.889

0.991 mm

0.787 mm

5.686 kg

0.035”

0.039”

0.031”

12.535 lb

0.032”

0.035”

0.029”

4.125 kg 9.094 lb

5/8”

0.625”

0.627”

0.623”

19.050 mm

19.050 mm

19.114 mm

18.986 mm

0.889

0.991 mm

0.787 mm

6.891 kg

3/4”

0.750”

0.753”

0.747”

0.035”

0.039”

0.031”

15.192 lb

Los valores mostrados son teóricos pudiendo variar de acuerdo a los rangos establecidos en la Norma de Fabricación.

80

Aplicaciones: • Instalaciones de gas, aire acondicionado y refrigeración. Tubo Flexible Tipo L NACOBRE Esta tubería está fabricada cumpliendo con la Norma Mexicana NMX - W - 018 - SCFI. "PRODUCTOS DE COBRE Y SUS ALEACIONES. -TUBOS DE COBRE SIN COSTURA PARA CONDUCCIÓN DE FLUIDOS A PRESIÓN - ESPECIFICACIONES Y MÉTODOS DE PRUEBA". (ASTM-B-88)

Longitud del rollo: 18.30 m Especificaciones:

Diámetro

Diámetro Exterior

Espesor de pared

Peso

Nominal

6.35 mm

promedio Real

Máximo

Mínimo

Real

Máximo

Mínimo

9.525 mm

9.576 mm

9.474 mm

0.762 mm

0.838 mm

0.686 mm

por rollo 3.431 kg

1/4”

0.375”

0.377”

0.373”

0.030”

0.033”

0.027”

7.565 lb

9.5 mm

12.700 mm

12.764 mm

12.637 mm

0.889 mm

0.991 mm

0.787 mm

5.395 kg

3/8”

0.500”

0.503”

0.498”

0.035”

0.039”

0.031”

11.895 lb

12.7 mm

15.875 mm

15.939 mm

15.811 mm

1.016 mm

1.118 mm

0.914 mm

7.758 kg

1/2”

0.625”

0.628”

0.622”

0.040”

0.044”

0.036”

17.013 lb

19.0 mm

22.225 mm

22.301 mm

22.149 mm

1.143 mm

1.245 mm

1.041 mm

12.384 kg

3/4”

0.875”

0.878”

0.872”

0.045”

0.049”

0.041”

27.303 lb

25.0 mm

28.575 mm

28.664 mm

28.486 mm

1.270 mm

1.397 mm

1.143 mm

17.822 kg

1”

1.125”

1.129”

1.121”

0.050”

0.055”

0.045”

39.290 lb

Los valores mostrados son teóricos pudiendo variar de acuerdo a los rangos establecidos en la Norma de Fabricación. Aplicaciones: • Tomas Domiciliarias de agua potable • Instalaciones de gas natural y L. P. (licuado del petróleo), aire acondicionado, refrigeración, oxígeno, óxido nitroso, etc.

81

Tubo Rígido Tipo M Esta tubería está fabricada cumpliendo con la Norma Mexicana NMX - W - 018 - SCFI. "PRODUCTOS DE COBRE Y SUS ALEACIONES. -TUBOS DE COBRE SIN COSTURA PARA CONDUCCIÓN DE FLUIDOS A PRESIÓN - ESPECIFICACIONES Y MÉTODOS DE PRUEBA". (ASTM-B-88)

Color de Marcación: Rojo Longitud del tramo: 6.10 m Especificaciones:

Diámetro

Diámetro Exterior

Espesor de pared

Peso

Nominal

promedio Real

Máximo

Mínimo

Real

Máximo

Mínimo

por tramo

6.35 mm *

9.525 mm

9.550 mm

9.500 mm

0.635 mm

0.686 mm

0.584 mm

0.967 kg

1/4”

0.375”

0.376”

0.374”

0.025”

0.027”

0.023”

2.132 lb

9.5 mm

12.700 mm

12.725 mm

12.675 mm

0.635 mm

0.686 mm

0.584 mm

1.312 kg

3/8”

0.500”

0.501”

0.499”

0.025”

0.027”

0.023”

2.893 lb

12.7 mm

15.875 mm

15.900 mm

15.850 mm

0.711 mm

0.787 mm

0.635 mm

1.847 kg

1/2”

0.625”

0.626”

0.624”

0.028”

0.031”

0.025”

4.071 lb

19.0 mm

22.225 mm

22.250 mm

22.200 mm

0.813 mm

0.889 mm

0.737 mm

2.982 kg

3/4”

0.875”

0.876”

0.874”

0.032”

0.035”

0.029”

6.574 lb

25.0 mm

28.575 mm

28.613 mm

28.537 mm

0.889 mm

0.991 mm

0.787 mm

4.216 kg

1”

1.125”

1.126”

1.124”

0.035”

0.039”

0.031”

9.295 lb

32.0 mm

34.925 mm

34.963 mm

34.887 mm

1.067 mm

1.168 mm

0.965 mm

6.186 kg

1 1/4”

1.375”

1.376”

1.374”

0.042”

0.046”

0.038”

13.637 lb

38.0 mm

41.275 mm

41.326 mm

41.224 mm

1.245 mm

1.372 mm

1.118 mm

8.537 kg

1 1/2”

1.625”

1.627”

1.623”

0.049”

0.054”

0.044”

18.821 lb

51.0 mm

53.975 mm

54.026 mm

53.924 mm

1.473 mm

1.626 mm

1.321 mm

13.252 kg

2”

2.125”

2.127”

2.123”

0.058”

0.064”

0.052”

29.216 lb

64.0 mm

66.675 mm

66.726 mm

66.624 mm

1.651 mm

1.803 mm

1.499 mm

18.391 kg

2 1/2”

2.625”

2.627”

2.623”

0.065”

0.071”

0.059”

40.545 lb

76.0 mm

79.375 mm

79.426 mm

79.324 mm

1.889 mm

2.007 mm

1.651 mm

27.297 kg

3”

3.125”

3.127”

3.123”

0.072”

0.079”

0.065”

53.565 lb

102.0 mm

104.775 mm

104.826 mm

104.724 mm

2.413 mm

2.667 mm

2.159 mm

42.311 kg

4”

4.125”

4.127”

4.123”

0.095”

0.105”

0.085”

93.279 lb

Los valores mostrados son teóricos pudiendo variar de acuerdo a los rangos establecidos en la Norma de Fabricación. * El tubo de cobre rígido de 1/4” Tipo M, bajo normas de fabricación interna de Nacobre.

82

Aplicaciones: • Conducción de agua fría y caliente en: casas de interés social, casas de interés medio, edificios habitacionales y edificios comerciales. Donde las presiones de servicio son normales. Tubo Rígido Tipo L Esta tubería está fabricada cumpliendo con la Norma Mexicana NMX - W - 018 - SCFI. "PRODUCTOS DE COBRE Y SUS ALEACIONES. -TUBOS DE COBRE SIN COSTURA PARA CONDUCCIÓN DE FLUIDOS A PRESIÓN ESPECIFICACIONES Y MÉTODOS DE PRUEBA". (ASTM-B-88) Color de Marcación: Azul Longitud del tramo: 6.10 m

Especificaciones:

Diámetro

Diámetro Exterior

Espesor de pared

Peso

Nominal

6.35 mm

promedio Real

Máximo

9.525 mm

9.550 mm

1/4”

0.375”

0.376”

9.5 mm

12.700 mm

12.725 mm

Mínimo

Real

9.500 mm

0.762 mm

0.374”

0.030”

12.675 mm

0.889 mm

Máximo

Mínimo

0.838 mm

0.686 mm

por tramo 1.143 kg

0.033”

0.027”

2.521 lb

0.991 mm

0.787 mm

1.798 kg

3/8”

0.500”

0.501”

0.499”

0.035”

0.039”

0.031”

3.963 lb

12.7 mm

15.875 mm

15.900 mm

15.850 mm

1.016 mm

1.118 mm

0.914 mm

2.585 kg

1/2”

0.625”

0.626”

0.624”

0.040”

0.044”

0.036”

5.700 lb

19.0 mm

22.225 mm

22.250 mm

22.200 mm

1.143 mm

1.245 mm

1.041 mm

4.127 kg

3/4”

0.875”

0.876”

0.874”

0.045”

0.049”

0.041”

9.099 lb

25.0 mm

28.575 mm

28.613 mm

28.537 mm

1.270 mm

1.397 mm

1.143 mm

5.940 kg

1”

38.0 mm

1.125”

1.126”

1.124”

0.050”

0.055”

0.045”

13.094 lb

34.925 mm

34.963 mm

34.887 mm

1.397 mm

1.549 mm

1.245 mm

8.022 kg

1.375”

1.376”

1.374”

0.055”

0.061”

0.049”

17.686 lb

41.275 mm

41.326 mm

41.224 mm

1.524 mm

1.676 mm

1.372 mm

10.377 kg

1 1/2”

1.625”

1.627”

1.623”

0.060”

0.066”

0.054”

22.877 lb

51.0 mm

53.975 mm

54.026 mm

53.924 mm

1.778 mm

1.956 mm

1.600 mm

15.897 kg

2”

2.125”

2.127”

2.123”

0.070”

0.077”

0.063”

35.047 lb

64.0 mm

66.675 mm

66.726 mm

66.624 mm

2.032 mm

2.235 mm

1.829 mm

22.500 kg

2 1/2”

2.625”

2.627”

2.623”

0.080”

0.088”

0.072”

49.605 lb

76.0 mm

79.375 mm

79.426 mm

79.324 mm

2.286 mm

2.515 mm

2.057mm

30.187 kg

3.125”

3.127”

3.123”

3” 102.0 mm 4”

104.775 mm 104.826 mm 104.724 mm 4.125”

4.127”

4.123”

0.090”

0.099”

0.081”

66.550 lb

2.794 mm

3.073 mm

2.515 mm

48.808 kg

0.110”

0.121”

0.099”

107.604 lb

Los valores mostrados son teóricos pudiendo variar de acuerdo a los rangos establecidos en la Norma de Fabricación.

83

Aplicaciones: • Conducción de agua fría y caliente en: hoteles, clínicas y hospitales. En donde las presiones de trabajo y temperatura son más elevadas de lo normal. • Instalaciones de gas natural y L. P. (licuado del petróleo), calefacción, refrigeración, oxígeno, tomas de agua domiciliaria, etc. Tubo Rígido Tipo K Esta tubería está fabricada cumpliendo con la Norma Mexicana NMX - W - 018 - SCFI. "PRODUCTOS DE COBRE Y SUS ALEACIONES. -TUBOS DE COBRE SIN COSTURA PARA CONDUCCIÓN DE FLUIDOS A PRESIÓN - ESPECIFICACIONES Y MÉTODOS DE PRUEBA". (ASTM-B-88)

Color de Marcación: Verde Longitud del tramo: 6.10 m Especificaciones:

Diámetro

Diámetro Exterior

Espesor de pared

Peso

Nominal

6.35 mm

promedio Real

Máximo

9.525 mm

9.550 mm

1/4”

0.375”

0.376”

9.5 mm

12.700 mm

12.725 mm

Mínimo

Real

9.500 mm

0.889 mm

0.374”

0.035”

12.675 mm

1.245 mm

Máximo

Mínimo

0.978 mm

0.800 mm

por tramo 1.314 kg

0.039”

0.031”

2.898 lb

1.372 mm

1.118 mm

2.441 kg

3/8”

0.500”

0.501”

0.499”

0.049”

0.054”

0.044”

5.382 lb

12.7 mm

15.875 mm

15.900 mm

15.850 mm

1.245 mm

1.372 mm

1.118 mm

3.119 kg

1/2”

0.625”

0.626”

0.624”

0.049”

0.054”

0.044”

6.875 lb

19.0 mm

22.225 mm

22.250 mm

22.200 mm

1.651 mm

1.803 mm

1.499 mm

5.817 kg

3/4”

0.875”

0.876”

0.874”

0.065”

0.071”

0.059

12.823 lb

25.0 mm

28.575 mm

28.613 mm

28.537 mm

1.651 mm

1.803 mm

1.499 mm

7.613 kg

1”

1.125”

1.126”

1.124”

0.065”

0.071”

0.059

16.784 lb

32.0 mm

34.925 mm

34.963 mm

34.887 mm

1.651 mm

1.803 mm

1.499 mm

9.409 kg

1 1/4”

1.375”

1.376”

1.374”

0.065”

0.071”

0.059

20.744 lb

38.0 mm

41.275 mm

41.326 mm

41.224 mm

1.829 mm

2.007 mm

1.651 mm

12.357 kg

1 1/2”

1.625”

1.627”

1.623”

0.072”

0.079”

0.065”

27.243 lb

51.0 mm

53.975 mm

54.026 mm

53.924 mm

2.108 mm

2.311 mm

1.905 mm

18.728 kg

2”

2.125”

2.123”

0.083”

0.091”

0.075”

41.288 lb

2.127”

Los valores mostrados son teóricos pudiendo variar de acuerdo a los rangos establecidos en la Norma de Fabricación.

84

Aplicaciones: • Instalaciones de tipo industrial, conduciendo líquidos y gases en condiciones más severas de presión y temperatura. • Oxígeno, vapor, vacío y óxido nitroso entre otros Características y Ventajas Tubería de Cobre • Fabricado sin costura • Continuidad de flujo por su pared lisa: El proceso de fabricación por extrusión permite obtener tuberías con paredes lisas y tersas, esto aunado a que no admiten incrustaciones en su interior, permiten conducir los fluidos con un mínimo de pérdidas de presión, conservando el mismo flujo durante la vida útil de la instalación. • Resistencia a las presiones internas de trabajo: Las tuberías de cobre se fabrican sin costura, lo que permite tener espesores de pared mínimos calculados para resistir perfectamente las presiones de trabajo que se presentan en cualquier instalación, además de ofrecer un factor de seguridad de 5 veces la presión de trabajo constante. • Resistencia a la corrosión: El cobre debido a sus características, es sin duda el metal apropiado para la fabricación de tuberías. El cobre tiene la particularidad de cubrirse de una capa de óxido que penetra en el metal solo unas cuantas micras, esta capa sirve de protección indefinida, de ahí que las tuberías de cobre tengan un excelente comportamiento frente a la totalidad de los materiales de construcción y de los fluidos a conducir, asegurando así una larga vida útil. • Fabricado en temple rígido y flexible: Las tuberías de cobre se fabrican en dos temples: • Rígidas: en tramos rectos de 6.10 m (20 pies) y • Flexibles: en rollos de 15.24 m (50 pies) y de18.30 m (60 pies) de largo pudiéndose fabricar en otras longitudes de acuerdo a las necesidades del mercado • Ligero • Fácil de unir : Debido a los sistemas de unión que se emplean en las tuberías de cobre ; soldadura capilar y de compresión en tuberías rígidas ; de abocinado a 45º (flare) y de compresión en tuberías flexibles ; así como la ligereza del material y el uso de herramientas mínimas y ligeras, las uniones se efectúan con gran facilidad y rapidez

85

Composición del cobre utilizado en las tuberías Nacobre Aleación: C12200 Nombre comercial: Cobre Fosforado Porcentaje de cobre: 99.90 % (Cu + Ag con elementos especificados) Porcentaje de fósforo: 0.015 a 0.040 % Características físicas del cobre utilizado en las tuberías Nacobre Temperatura de fusión: 1,083 ºC Densidad (20 ºC): 8.94 gr/cm3 Conductividad térmica (68 ºF): 196 BTU/ft2/ft/hr/ºF Calor específico (20 ºC): 0.092 Cal/gr/ºC Presiones de trabajo interno (kg/cm2) S = Esfuerzo admisible, kg/cm2

86

Tubo de Cobre Rígido

TEMPERATURA DE SERVICIO DIÁMETRO

DIÁMETRO

10 C (50 F)

37.8 C (100 F)

NOMINAL

EXTERIOR

S = 682.14

S = 421.94

kg/cm2

kg/cm2

TIPO DE TUBERÍA pulg.

mm

pulg.

mm

M

L

K

M

L

K

1/4

6.35

3/8

9.525

87.

104.

122.

54.

64.

75.

961

264

839

409

493

983

3/8

9.5

1/2

12.700

65.

88.

129.

40.

55.

79.

131

952

198

287

022

916

1/2

12.7

5/8

15.875

56.

82.

101.

34.

50.

62.

375

340

816

871

932

979

3/4

19

7/8

22.225

46.

66.

97.

28.

41.

60.

473

389

264

746

065

163

1

25

1 1/8

28.575

38.

56.

74.

23.

34.

46.

421

375

703

765

871

208

1

32

1 3/8

34.925

38.

50.

60.

23.

30.

37.

548

061

638

844

966

508

38

1

41.275

37.

46.

56.

23.

28.

34.

772

588

375

364

817

871

34.

41.

49.

21.

25.

30.

056

424

550

066

623

649

31.

38.

45.

19.

23.

28.

234

264

351

320

668

052

28.

36.

43.

17.

22.

27.

857

104

881

850

332

143

28.

33.

40.

17.

20.

25.

584

389

975

681

653

345

1/4 1 1/2

5/8

2

51

2

53.975

2

64

2

3

76

3 1/8

79.375

4

102

4 1/8

104.775

1/8

1/2

66.675

5/8

87

TEMPERATURA DE SERVICIO DIÁMETRO

DIÁMETRO

65.2 C (150 F)

93.3 C (200 F)

NOMINAL

EXTERIOR

S = 358.65

S = 337.55

kg/cm2

Kg/cm2

TIPO DE TUBERÍA pulg.

mm

pulg.

mm

M

L

K

M

L

K

1/4

6.35

3/8

9.525

46.

54.

64.

43.

51.

60.

248

819

585

527

594

786

3/8

9.5

1/2

12.700

34.

46.

67.

32.

44.

63.

244

769

929

230

017

933

1/2

12.7

5/8

15.875

29.

43.

53.

27.

40.

50.

640

292

532

897

746

383

3/4

19

7/8

22.225

24.

34.

51.

22.

32.

48.

434

906

139

997

852

131

1

25

1 1/8

28.575

20.

29.

39.

19.

27.

36.

201

640

277

012

897

966

1 1/4

32

1 3/8

34.925

20.

26.

31.

19.

24.

30.

267

321

882

075

773

006

1 1/2

38

1 5/8

41.275

19.

24.

29.

18.

23.

27.

860

495

640

691

054

897

2

51

2 1/8

53.975

17.

21.

26.

16.

20.

24.

906

780

052

853

499

520

2 1/2

64

2 5/8

66.675

16.

20.

23.

15.

18.

22.

422

118

845

456

935

442

3

76

3 1/8

79.375

15.

18.

23.

14.

17.

21.

172

982

071

280

866

714

4

102

4 1/8

104.775

15.

17.

21.

14.

16.

20.

028

555

544

144

522

276

Nota: Estos valores están basados en la resistencia del tubo únicamente y son aplicables a los sistemas en los que se usan uniones mecánicas adecuadas Los valores de las presiones de trabajo arriba calculados están en kg/cm2, si se desea obtener dicha presión en Lb/pulg2 multiplicar la cantidad deseada por 14.22

88

La fórmula empleada para el cálculo de la presión interna es:

Donde: emin = Espesor mínimo de pared en mm P = Presión admisible en kg/cm2 D = Diámetro exterior en mm S = Esfuerzo admisible, kg/cm2 Presiones de trabajo interno (kg/cm2) Tubo de Cobre Flexible Tipo Refrigeración y Tipo Usos Generales y Automotrices TEMPERATURA DE SERVICIO DIÁMETRO

DIÁME-

10 C (50 F)

37.8 C (100 F)

(150 F)

EXTE-RIOR

S = 682.14

S = 421.94

S = 358.65

kg/cm2

kg/cm2

kg/cm2

TRO NOMI-NAL

65.2 C

TIPO DE TUBERÍA pulg.

mm

pulg.

mm

Refrig.

U. Gen

Refrig.

U. Gen

Refrig.

U. Gen

1/8

3.1

1/8

3.1

356.

356.

220.

220.

187.

187.

75

37

37

43

43

37

37

3/

4.7

3/16

4.7

222.

222.

137.

137.

116.

116.

75

16

63

63

11

11

39

39

78

78

1/4

6.350

1/4

6.3

161.

161.

99.

99.

84.

84.

50

33

33

79

79

82

82

5/16

7.938

5/16

7.938

136.

136.

84.

84.

71.

71.

84

84

64

64

95

95

3/8

9.5

3/8

9.5

112.

112.

69.

69.

59.

59.

25

53

53

60

60

16

16

1/2

12.

1/2

12.

83.

83.

51.

51.

43.

43.

25

700 5/8

15.

5/8

875 3/4

19. 050

3/4

700

03

03

36

36

65

65

15.

70.

70.

43.

43.

37.

37.

875

43

43

56

56

03

03

19.

58.

58.

36.

36.

30.

30.

050

29

29

05

05

65

65

89

TEMPERATURA DE SERVICIO DIÁMETRO

DIÁMETRO

NOMINAL

EXTERIOR

121.1 C

176.7 C

(250 F)

204.4 C

(350 F)

S = 334.74 Kg/cm2

(400 F)

S = 286.22 Kg/cm2

S = 210.97 kg/cm2

TIPO DE TUBERÍA pulg

mm

pulg

mm

Ref.

U.

Ref.

Gen 1/8

3.

1/8

175 3/16

4.

3/16

763 1/4

6.

1/4

350 5/16

7.

5/16

938 3/8

9.

3/8

525 1/2

12.

1/2

700 5/8

15.

5/8

875 3/4

19. 050

3/4

3.

176.

176.

U.

Ref.

U.

Gen 172.

Gen

172.

110.

110.

175

35

35

67

67

22

22

4.

109.

109.

107.

107.

68.

68.

763

91

91

62

62

69

69

6.

79.

79.

78.

78.

49.

49.

350

83

83

17

17

90

90

7.

67.

67.

66.

66.

42.

42.

938

71

71

30

30

32

32

9.

55.

55.

54.

54.

34.

34.

525

68

68

52

52

80

80

12.

41.

41.

40.

40.

25.

25.

700

08

08

23

23

68

68

15.

34.

34.

34.

34.

21.

21.

875

85

85

12

12

78

78

19.

28.

28.

28.

28.

18.

18.

050

84

84

24

24

03

03

Nota: Estos valores están basados en la resistencia del tubo únicamente y son aplicables a los sistemas en los que se usan uniones mecánicas adecuadas Presiones de trabajo interno (kg/cm2)

90

Tubo de Cobre Tipo L Flexible

DIÁMETRO

DIÁMETRO

NOMINAL

EXTERIOR

TEMPERATURA DE SERVICIO 10 C

37.8 C (50 F)

pulg

mm

pulg

mm

(100 F)

S

S

682.14

421.94

kg/cm2

kg/cm2

65.2 C (150 F) S 358.65 kg/cm2

1/4

6.35

3/8

9.525

104.3

64.5

54.8

3/8

9.5

1/2

12.700

89.0

55.0

46.8

1/2

12.7

5/8

15.875

3/4

19

7/8

22.225

66.4

41.1

34.9

1

25

1 1/8

28.575

56.4

34.9

29.6

DIÁMETRO

DIÁMETRO

NOMINAL

EXTERIOR

pulg

mm

pulg

mm

82.3

50.9

43.3

TEMPERATURA DE SERVICIO 121.1 C

176.7 C

(250 F)

(350 F)

S

S

334.74 Kg/cm2

286.22 Kg/cm2

204.4 C (400 F) S 210.97 kg/cm2

1/4

6.35

3/8

9.525

51.6

50.5

32.2

3/8

9.5

1/2

12.700

44.0

43.1

27.5

1/2

12.7

5/8

15.875

40.7

39.9

25.5

3/4

19

7/8

22.225

32.9

32.2

20.5

1

25

1 1/8

28.575

27.9

27.3

17.4

Nota: Estos valores están basados en la resistencia del tubo únicamente y son aplicables a los sistemas en los que se usan uniones mecánicas adecuadas Tubería y accesorios para refrigeración La confiabilidad de un sistema de aire acondicionado o refrigeración ensamblado en el campo estaba grandemente influenciada por el diseño y la instalación apropiada de los accesorios y la tubería. La tubería apropiada para la refrigeración es tan esencial para la operación exitosa del sistema como lo son las venas y arterias para el cuerpo. En ambos casos en estas tuberías circula un líquido vital o gas a través de las partes del sistema. Una distribución o dimensionamiento inapropiado puede cambiar la eficiencia de los diferentes componentes afectando así la capacidad del sistema. La distribución de la tubería generalmente la hace un ingeniero, pero el técnico de refrigeración que instala y mantiene el sistema tiene que ver también con esta distribución a causa de la posibilidad de dificultades y fallas del sistema. También, la distribución del ingeniero puede ser únicamente diagramática, sin tener en cuenta las distancias (horizontales o verticales) y la necesidad de ciertos accesorios como resultado de situaciones especificas en el lugar. Por consiguiente, el técnico esta frecuentemente en la posición de tener que interpretar la intención del ingeniero y luego aplicar modificaciones técnicas exitosas para completar la instalación. Se tratara de suministrar un entendimiento de los fundamentos de una buena distribución de tubería en un sistema de refrigeración simple. La tubería para un sistema múltiple es un arte

91

avanzado que puede alcanzarse con experiencia y guía de otras fuentes autorizadas, tales como productores de equipo RSES Y ASHRAE. Métodos y materiales para tubería de refrigeración En sistemas de refrigeración comercial que usan los refrigerantes de hidrocarburos halogenados tales como R-12, R-22, R-502, se utiliza normalmente la tubería de cobre aunque la tubería de acero soldado también se usan, especialmente en tamaños mayores de tres pulgadas. Se restringirá la discusión a pequeños sistemas que usan cobre bien sea con accesorios acampanados o soldados. Sin embargo se anotara aquí el amplio uso de los accesorios de tipo mecánico en el trabajo de aire acondicionado. Estos se llaman acoples rápidos, accesorios de compresión y conexiones acampanados y están asociados con equipo precargado. El uso de juntas soldadas se elimina como también la necesidad de extensas pruebas de fugas, evacuación y cargas con refrigerante. Este desarrollo se hizo paralelamente al rápido crecimiento del aire acondicionado para hogares, las temperaturas del evaporador son relativamente constantes y el sistema siempre está trabajando con presiones positivas de tal modo que cualquier pequeña fuga no permite que entre vapor de agua a la unidad. También, los tamaños de las líneas, las aplicaciones y las cargas de refrigerante son fácilmente predecibles de tal modo que el productor puede construir y empacar equipo precargado con un alto grado de confiabilidad. Las líneas precargadas se hacen hoy en día de cobre y acero. Las aplicaciones de refrigeración comercial no gozan de la misma simplicidad de diseño y operación, por dos razones: Primero, los tamaños de las líneas son mayores Segundo, las temperaturas del refrigerante en el evaporador varia ampliamente de + 35 o F hasta -40 oF y menos. Las distancias en las localizaciones son más variadas y particularmente los sistemas de refrigeración comercial para trabajo a media y baja temperatura tienen presiones en el vacío o cerca de él. La presencia de humedad en las fugas o en los procesos de carga, puede ser desastrosa. Los problemas de retorno de aceite en condiciones de baja temperatura también son críticos. Por consiguiente el uso de sistemas precargados es casi imposible y es, en verdad, inexistente en el trabajo de refrigeración. El punto importante es, que aprender las habilidades de la tubería de refrigeración para trabajo comercial, califica al técnico para manejar la mayoría de las situaciones de aire acondicionado donde se requieren construir sistemas de tubería. Funciones de la tubería de refrigeración La tubería que conecta los tres mayores componentes del sistema, tiene dos funciones principales: Primero, suministra un pasaje para la circulación del refrigerante a través del sistema. Segundo, provee un camino para que el aceite retorne al compresor. Debe proporcionar estas dos funciones con un mínimo de caída de presión y un máximo de protección para el compresor. La segunda función, el retorno del aceite al compresor, ha sido mencionada antes, pero revisemos este tema aquí. Los compresores alternativos modernos, como los motores automotrices, usan lubricación forzada en la carcasa. Algo del aceite se adhiere a la pared del cilindro durante la compresión y es enviado con el refrigerante gaseoso por las compuertas de descarga. Algunos compresores bombean mucho menos aceite que otros dependiendo del

92

diseño y de los métodos de fabricación. Sin embargo, no hay modo de diseñar un compresor de tal manera que nada del aceite escape a la tubería de refrigeración. El único propósito del aceite es lubricar el compresor. Sin embargo la presencia de aceite en la tubería influencia la distribución de esta. Un sistema de tubería que no está correctamente seleccionado o instalado puede causar: 1. Daño de los cojinetes del compresor debido a la carencia de retorno de aceite al compresor, para lubricación. 2. Válvulas rotas del compresor debido al líquido refrigerante o a grandes cantidades de aceite que entran al compresor. El compresor se diseña para bombear vapor y no liquido. 3. Pérdida de capacidad por restricción del flujo de refrigerante a través del sistema. Precauciones básicas en las tuberías Un técnico de refrigeración debe aprender este tema tan bien, que pueda evitar costosos errores. Hay cuatro reglas básicas que deben tenerse en cuenta cuando se conecta tubería en un sistema. 1. Manténgala limpia. La limpieza es un factor clave en la instalación. Mugre, lodo y humedad causaran fallas en el sistema y deben ser evitados. Un trabajo limpio ahorrara muchas dificultades de servicio. Un paño a lo largo de la tubería retirara las partículas extrañas. 2. Use el mínimo de accesorios posibles. Menos accesorios significa menos posibilidad de fugas y menos caída de presión. El refrigerante es caro y puede fugarse a través de aberturas extremadamente pequeñas. 3. Tome especial precaución al hacer conexiones soldadas. Use la soldadura correcta para cada aplicación y siga técnicas de soldadura recomendadas por el fabricante del equipo. 4. Incline las líneas horizontales en la dirección del flujo del refrigerante. A causa de que el aceite puede adherirse a las paredes interiores de la tubería, las líneas horizontales deben inclinarse en la dirección del flujo del refrigerante. Esta inclinación, la cual permite que el aceite fluya en la dirección correcta, debe ser al menos ½ pulg (0.26 m) por 10 pies (3.05 m) de longitud. La inclinación también evita el flujo hacia atrás durante las paradas. Aceite en la tubería Como se anoto, algo de aceite siempre se descarga en la tubería del compresor y debe ser retornado al mismo para evitar su daño. Los dos refrigerantes más comúnmente usados son R12 y R-22. En su forma líquida, estos refrigerantes se mezclaran con el aceite, llevándolo a través de la tubería. Sin embargo en su estado gaseoso, son pobres portadores de aceite. El aceite bajo presión en las líneas de descarga de gas caliente se convierte en una neblina. El refrigerante gaseoso y el aceite no se mezclan. Si la tubería esta incorrectamente diseñada, el aceite se depositara sobre las paredes de la tubería y drenará hacia los puntos bajos en el sistema. Sin embargo, si el refrigerante gaseoso viaja a través del sistema lo suficientemente rápido, el aceite será arrastrado junto con este, por consiguiente la velocidad del flujo de refrigerante es

93

crítica para el flujo de aceite y también debe ser considerada desde el punto de vista de ruido y vibración. Líneas de Gas Caliente y Líneas de Liquido Habiendo cubierto las funciones básicas de estas líneas, los problemas individuales de estas son: Primero, la instalación de gas caliente (líneas de descarga) está asociada solo con sistemas que se forman de componentes separados. Las unidades condensadoras, equipo autocontenido, chillers, etc., tendrán todo ese trabajo realizado en fábrica. Sin embargo, para instalar equipo de componentes separados y para dar mantenimiento se debe familiarizar uno con las técnicas de la tubería de refrigeración para las líneas de gas caliente. Líneas de gas caliente La función básica de las líneas de gas caliente, es conducir gas comprimido y arrastrar el aceite al compresor, sin crear excesiva caída de presión. Cuando el compresor y el condensador están aproximadamente al mismo nivel, la línea de gas caliente puede ir directamente al condensador con la inclinación apropiada en la línea horizontal (½ pulg (0.26 m) por 10 pies (3.05 m) de recorrido). Donde el condensador está localizado sobre el compresor y el tubo vertical no tiene más de 8 pies (2.45 m), se hace la pendiente recomendada sobre la horizontal, en la dirección del flujo. Donde el tubo vertical al condensador tiene más de 8 pies (2.44 m) sobre el compresor, el compresor debe de protegerse de la posibilidad de retorno de aceite de la tubería y su puesta en contacto con la válvula de descarga del compresor. Una trampa simple de aceite, instalada en la línea de gas caliente, cerca al compresor evitará que este aceite entre al compresor. Si el compresor se localiza donde su temperatura puede ser más baja que la del condensador o recibidor debe instalarse una válvula check en la línea de gas caliente cerca al condensador. Esto evitará la migración de refrigerante al compresor, durante las paradas. Las trampas de aceite simples, pueden hacerse con dos codos estándar y una L. la trampa sirve para dos funciones. Suministra un lugar para la recolección del aceite y provee un medio para que el vapor refrigerante arrastre el aceite y lo lleve hacia arriba. El aceite se acumulará en el fondo de la trampa. Cuando se llena, el paso para el refrigerante se hace más pequeño. La velocidad del vapor, por consiguiente, se incrementará y hará que el aceite sea arrastrado. Velocidad del gas caliente Al dimensionar y arreglar las líneas de gas caliente seleccione la tubería con un diámetro suficientemente pequeño que de la velocidad necesaria a través de la línea para llevar el aceite al condensador. De otro lado el diámetro debe ser suficientemente grande para evitar la caída de presión excesivamente alta. Aquí se presentan dos datos de velocidad que deben recordarse: 1. En líneas horizontales la velocidad del gas debe ser al menos de 750 pies por minuto para mantener el movimiento del aceite en la dirección del flujo. 2. En las líneas verticales se requiere una velocidad al menos de 1.500 pies por minuto.

94

Más adelante se presentaran tablas y cartas para determinar la selección apropiada de las líneas de gas caliente y de succión. Además de estas velocidades mínimas, también se tiene un límite recomendado sobre velocidad máxima. La demasiada velocidad puede causar ruido objetable, vibración y caída de presión. Para la mayoría de los trabajos de refrigeración y aire acondicionado la velocidad no debe exceder los 3,000 pies/min, en lugar de las mínimas, se pueden alcanzar ahorros en los costos de tuberías. Caída de Presión En las líneas de gas caliente, la caída de presión normalmente se limita a tres libras por pulgada cuadrada (psi). Recuerde este dato. Una caída de presión más grande causara trabajo innecesario al compresor e incrementara los costos de operación. En las líneas de gas caliente se tienen datos que algunas maquinas están equipadas con aparatos de reducción de capacidad para operar a capacidad parcial para balancear la carga. Velocidades mínimas: Líneas horizontales Líneas verticales Velocidades máximas Máxima caída de presión

750 ppm 1.500 ppm 3.000 ppm 3 psi

Durante la operación sin carga o parcialmente cargada una pequeña cantidad del refrigerante es descargado del compresor comparado con la que se descarga a plena carga. Cuando se dimensiona una línea vertical de gas caliente única para plena carga, la velocidad con carga parcial no será suficiente para arrastrar el aceite. De otro lado, si la línea vertical se dimensiona únicamente para carga parcial, la caída de presión bajo plena carga será excesiva. Por consiguiente, en un sistema que tenga control de capacidad y un tubo vertical de ocho pies o más (2.44m), debe instalarse un vertical doble en la línea de gas caliente, como se ve a continuación. El vertical más pequeño se dimensiona para una velocidad no menor a 1.500 pies/min a mínima carga. El vertical mayor se dimensiona para una velocidad no sea menor a 1.500 pies/min a través de ambos verticales a plena carga. La trampa de aceite en el fondo del vertical mayor es parte necesaria de este arreglo. Cuando se opera con carga parcial, la velocidad del gas caliente no es suficiente para arrastrar el aceite. Como un resultado de esto el aceite cae del vertical y se recoge en la trampa. Cuando se colecta suficiente aceite, se llena la trampa como se ve, el gas caliente fluye hacia arriba del vertical menor a una velocidad que asegura el arrastre de la neblina de aceite. Cuando la capacidad del sistema se incrementa lo suficiente para romper el sello de aceite en la trampa, ambas líneas llevaran de nuevo el gas caliente y el aceite. No se drena el aceite directamente de la trampa a la carcasa del compresor, en efecto, ¿para que preocuparse de llevarlo a través de todo el sistema? Instalando un separador de aceite, la cantidad de aceite en circulación puede minimizarse. Este es un accesorio que debe ser considerado si hay recorridos excesivamente largos. Como su nombre lo implica, hace que la mayoría del aceite escape a la cámara de succión del compresor (presión menor) y luego a través de la válvula check a la carcasa. Recuerde que los separadores de aceite añaden al trabajo costo y no están garantizados para la mayoría de las instalaciones normales.

95

Si un separador de aceite se utiliza en un compresor con control de baja capacidad requiere verticales dobles. Los separadores de aceite no son curalotodo para los problemas de aceite, a causa de que algo de aceite sobrepasara al separador y se colectara en puntos bajos del sistema. Un silenciador es otro elemento necesario que puede ser recomendado por el fabricante del compresor para reducir el ruido o las pulsaciones del gas. La localización preferida de un silenciador es en una parte descendente de un loop. En esta posición la acumulación de aceite o la condensación de refrigerante es mínima. También, el silenciador no está en el camino de servicio normal al compresor. El silenciador puede colocarse también en una sección horizontal en la líneas de gas caliente siempre y cuando la conexión de salida este en el fondo para evitar atrape de aceite. Línea de Líquido Algo de este aceite alcanzara al condensador en donde se mezcla con el refrigerante líquido en el fondo del compresor. Esta mezcla, llega posteriormente al aparato de expansión (válvula de expansión o tubo capilar). A causa de que el líquido es más denso que el gas, la línea de líquido puede tener un diámetro menor que la línea de gas caliente. Para entender lo que sucede en la línea de líquido, uno debe saber más sobre los refrigerantes. Si la presión en la línea de refrigerante liquido decrece, mientras su temperatura permanece la misma o se incrementa, algo de este refrigerante eventualmente se evapora. Si esto ocurre, la válvula de expansión opera ineficientemente y el sistema pierde por consiguiente algo de su capacidad. La caída de presión causada por la fricción en la línea de líquido no debe exceder 3 psi. Las líneas horizontales pueden generalmente dimensionarse cerca a sus límites. Puede encontrarse algo de dificultad en los verticales largos. La presión sobre una partícula en el fondo del vertical es mayor que la presión sobre una partícula en la parte superior del vertical. Esto se debe al peso de líquido. Esta presión es aproximadamente 0.55 lb/pulg2 (0.03792 bar) por cada pie de tubería vertical para el R-12 y ligeramente menor para el R-22. Por consiguiente en un vertical de 10 pies (3.048 m) con R-12, la presión en el fondo será 5.5 psi (0.3792 bar) mayor que la presión en la parte superior. Este un importante punto para recordar, a causa de que la presión sobre el liquido determina la temperatura a la cual hervirá o cambiara el gas. Si el refrigerante en el fondo del vertical esta justamente en el punto de balance entre el liquido y el gas, se evaporara instantáneamente si decrece la presión. Por consiguiente, antes que el refrigerante inicie su ascenso por la vertical debe subenfriarse suficientemente de tal modo que no cambie a gas cuando descienda la presión que subsiste en el tope del vertical. Los accesorios, tales como válvulas, mirillas, filtros y secadores son una fuente de caída de presión adicional. En la práctica el subenfriamiento de 10 oF (-12.22 oC), es generalmente suficiente para elevaciones hasta de 25 pies (7.62 m). Verifique las especificaciones del fabricante para el equipo que esta instalándose, para el tamaño de la línea de líquido y el grado de subenfriamiento que garantice suficiente capacidad de elección para evitar evaporación de refrigerante.

96

En las líneas de gas caliente y de líquido se presentan los siguientes problemas. La presencia de aceite en la tubería Capacidad variable en los componentes Tubería vertical Línea de Succión Esta línea lleva vapor refrigerante frio y aceite a la entrada del compresor. A causa de que el refrigerante en esta línea es un gas, al cual no se mezcla con el aceite, las consideraciones aquí son similares a las de la línea de gas caliente. La tubería debe ser tal que el aceite no retorne en grandes cantidades o paquetes, lo cual puede causar rotura de las válvulas. El sistema también puede diseñarse e instalarse de tal modo que el refrigerante no retorne al compresor como liquido. Para poder evitar el arrastre de liquido, primero se considera lo que en un sistema simple cuando el compresor para su operación, bajo requisitos de enfriamiento satisfechos. El evaporador todavía está lleno con refrigerante, en parte líquido y en parte gas. Habrá también algo de aceite presente. El refrigerante líquido y el aceite pueden drenar por gravedad en sitios en donde el líquido será introducido al compresor cuando este arranque de nuevo. El diseño de la tubería debe evitar que drene el refrigerante líquido y el aceite al compresor, durante las paradas. Cuando el compresor esta sobre el evaporador no hay problema. Si el compresor esta al mismo o por debajo del evaporador, debe colocarse un vertical al menos hasta el tope del evaporador en la línea de succión. El loop invertido es para evitar que pase líquido del evaporador al compresor durante la parada. El sumidero en el fondo del vertical promueve el drenaje del líquido refrigerante lejos del bulbo de la válvula de expansión termostática, permitiendo así que el bulbo mida la temperatura del gas supercalentado en la succión en vez de la del líquido que se evapora. Aunque es importante evitar que el refrigerante líquido drene del evaporador al compresor durante la parada, es también importante abolir trampas innecesarias en la línea de succión cerca al compresor. Tales trampas recogen aceite, el cual puede ser llevado al compresor durante los arranques en forma de paquetes, causando ciertos daños. Donde la capacidad del sistema es variable a causa del control de capacidad o algún otro arreglo, un vertical corto generalmente se dimensionara más pequeño que el resto de la línea de succión, para que la velocidad no sea menor de 1.500 pies/min (0.4572 m/min) para asegurar el retorno de aceite. Aunque este tubo más pequeño tiene una mayor fricción, su corta longitud añade una cantidad relativamente pequeña a las pérdidas de fricción de la línea de succión. En general la caída de presión para la línea de succión total debe ser un máximo de 2 oF (16.667 oC), o 1 psi (libra por pulgada cuadrada) (0.06894 bar), para evitar pérdidas en la capacidad del sistema. El compresor no puede bombear o succionar gas tan efectivamente como lo comprime (usted recordaras que la caída de presión podía ser 3 psi (0.20684 bar) en la línea de gas caliente.) Si el sistema emplea un control de capacidad, será necesario proveer un vertical doble en la línea de succión. Su operación es similar al vertical doble en la línea de gas caliente. Cuando se requiere enfriamiento máximo, el sistema operara a plena capacidad y ambos verticales llevaran refrigerante y aceite. Bajo carga parcial, cuando la cantidad de refrigerante que va a ser

97

refrigerado decrece, la velocidad del gas también decrecerá a un punto en donde no llevará aceite hacia arriba por los verticales. La trampa de aceite, la cual está localizada en la parte inferior del vertical mayor, se llenará de aceite. Todo el vapor refrigerado pasará entonces por el vertical más pequeño, arrastrando el aceite. Cuando la carga del sistema se incrementa y pasa más refrigerante por el evaporador el incremento en presión, romperá el sello de aceite en la trampa y llevará el aceite hacia arriba por los dos verticales. La velocidad por los dos verticales debe dimensionarse para que no sea menor de 1.500 pies/min (0.4572 m/min) a carga mínima. El uso de evaporadores múltiples instalados bajo el compresor. Note que la tubería se acomoda de tal forma que el refrigerante no puede fluir del evaporador superior al inferior. Cuando se requieren largos verticales en las líneas de succión o descarga, se recomienda que se instalen trampas aproximadamente cada 20 pies (6.096 m), de tal modo que el almacenamiento y elevación de aceite, pueda hacerse en etapas más pequeñas. ¿Cómo se dimensionan las líneas de refrigerante para que den suficiente velocidad y todavía eviten la caída de presión excesiva? Debe determinarse que tubería se utilizará y sus dimensiones internas. La tubería de cobre está disponible en tres pesos conocidos como K, L, M. La K es de trabajo pesado, La L es de trabajo promedio y M es de trabajo ligero. La K tiene la pared más gruesa, La L es la siguiente y la M es la más delgada. La L es la que se recomienda para el trabajo ordinario de refrigeración y será utilizada. Se muestran las dimensiones exteriores nominales y sus diámetros interiores para la tubería tipo L. Una carta para el R-12 publicada con la compañía Trane, refleja tamaños de tubería, la velocidad del gas caliente y la carga en toneladas de refrigeración a 40 oF (4.44 oC) de succión y 105 oF (40.556 oC) de condensación las cuales son condiciones normales para la evaluación de compresores). Para ahorrar tiempo asumamos una carga de 5 ton y la tubería de descarga de 1 5/8 pulg. (0.041275 m) D.E. siguiendo la línea vertical hacia arriba desde 5 ton hasta donde se intersecta la línea diagonal que representa, 1 5/8 pulg (0.041275 m) D.E. En ese punto lea hacia la izquierda la velocidad ligeramente menor 500 pies/min (152.4 m/min), la tubería es demasiado grande. ¿Cuál sería la velocidad de 10 ton y 1 5/8 pulg (0.041275 M) D.E.? Sería casi 1.000 pies/min (0.3048 m/min) y a 15 ton seria aproximadamente 1.500 pies/min (0.4572 m/min). En la mayoría de los casos las conexiones de descarga del compresor, han sido dimensionadas en fábrica, basadas en las condiciones promedio de operación. Sin embargo, es importante verificar la velocidad, ya que las condiciones locales algunas veces requieren un incremento o descenso en el tamaño. Suponga que se tiene una carga de 15 ton a 40 oF (4.44 oC) en la succión y 105 oF (40.55 oC) en la condensación, usando R-12. ¿Qué tamaño de tubería dará suficiente velocidad en la tubería horizontal? Moviéndose verticalmente en la carta de 15 ton, encontraremos que para conseguir un mínimo de 750 pies/min (228.6 m/min) debe usarse 2 1/8 pulg (0.053975 m) D.E. También se puede utilizar diámetros de 1 5/8 pulg o´ 1 3/8 pulg (0.041275 m o´ 0.034925 m) porque producen velocidades menores de 3.000 pies/min (0.9144 m/min).

98

Para tubos verticales en la línea de gas caliente usted debería seleccionar un diámetro exterior que provea una velocidad mínima de 1.500 pies/min (0.4572 m/min). A 1.500 pies/min (0.4572 m/min) usted encontrará la línea vertical para una carga de 15 ton indicándose que podría usarse justamente un tubo de 1 5/8 pulg. (0.041275 m) D.E. Uno más pequeño de 1 3/8 pulg (0.034925 m) también sería aceptable. Siempre que sea posible, el mismo tamaño de tubería se selecciona para recorridos verticales y horizontales. En este caso el tamaño de 1 5/8 pulg (0.041275 m), sería aceptable, siempre y cuando su caída de presión este dentro del límite de 3 psi (0.2068 bar) para ser cubierto posteriormente. Se basa en las condiciones de 40 oF (4.44 oC) y 105 oF (40.55 oC) para la condensación. Para otras condiciones debe usarse otras tablas con factor de corrección, para un sistema que opera a 30 oF (-1.11 oC) en la succión y a 95 oF (35 oC) en la condensación la tabla muestra que el factor de corrección para la velocidad del gas caliente es 1.12. El tonelaje calculado del sistema debe multiplicarse por ese factor. Se utilizara luego el tonelaje corregido sobre la carta de velocidad de gas caliente para determinar el tamaño de la tubería. Como un ejemplo. La carga es de 10 ton; debemos leer la carta R-12 en 11.2 ton. El dimensionamiento de las tuberías de succión es similar al método de gas caliente, pero ya que el gas en la succión esta a menor presión y temperatura tendrá una densidad y un flujo diferente. En la carta de succión para R-12, se observa que para una carga de 25 ton, puede mantenerse una velocidad de 1.500 pies/min (0.4572 m/min) usando una tubería de 3 1/8 pulg (0.07937 m). Si los datos en otras condiciones de operación son necesarios se utiliza una tabla con factor de corrección para la velocidad del gas de succión. Para cualquier temperatura de succión, se puede determinar el factor de corrección apropiado. El tonelaje encontrado, se divide luego por este factor para determinar la capacidad real de la línea de succión. Por ejemplo, asuma una temperatura de succión de 20 oF (-6.666 oC) y una temperatura de condensación de 105 oF (40.555 oC). El factor de corrección es 1.29. Retornando al problema previo en el cual se tenía una capacidad 25 ton, multiplicamos 25 por 1.29. Así entraríamos a las tabla con 32.3 ton. Las tablas de velocidad para otros refrigerantes deben usarse en la misma forma de la tabla para R-12. La caída de presión en la línea de refrigerante de gas caliente debe considerarse ampliamente para evitar pérdidas de capacidad en el sistema. Una tabla de caída de presión en la línea de gas caliente que refleja varias longitudes y diámetros de la tubería. Muestra las toneladas de capacidad con caídas de presión de 1 a 5 psi (0.06894 a 0.3447 bar). Note que el límite de 3 psi (0.2068 bar) está impresa en negrita. Muestra que si se usa una tubería de de 1 3/8 pulg (0.034925 m) de D.E. en un sistema con 10 pies (3.048 m) de tubería de gas caliente con una caída de presión de diseño, esta tubería de 1 3/8 pulg (0.0349 m) será capaz de manejar una carga de 18.8 ton. Si se seleccionan diferentes tamaños de tubería para usos en la misma línea (a causa de la velocidad) su caída de presión combinada no debe exceder la máxima caída de presión recomendada. Para revisar las líneas de succión, se puede consultar la caída de presión usando una tabla similar. Nótese que el limite recomendado de 1 psi (0.06894 bar), está impreso en negrita. Leyendo a la izquierda, encontraremos que para una línea de succión de 10 pies (3.048 m), con una caída de 1 psi (0.06894 bar) se podría manejar una capacidad del sistema de 5.3 ton, usando un tubo de 1 3/8 pulg (0.034925 m) de D.E.

99

Una longitud de 20 pies (6.096 m) en un tubo de 1 3/8 pulg (0.03492 m) puede manejar solamente 4.9 ton y así sucesivamente. Suponga que se ha seleccionado tentativamente un tubo de 2 5/8 pulg (0.8001 m) de D.E., para una carga de 20 ton a 1.800 pies/min (0.54864 m/min) para revisar el tamaño de 2 5/8 pulg (0.8001 m), supongamos que las líneas de succión son de 50 pies (15.24 m). Para 1 psi (0.06894757 bar) recomendado, un tubo de 2 5/8 pulg (0.8001 m) y 50 pies (15.24 m) puede manejar 23.0 ton lo cual es adecuado. Al final se muestran factores de corrección para varias presiones de succión. Se multiplica el factor de corrección por la carga asumida y usamos este dato sobre la tabla. Como ejemplo a 30 o F (-1.11 oC), en la succión el factor de corrección es 1.14 y en el ejemplo previo la carga es de 20 ton debe corregirse a 22.8. El tamaño de 2 5/8 pulg (0.066675 m) todavía es apropiado. Si la temperatura de condensación es diferente a 105 oF (40.55 oC) un factor de corrección, se usa para multiplicar la carga asumida en la misma forma como se hizo antes. Las líneas de líquido son un poco más simples de dimensionar, debido a que la velocidad no es problema, los problemas son la caída de presión y el levante vertical. El levante es básicamente una función del subenfriamiento del condensador. El tamaño y la longitud de la línea afectan la caída de presión. El diámetro correcto para la tubería de la línea de líquido puede determinarse de una caída de presión en las líneas de líquido con R-12. Una caída de presión mayor a 3 psi (0.2068 bar) en la línea de liquido puede causar evaporación; este se muestra en negrita. Un ejemplo: 10 pies (3.048 m) de tubería de 7/8 pulg (0.2667 m) de D.E. a 3 psi (0.2068 bar) puede manejar una carga de 19.6 ton. No se necesitan factores de corrección cuando se usa R-12. En su estado líquido la capacidad del refrigerante no se afecta por diferentes temperaturas de succión o condensación. En las tablas los datos para la caída de presión en la línea de líquido asumen un número promedio de accesorios. Sin embargo, esto no incluye caídas de presión creadas por el equipo de expansión y el distribuidor de líquido. Sus caídas de presión son normalmente asumidas y permitidas por el fabricante del equipo en sus datos de capacidad. La discusión anterior esta en el material publicado por Trane Company, con el único propósito de instrucción, no para uso real en el campo de tubería. Recomendamos consultar las especificaciones del fabricante, dependiendo de la naturaleza del equipo y su aplicación, debido a que hay diferencias en técnicas de un producto a otro. Antes el termino accesorio se utilizo para describir un separador de aceite, el cual es uno de los muchos aparatos usados en el trabajo de refrigeración. Un accesorio de refrigeración es un artículo o equipo que se añade para el mejor funcionamiento del equipo. Los equipos esenciales del sistema de refrigeración básico son: el compresor, el condensador, el aparato de medición y el evaporador. Un accesorio da al sistema básico ciertas conveniencias o le permite que alcance un grado de comportamiento que es impráctico o virtualmente imposible con los componentes disponibles comercialmente para el sistema básico.

100

Estos accesorios vienen en muchas formas y tamaños y sirven para muchas funciones. A continuación se hace un listado de los componentes más comunes (hay otros pero son tan especializados o poco utilizados que no se anotan. Separador de aceite Silenciador Intercambiador de calor Filtro-secador Acumulador de succión Calentadores de la carcasa Mirilla Indicador de humedad

Válvula de agua Válvula solenoide Válvula check Regulador de presión del evaporador Válvula de alivio Tapones fusibles

Separador de Aceite Reduce la cantidad del aceite en circulación a través del sistema y por tanto incrementa su eficiencia. Todos los sistemas de refrigeración tendrán aceite que pasa a través de ellos. En algunos casos la cantidad de aceite en circulación puede afectar las características de transferencia de calor en el evaporador, crea una acción de flotación falsa, o aun afectar la operación de la válvula de expansión. En estos casos un separador de aceite al reducir la circulación de aceite dentro del sistema, puede mejorar la eficiencia del evaporador o reducir los problemas de flotación y de la válvula. Los sistemas con líneas inapropiadamente dimensionadas con frecuencia no retornan el aceite al compresor, creándole problemas de lubricación. La inserción de un separador de aceite en tal sistema no corregirá estos problemas. Un separador de aceite no es ciento por ciento eficiente y pasara algo de aceite. La instalación de un separador en un sistema que esta atrapando aceite solo resolverá el problema parcialmente mas no a un cien por ciento de efectividad. En el separador, la mezcla de gas caliente-aceite del compresor entra a la izquierda y fluye hacia abajo y luego afuera a través del tubo perforado. La mezcla golpea contra la pantalla donde usualmente el aceite se separa del gas. El aceite se drena hacia un pequeño recipiente en el fondo del separador. El gas pasa a través de la pantalla y deja el separador por el extremo derecho superior. Cuando el nivel de aceite sube en el recipiente el flotador se levanta y el aceite retorna a la carcasa. La posición relativa de un separador de aceite en el sistema de refrigeración. El separador normalmente se coloca en la línea de descarga tan cerca al compresor como se pueda. La línea de retorno de aceite como se muestra, conduce directamente a la carcasa. La construcción interna del separador varía mucho, sin embargo, su apariencia y su localización en el sistema lo hacen comparativamente fácil de identificar. Cuando un separador de aceite se usa deben tomarse ciertas precauciones. Un separador frio condensará gas a refrigerante líquido, el cual si se permite retornar a la carcasa del compresor, puede causar daño a éste. Debe tenerse cuidado de mantener el orificio del flotador limpio, porque está sujeto a cualquier residuo de aceite que pueda salir de la descarga del compresor. Si el flotador permanece abierto, puede fluir gas caliente a la carcasa del compresor. Si el flotador permanece cerrado no retornará aceite al compresor. El propósito del silenciador es amortiguar o remover las pulsaciones del gas caliente producidas por un compresor alternativo. Aunque se hace un gran esfuerzo para minimizar las pulsaciones en el diseño del sistema y el compresor, estas pueden ser lo suficientemente severas para crear dos problemas estrechamente relacionados. El primero, es ruido que aunque no irrita a los

101

usuarios del equipo no tiene necesariamente un efecto dañino sobre el sistema. El segundo problema es la vibración, que puede resultar en rotura de la línea. Frecuentemente estos problemas ocurren simultáneamente. En la imagen es un buen ejemplo de la construcción de un silenciador. Se diseña para eliminar las pulsaciones de gas permitiendo que se disipen dentro del silenciador. Las pulsaciones son absorbidas en los agujeros y en las cámaras a medida que el gas caliente fluye a través. El silenciador se inserta en la línea de descarga tan cerca al compresor como sea práctico. En compresores herméticos soldados el silenciador esta frecuentemente dentro de la carcasa del compresor en sí misma. A causa de que usualmente está construido dentro de la carcasa el silenciador es una trampa natural. Fácilmente atrapara aceite y líquido refrigerante. El silenciador debe instalarse bien sea en un flujo descendente o en una línea horizontal. Seleccionar el tamaño apropiado y la localización de un silenciador puede ser un difícil problema de ingeniería. Una selección inapropiada conduce a veces a una condición de incrementar más bien que decrecer la vibración. Intercambiador de Aceite Este transfiere calor del líquido refrigerante al gas de succión. El intercambiador tiene dos usos principales. El primero es reducir la temperatura o subenfriamiento del líquido refrigerante que fluye del condensador al aparato de medición. Esta reducción de temperatura es necesaria en sistemas que tienen alta caída de presión para evitar evaporación en la línea de líquido. El segundo uso del intercambiador es asegurar que el gas en la succión fluya seco al compresor. En sistemas con fluctuaciones de carga rápida no es difícil encontrar líquido proveniente del evaporador. El intercambiador de calor permitirá el sobrecalentamientos más bajos en el evaporador ya que algún arrastre de líquido no se considera peligroso. El intercambiador de calor de tres tubos ilustra el principio. Es un aparato de contra flujo con líquido caliente que entra a la derecha y el gas frio o húmedo que entra a la izquierda. Como el líquido está a una mayor temperatura que el gas el calor fluye del líquido hacia el gas. Esto subenfría el liquido para reducir su evaporación y sobrecalienta el gas para evitar inundación. Otras formas de intercambiadores de calor son los de doble tubo, de carcasa y de serpentín. La localización del intercambiador de calor dependerá de su uso. Si se utiliza con el propósito de subenfriar el líquido se colocará tan cerca al condensador como lo permita la tubería. Un intercambiador de calor que se utilice como protección contra el arrastre de líquido debe montarse en la línea de succión cerca al evaporador. A causa de que tanto las líneas de líquido como las de succión deben llevarse al intercambiador de calor, la ubicación de los equipos está condicionada a la posición del intercambiador del calor. Aunque los intercambiadores de calor sirven para muchos propósitos debe tenerse cuidado en su uso particularmente con compresores herméticos, los cuales tienen motores enfriador por el gas de succión y frecuentemente tendrán límites bien definidos respecto a esta temperatura. A causa de que los intercambiadores de calor tienden a incrementar las temperaturas del gas en la succión, el uso indiscriminado de estos sin una ingeniería puede resultar peligroso.

102

Filtro Secador Los peligros de la humedad dentro del sistema de refrigeración, dentro del sistema no debe existir humedad particularmente en aquellos sistemas que usan refrigerantes de hidrocarburos halogenados. Sin embargo, si entra humedad al sistema, debe retirarse. Un método de retirar la humedad es mediante un filtro secador. Este accesorio consiste en una carcasa a través de la cual pasa el refrigerante líquido, dentro de la carcasa hay material desecante, cuando el refrigerante cargado de humedad pasa por el secador, el desecante retira parte de la humedad. En cada pasada a través del secador se retira humedad adicional hasta que el refrigerante este suficientemente seco o hasta que el secador se sature. Cuando esto sucede el secador se debe remplazar. El filtro secador también realiza un segundo servicio al filtrar las partículas solidas que contenga el liquido refrigerante. Estas partículas son filtradas en el núcleo desecante. El filtro secador casi siempre se encuentra en la línea de líquido, a causa de que el volumen de líquido es mucho más pequeño que el gas, puede utilizarse un secador de menor tamaño siendo por tanto menor el costo. También, el aparato de medición se protege de partículas solidas cuando el filtro esta en esta posición. Dos importante hechos debe notarse con respecto a los secadores. El primero es que deben remplazarse cuando el desecante se satura. El segundo es que crean alguna caída de presión; por consiguiente, deben dimensionarse apropiadamente para evitar excesiva caída de presión con la respectiva evaporación. Acumulador de Succión Es un aparato simple que sirve para una función muy útil. En algunos evaporadores, la acción del aparato de medición no es tan rápida para responder a los cambios de carga. También los tubos capilares no están diseñados para “cerrarse” bajo cargas ligeras. En ambos casos algo de líquido saldrá ocasionalmente del evaporador a través de la línea de succión. Esto puede dañar el compresor. El acumulador no es nada más que una trampa que puede recoger al líquido antes de que alcance al compresor. Este líquido se evapora en esta trampa y llega como gas al compresor. Algunas veces las limitaciones de espacio requieren que se use el evaporador completo para la evaporación del líquido. Aquí el acumulador en la succión puede utilizarse con ventaja, porque el permite el uso total del evaporador sin temor de pasar líquido a la succión del compresor. Su construcción no es complicada. Consiste en un recipiente para recolectar y evaporar el refrigerante líquido. El uso de la línea de líquido para obtener calor para evaporar el líquido y la línea de retorno de aceite son aditamentos opcionales. El acumulador en la succión generalmente se encuentra cerca del evaporador. Ocasionalmente se lo encontrara en la línea principal de succión de un sistema multievaporador, protegiendo por consiguiente contra el arrastre de todos los evaporadores. El acumulador en la succión debe estar propiamente dimensionado o puede llenarse con líquido y causar daño al compresor. También deben hacerse provisiones para el retorno de aceite. El acumulador en la succión se usa principalmente en equipo tipo paquete que usa capilar. Calentador de Carcasa Se usan para evitar la acumulación de refrigerante líquido en la carcasa del compresor durante la parada. Debido a la afinidad del aceite con el refrigerante, esto puede pasar a la carcasa durante la parada. La condensación del refrigerante en la carcasa del compresor también puede ocurrir cuando la temperatura del compresor es más baja que la del resto del sistema.

103

Si el refrigerante se acumula en la carcasa, una reducción en la presión de succión en el arranque hará que el líquido se evapore. Esta evaporación hace que se forme espuma en la mezcla de aceite y refrigerante y algo de esta espuma deja la carcasa y pasa al cilindro, lo cual puede causar daño a las válvulas. El refrigerante también reduce el valor lubricante del aceite. La acumulación del líquido en la carcasa durante la parada puede minimizarse manteniéndola más caliente que el resto del sistema. El calentador de carcasa se diseña para este propósito. Se tienen diferentes diseños de calentadores según la función aplicación. El primero se sujeta al fondo de la carcasa, el segundo se puede insertar dentro de la carcasa y el último se diseña para enrollarse alrededor de la carcasa. Los compresores que realizan trabajo de baja temperatura con operación a temperatura ambiente baja o en aplicaciones de bomba de calor donde se encuentran condiciones de aceite frio generalmente son embarcados de fábrica con calentadores de carcasa, o el compresor tendrá un tapón (roscado) dentro del cual puede insertarse un calentador durante la instalación. Mirilla Permite al instalador o técnico de servicio observar la condición del refrigerante en ese punto en particular. La mirilla usualmente consiste en una apertura con vidrio en la línea de líquido del sistema. Frecuentemente se usa un vidrio a cada lado de la línea para asegurar la iluminación. Cuando la línea está completamente llena con el refrigerante líquido no hay casi obstrucción cuando se mira a través de la línea. Sin embargo, si hay algo de gas en la línea de líquido, se mostrará inmediatamente en la forma de burbujas al pasar por la mirilla. Debe anotarse también que en una mirilla de este tipo, el vidrio también se mostrará claro cuando solamente hay gas presente. A primera vista, el indicador de humedad puede parecer una simple mirilla, una suposición natural ya que el indicador normalmente parte de una mirilla. Contenido dentro del vidrio, pero expuesto al refrigerante líquido, hay un pequeño punto coloreado. Este punto es un indicador de humedad. Es de una composición química especial que cambia de color con la cantidad de humedad en el refrigerante. Cuando la cantidad de humedad está dentro de los límites establecidos por el fabricante el punto es de un color. Si hay demasiada humedad este punto cambia de color. El indicador de humedad no será preciso a menos que éste completamente lleno de refrigerante líquido. Dependiendo del propósito para la cual se usa, la mirilla o indicador de humedad pueden encontrarse en más de una posición. Si la mirilla se usa como una ayuda para determinar si el sistema esta apropiadamente cargado, se encontrará en la salida del condensador o del recipiente. Si se usa para asegurar que no hay gas presente en el líquido que entra al aparato de medición, estará inmediatamente antes de este. Cuando la mirilla esta de color amarillo significa que hay humedad en el sistema. Cuando la mirilla esta de color marrón o negro existen partículas de suciedad en el sistema. Cuando la mirilla es de color rosa significa humedad en el sistema.

104

Cuando se observa solo vapor en el cristal de la mirilla significa: -

Falta de líquido en el sistema Válvula en la línea de líquido cerrada Obstrucción completa, por ejemplo en el filtro secador.

Cuando se observan burbujas de líquido y vapor en el cristal del visor. -

Falta de líquido en el sistema Válvula en la línea de líquido parcialmente cerrada Obstrucción parcial por ejemplo en el filtro secador Falta de subenfriamiento.

Válvula de Aguja Está diseñada para controlar la cabeza de presión gobernando el flujo de agua al condensador enfriando por agua. La acción de la válvula está controlada por la presión del refrigerante dentro del condensador. El gas en el condensador entra a la válvula por el fondo y ejerce una presión sobre el fuelle. Cuando la presión se incrementa abre la válvula para permitir más flujo de agua. Cuando la presión decrece el fuelle se contrae, cerrando el orificio. El flujo de agua y la presión del condensador apropiadas se ajustan mediante la tensión de un resorte en la cabeza de la válvula. La instalación es simple pero debe tenerse cuidado de que la dirección del flujo sea la correcta. La válvula de agua se considera virtualmente libre de problemas; un cambio ocasional de asiento es todo lo que se requiere. Válvula Solenoide Puede usarse para controlar el flujo de un gas o un líquido. Frecuentemente se usa en las líneas de refrigerante líquido para controlar el flujo de refrigerante al evaporador. A veces se usa en las líneas de succión para aislar los evaporadores en sistemas de dos temperaturas. Otro uso importante de una solenoide es como un piloto para una válvula mucho más grande. La válvula solenoide es un aparato extremadamente confiable cuando se instala como lo recomiendan los fabricantes. Las instalaciones inapropiadas, tales como fallar en la colocación vertical de la válvula, en el alambrado y calentar excesivamente el cuerpo de la válvula durante la soldadura puede hacer una válvula solenoide una fuente de constante problema. Válvula Check Está diseñada para permitir flujo en una sola dirección. Cuando el fluido sale en la dirección de la flecha su fuerza levantará la compuerta. Cuando el fluido trata de salir en la dirección opuesta la compuerta se cierra parando el flujo. Este accesorio es útil para evitar el retorno de líquido al compresor a través de la línea de descarga durante la parada. También se encuentra en sistemas de ciclo reversible y frecuentemente se inserta en las líneas de succión en sistemas de dos temperaturas para evitar la igualación de presiones durante las paradas. La válvula check tiene muchos usos y se considera razonablemente libre de problemas. Por su naturaleza sin embargo, crea una caída de presión dentro de la línea en la cual se utiliza. Por consiguiente no debe usarse indiscriminadamente.

105

Regulador de Presión El regulador de presión del evaporador, frecuentemente es llamado regulador de contrapresión, está diseñado para mantener una presión y una temperatura constante en el evaporador independientemente de que tan baja caiga la presión de succión en el compresor. Siempre se encuentra en la línea de succión tan cerca al evaporador como sea práctico. Válvula de Alivio Se diseña para proteger al sistema contra presiones de refrigerante suficientemente altas para causar daño. La válvula se mantiene cerrada mediante un resorte. La válvula cerrará automáticamente cuando la presión se haya reducido a los límites requeridos y permanecerá cerrada hasta que nuevamente se requiera aliviar una presión elevada. Si la válvula se abre naturalmente se producirá una pérdida de refrigerante y el sistema debe verificarse. Puesto que estas válvulas son requeridas por ley tienen algunos tipos de aparato de sello de tal manera que no puedan ser bloqueadas por personas no autorizadas. Accesorios de seguridad Son los accesorios tales como tapones fusibles o discos de ruptura, son diseñados para proteger al sistema contra presiones extremas. El tapón fusible contiene un núcleo de metal suave con un punto de fusión bajo. En caso de fuego, el metal suave se funde y permite que el gas escape a la atmosfera antes de que se produzcan presiones peligrosas. El disco de ruptura sirve para el mismo propósito del tapón fusible, pero de una manera diferente. Consiste en una pieza delgada de metal que se rompe o fractura a una presión menor que la que pueda crear una condición peligrosa. Muchos recipientes de carcasa tales como condensadores enfriados por agua y recipientes, vienen equipados de fábrica con tapones fusibles o aparatos de alivio, ya que los sistemas se localizan interiormente donde hay gente. Los sistemas enfriados por aire normalmente no están equipados así y deben instalarse en el exterior. Limpieza: Al terminar la instalación se deberá entregar al cliente una cámara de refrigeración totalmente limpia y funcionando de acuerdo a los parámetros establecidos.

106

Refrigerantes Los refrigerantes se pueden utilizar de dos maneras: 1. Con un compresor, condensador y evaporación en un ciclo de compresión. 2. Con cámara de absorción, generador, evaporador y condensador, en un ciclo de absorción. Generalmente el refrigerante absorbe calor por evaporación a temperaturas y presiones bajas. Al condensarse a presión más alta, cede su calor a cualquier medio circundante, normalmente aire o agua. En un sistema de compresión, la presión del vapor de refrigerante es incrementada desde la presión existente en el evaporador hasta la existente en el condensador, mediante el empleo de un compresor. En un sistema de absorción, el aumento de presión se produce por el calor que suministra el vapor u otro fluido caliente adecuado, que circula por una batería de tubos o serpentín. La cámara de absorción-generador es comparable a un compresor en el cual la cámara produce el efecto de la carrera de aspiración y el generador el de la carrera de compresión. El colector de pulverizadores del evaporador corresponde a la válvula de expansión. El evaporador y el condensador son idénticos en los sistemas de compresión y de absorción. Propiedades de los Refrigerantes Las características de los refrigerantes son importantes en lo que respecta al proyecto del sistema, aplicación y funcionamiento. El refrigerante se selecciona después de analizar las características necesarias y de adaptar estos requisitos a las propiedades específicas de los refrigerantes disponibles. Son características importantes de los refrigerantes las siguientes: 1. Inflamabilidad y toxicidad en lo que concierne a la seguridad de uso de un refrigerante. Los refrigerantes que se tratan están clasificados en la norma ASA B9.1 como Grupo 1, que son los menos peligrosos en cuanto a inflamabilidad y explosividad. La clasificación norteamericana de los Underwriter´s Laboratories con respecto a toxicidad incluye a estos refrigerantes en los Grupos 4 a 6. Los grupos de número más alto de esta clasificación son los menos tóxicos. Los elementos cloro y flúor de estos refrigerantes los hacen menos peligrosos y menos tóxicos respectivamente. Pero estos dos elementos son nocivos para la capa de ozono los cuales ya han sido retirados por el daño que causan a la capa de ozono. 2. Miscibilidad de un refrigerante con el aceite del compresor favorece el retorno del aceite desde el evaporador hasta el cárter del compresor en aplicaciones de máquinas alternativas. Las unidades centrifugas tienen circuitos separados de aceite y de refrigerante. Algunos refrigerantes son altamente miscibles con el aceite del compresor. Los refrigerantes 12 y 500 y los aceites lubricantes son miscibles en cualquier proporción; el R-22 es menos miscible. Si un recipiente contiene refrigerante 22 y aceite lubricante otro y ambos recipientes están colocados en lugares de la misma temperatura ambiente, todo el refrigerante se desplaza al recipiente que contiene aceite a causa de la capacidad de absorción del aceite. La elevación de la temperatura del aceite limita este desplazamiento del refrigerante.

107

Por ejemplo, si el aceite está a una temperatura ambiente 110 oC más alta que el refrigerante o si es calentado por un calefactor del tipo de inmersión a una temperatura 11 oC más alta que la del refrigerante, el aceite se disuelve un peso de refrigerante igual al 67% del peso del aceite. 3. La potencia frigorífica teórica de la mayoría de refrigerantes en los niveles de temperatura del acondicionamiento del aire es aproximadamente la misma. 4. La velocidad de fuga de un gas refrigerante aumenta de modo directamente proporcional a la presión e inversamente proporcional al peso molecular. La presión de un refrigerante para una temperatura saturada dada aumenta en el orden siguiente: refrigerante 113, 11, 114, 12, 500, 22. El peso molecular de un refrigerante disminuye de la manera siguiente: refrigerante 113, 114, 11, 12, 500, 22. El peso molecular está relacionado directamente con el volumen especifico del vapor, cuanto mayor es el peso molecular mayor es el volumen especifico. 5. La detección de las fugas de refrigerante debe ser sencilla y eficaz por razones de seguridad. El uso de una llama o antorcha de haluro hace posible detectar y localizar minúsculas fugas de refrigerantes halógenos. 6. La densidad del vapor afecta a la capacidad del compresor y al dimensionado de los tubos. Una alta densidad del vapor acompañada de un calor latente de vaporización relativamente elevado (m3/frigoría) es conveniente en un refrigerante. Un caudal reducido hace posible la adopción de un equipo compacto y un diámetro de tubo menor. Un equipo de refrigeración provisto de compresor de pistón requiere un refrigerante cuya densidad de vapor sea relativamente alta para obtener el funcionamiento óptimo. Los compresores centrífugos requieren un refrigerante de baja densidad de vapor para el rendimiento óptimo con capacidad frigorífica relativamente baja. Los refrigerantes de alta densidad de vapor se utilizan con compresores centrífugos de gran potencia frigorífica. Los m3/frigoría aumentan en el orden siguiente: Refrigerantes 22, 500, 12, 114, 11,113 El coste, que generalmente debe ser tomado en cuenta en toda selección, no debe influir en la elección del refrigerante, ya que normalmente afecta poco al sistema ordinario de refrigeración. Aunque el refrigerante 22 cuesta aproximadamente el doble que el refrigerante 12, el compresor que necesita es menor, lo que compensa el mayor coste del refrigerante.

108

Selección de Refrigerante Ciclo de Compresión La elección de un refrigerante para un sistema de compresión está limitada por: 1. Las consideraciones económicas 2. Tipo y capacidad del equipo 3. Aplicación El fabricante de un compresor de refrigeración hace generalmente una selección previa de refrigerantes para que los costes de exploración sean mínimos. El refrigerante específico está determinado por el tipo y la capacidad del equipo. Para reducir el número de tamaños o capacidades de compresores de pistón, el fabricante construye cada tamaño para diversos refrigerantes de vapor relativamente denso, tales como los refrigerantes 12, 500 y 22. Realmente esto aumenta el número de unidades ofrecidas sin aumentar el número de tamaños. Los compresores centrífugos o turbocompresores de capacidades relativamente bajas, requieren un refrigérate de gran volumen de vapor, tal como el 113 o el 11 para obtener el rendimiento óptimo. Con la mayoría de los tamaños se pueden emplear los refrigerantes 114 o 12 para obtener mayores capacidades. Los refrigerantes 500 y 22 se utilizan con compresores centrífugos de construcción especial para obtener capacidades más altas. El refrigerante elegido depende del tipo de aplicación. Los condensadores enfriados por aire no deben utilizarse con ciertos refrigerantes a causa de la temperatura de condensación de proyecto necesaria y las correspondientes limitaciones sobre la presión del compresor. La dependencia entre la temperatura y la presión de un refrigerante es de una considerable importancia en las aplicaciones de baja temperatura. Si la presión del evaporador es relativamente baja para la temperatura necesaria en el evaporador, el volumen de vapor con que tiene que trabajar el compresor es excesivo. Si la presión del evaporador es relativamente alta para la temperatura necesaria en el evaporador, las presiones en el sistema son altas. Los refrigerantes mencionados son los halógenos (compuestos de hidrocarburos fluorados), excepto el refrigerante 500 que es una mezcla azeotrópica de los dos hidrocarburos fluorados. La mezcla no se separa en sus refrigerantes componentes con un cambio de la temperatura o de la presión y pone sus propias características termodinámicas, que no son las mismas que las de sus componentes.

109

Ciclo de Absorción En el ciclo fundamental de refrigeración por absorción se utiliza agua como refrigerante y el bromuro de litio como absorbente. El refrigerante debe tener las mismas cualidades favorables que en un sistema de compresión. Además debe ser adecuado para utilizarlo como absorbente y ser elegido del modo que: 1. Las presiones del vapor de refrigerante y del absorbente sean diferentes en el generador. 2. Las relaciones temperatura-presión sean compatibles con las temperaturas y presiones del absorbedor y del generador. Las presiones y las temperaturas absolutas existentes en una máquina típica de absorción a plena carga. 3. El refrigerante tenga alta solubilidad en el absorbente a temperatura y presión del absorbedor y baja solubilidad a temperatura y presión del generador. 4. El refrigerante y el absorbente juntos sean estables dentro del margen de la temperatura del evaporador-generador. Normalmente el absorbente debe permanecer líquido a las temperaturas y presiones del absorbedor (cámara de absorción) y el generador. Debe tener bajo calor específico, los valores de su tensión superficial y viscosidad deben ser bajos y además debe ser neutro para los materiales utilizados en los equipos. Salmueras Las salmueras a temperaturas superiores a 0 oC, el agua es el medio de transferencia comúnmente utilizado para transportar una carga de refrigeración hasta un evaporador. A temperaturas inferiores a 0 oC se utilizan las salmueras. Estas pueden ser: 1. Una solución acuosa de sales inorgánicas, por ejemplo, cloruro de sodio o cloruro de calcio. Para bajas temperaturas se puede utilizar una mezcla eutéctica. 2. Una solución acuosa de compuestos orgánicos, por ejemplo, alcoholes o glicoles. Las mezclas de agua y etanol o agua y metanol, el etilenglicol y el propilenglicol son ejemplos. 3. Hidrocarburos y halocarburos clorados o fluorados Una solución de cualquier sal en agua, o en general cualquier solución, tiene una cierta concentración en la que el punto de congelación es un mínimo. Una solución de esta concentración se llama eutéctica. La temperatura a que se congela es la temperatura eutéctica. Una solución en cualquier otra concentración comienza a congelarse a temperatura más alta. La dependencia entre el punto de congelación (temperatura) de una mezcla (concentración). En la ilustración se comprende un margen de temperatura suficientemente amplio para incluir las dos curvas del punto de congelación. Cuando la temperatura de una salmuera cuya concentración es inferior a la eutéctica desciende por debajo del punto de congelación, se forman cristales de hielo y la concentración de la solución residual aumenta hasta alcanzar la temperatura eutéctica, la solución restante alcanza su concentración eutéctica, la solución restante alcanza su concentración eutéctica. Por debajo de esta temperatura la disolución se solidifica formando una mezcla de hielo y solución eutéctica solidificada. Cuando la temperatura de una salmuera con concentración superior a la eutéctica desciende por debajo del punto de congelación, se depositan cristales del cuerpo disuelto y la concentración disminuye hasta que, a la temperatura eutéctica, la solución restante alcanza la

110

concentración eutéctica. Por debajo de esta temperatura la disolución se solidifica formando una mezcla de sal y solución eutéctica solidificada. Selección de Salmuera La selección de una salmuera está basada en la consideración de los siguientes factores: 1. Punto de congelación. La salmuera debe ser adecuada para el funcionamiento a la temperatura más baja. 2. Aplicación. Cuando se emplea un sistema de canalización abierta, habrá que verificar la posibilidad de contaminación del producto por la salmuera. 3. Coste. La carga inicial y la cantidad necesarias de producto para la reposición o relleno son factores que intervienen en la determinación de los costos. 4. Seguridad. Toxicidad e inflamabilidad de la salmuera. 5. Comportamiento térmico. La viscosidad, el peso específico, el calor específico y la conductividad se utilizan para determinar el comportamiento térmico. 6. Adecuabilidad. La canalización y el material de equipo del sistema requieren una salmuera estable y relativamente exenta de propiedades corrosivas. 7. Reglamentación. La salmuera no debe ser reusable por la reglamentación o disposiciones de carácter general, ordenanzas locales y compañías de seguros. Las salmueras que más se utilizan son soluciones acuosas de cloruro de calcio y cloruro de sodio. Aunque estas tienen la ventaja de que su coste es bajo, tienen el inconveniente de ser corrosivas. Para evitar la corrosión se puede añadir un inhibidor a la salmuera. El dicromato de sodio es un inhibidor satisfactorio y económico. El hidróxido de sodio se añade para que la salmuera sea ligeramente alcalina. Propiedades de la Salmuera En la consideración de líquidos adecuados para las aplicaciones de refrigeración y calefacción que no sean agua, son factores importantes el peso específico, la viscosidad, la conductividad, el calor específico, la concentración y los puntos de congelación y ebullición. Altos valores de peso específico, conductividad y calor específico y bajos valores de viscosidad proporcionan un alto rendimiento de transferencia de calor. Altos valores de peso específico y de viscosidad engendran una elevada presión en la bomba y por consiguiente elevados costes de bombeo. Son convenientes altos calores específicos porque, para un servicio dado, reducen la cantidad de líquido necesario en la circulación y almacenamiento. Las bajas viscosidades son deseables desde el punto de vista de velocidad de transferencia del calor y de costes bajos de bombeo. Pueden ser particularmente convenientes a temperaturas muy bajas en que la viscosidad aumenta.

111

Aceites Empleados en Refrigeración Las clasificaciones generales y de la calidad de los aceites lubricantes empleados en instalaciones de refrigeración. La recomendación de los aceites a utilizar en un sistema de refrigeración es principalmente de competencia del fabricante del sistema de refrigeración. Sin embargo, se debe conocer cuál es el fundamento de la selección de estos aceites a fin de aplicarlos convenientemente. Clasificación. Los aceites se clasifican en tres grupos atendiendo a su origen: animal, vegetal y mineral. Los aceites animales y vegetales se llaman aceites fijos a causa de que no pueden ser refinados son descomposición. Son inestables y tienden a formar ácidos y gomas que los hacen inadecuados para los fines de refrigeración. Según su base, los aceites minerales se clasifican: de base de nafteno, de base de parafina y de base mixta. Cuando se destila un aceite con base de nafteno produce un residuo bituminoso pesado o asfalto. Los aceites de California, algunos aceites de la costa del Golfo y los aceites mexicanos pesados pertenecen a esta clase. Un aceite con base de parafina produce cera de parafina cuando se destila. Las mejores fuentes de aceites con base de parafina son las regiones de Pennsylvania, Luisiana del Norte y Oklahoma y Kansas. Los aceites mezclados contienen bases de nafteno y de parafina. Los aceites de Illinois pertenecen a esta clase. La experiencia ha demostrado que los aceites con base de nafteno son más adecuados para los servicios de refrigeración por tres razones principales. 1. Fluyen mejor a temperatura bajas. 2. Los depósitos de carbón de estos aceites son de naturaleza blanda y pueden ser fácilmente eliminados. 3. Depositan menos cera a temperaturas bajas. Cuando se obtiene de aceites crudos seleccionados y son correctamente refinados y tratados, las tres clases de aceite mineral pueden ser consideradas como satisfactorias para su uso en refrigeración. Propiedades Los requisitos de un sistema de refrigeración, un buen aceite debe: 1. Conservar la consistencia o cuerpo suficiente para lubricar a alta temperatura y ser suficientemente fluido para que fluya a baja temperatura. 2. Tener un punto de congelación suficientemente bajo para que fluya en cualquier parte del sistema. 3. No dejar depósitos de carbón cuando está expuesto a las temperaturas más bajas que encuentra normalmente en el sistema. 4. No dejar depósito de cera cuando está expuesto a las temperaturas más bajas que encuentra normalmente en el sistema. 5. Contener poco o ningún ácido.

112

6. Tener alta resistencia eléctrica. 7. Tener altos puntos de inflamación y de combustión que correspondan a una mezcla correcta. 8. Ser estables en presencia de oxigeno. 9. No contener compuestos de azufre. 10. No contener humedad 11. Ser de color claro, que indique una refinación correcta. Como los aceites lubricantes para los compresores de refrigeración aparte respecto a los lubricantes normales. El uso del aceite en la refrigeración, pero no como lubricante en general. Las características del aceite de refrigeración son: 1. Viscosidad 2. Punto de congelación 3. Carbonización 4. Punto de floculación 5. Neutralización 6. Rigidez dieléctrica 7. Punto de inflamación 8. Punto de combustión 9. Estabilidad ante la oxidación 10. Tendencia a la corrosión 11. Contenido de humedad 12. Color. Viscosidad La viscosidad o coeficiente de rozamiento interno es la propiedad de un liquido de la cual depende su resistencia a fluir; indica cuán espeso o ligero es el aceite. La finalidad de un aceite es lubricar los cojinetes o superficies de rozamiento. Si el aceite es demasiado ligero, no permanece entre las superficies rozantes sino que es expulsado de ellas, quedando éstas sin la película protectora. Si el aceite es demasiado espeso, es causa de rozamiento y pérdida de potencia, y puede no ser apto para fluir entre las superficies rozantes.

113

Punto de Congelación El punto de congelación de un aceite es la temperatura a que deja de fluir. Este punto de congelación es fácil de determinar, en la figura se muestra el aparato en donde se enfría la carga de aceite seleccionada hasta que en las condiciones de ensayo ya no fluya el aceite y así se determina el punto de congelación. El punto de congelación depende del contenido de cera, de la viscosidad o bien de ambos. Carbonización Todos los aceites de refrigeración pueden ser descompuestos por el calor y cuando esto ocurre, queda un depósito de carbón. El carbón depositado es duro y adhesivo en aceites de base de parafina, formando lodos. Un buen aceite no se debe carbonizar cuando entra en contacto con las superficies calientes que encuentra en el sistema durante el funcionamiento normal. Punto de Floculación Todos los aceites de refrigeración contienen alguna cera aunque la cantidad varia considerablemente, Cuando la temperatura del aceite disminuye, la solubilidad de la cera también disminuye. Cuando hay más cera que la que puede contener el aceite, se separa parte de ella y se precipita. Un buen aceite de refrigeración no debe depositar cera cuando están expuestas a las temperaturas más bajas que normalmente existen en el sistema de refrigeración. Neutralización Casi todos los aceites de refrigeración tienen alguna tendencia a la acidificación, casi todos ellos contienen material de composición incierta que se les designa por ácidos orgánicos. Ordinariamente éstos no son perjudiciales y no deben ser confundidos con los ácidos minerales, que si lo son. Un número bajo de neutralización significa que el aceite contiene pocos ácidos. Un numero bajo de neutralización es muy conveniente en los aceites de refrigeración. Rigidez Dieléctrica Es una medida de la resistencia de un aceite al paso de la corriente eléctrica. Es importante la constante dieléctrica porque es una medida de las impurezas del aceite. Si éste está exento de materias extrañas, presenta una elevada resistencia a la corriente eléctrica. Si el aceite contiene impurezas su resistencia es baja. La presencia de materias extrañas en un sistema de refrigeración es un motivo suficiente para considerar valiosa esta prueba. En los motores herméticos es necesario emplear para la refrigeración de aceites cuya constante dieléctrica sea de muchos kilovatios porque de lo contrario la vida de los devanados será corta. Punto de Inflamación y Punto de Combustión El punto de inflamación de un aceite es la temperatura a la cual el aceite se enciende cuando está expuesto a una llama. El punto de combustión es la temperatura a la que continúa ardiendo. Los puntos de combustión y de inflamación son importantes porque constituye un medio de detectar las mezclas de calidad inferior. Una viscosidad de un aceite refrigerante mezclando una pequeña cantidad de aceite de alta viscosidad con una gran cantidad de aceite de baja viscosidad. La viscosidad de la mezcla indica que el aceite satisfactorio cuando realmente el aceite de baja viscosidad es inferior y se descompone en el uso normal.

114

Esto se detecta en los ensayos de punto de inflamación y de combustión que indican la inferioridad del aceite de baja viscosidad. Estabilidad ante la Oxidación Es la aptitud del aceite de refrigeración para mantenerse estable en presencia de oxigeno. Cuando entra aire en un sistema, generalmente va acompañado de alguna humedad. La combinación de humedad, aire y aceite de refrigeración produce a las temperaturas de descarga el ácido que a su vez produce lodo. Si el aceite tiene un número bajo de oxidación ligera, el aceite que se descompone en ácido y lodo es muy poco. Tendencia a la Corrosión Está destinado a indicar la presencia de compuestos no deseables de azufre en el aceite de refrigeración. El aceite ya es un destructor del sistema de refrigeración, pero además en presencia de humedad, se forma ácido sulfuroso que es uno de los compuestos más corrosivos que existen. Aunque el ácido sulfuroso se convierte en lodo originará serios problemas mecánicos. Contenido de Humedad La humedad en cualquier forma es nociva para el sistema de refrigeración; contribuye a formar una película de cobre, y también a la formación de lodos y ácidos, así como congelación. Ningún aceite de refrigeración debe contener suficiente humedad para afectar al sistema de refrigeración. Color El color de un aceite de refrigeración se expresa por un valor numérico basado en la comparación del aceite con ciertos patrones de color. El color de un buen aceite de refrigeración debe ser claro, pero no blanquecino. La refinación continua de un aceite lubricante origina un color blanquecino y precarias propiedades lubricantes. La refinación deficiente deja un alto contenido de hidrocarburos no saturados que oscurecen y descoloran al aceite. Se cree que son estos los constituyentes del aceite que actúan como solvente para el cobre. Por consiguiente, el aceite se refina suficientemente para eliminar estos hidrocarburos, pero no tanto que se anule su propiedad lubricante. Especificaciones 1. Para compresores de pistón abiertos y herméticos, con niveles normalizados de acondicionamiento de aire, son típicas las siguientes características del aceite: Viscosidad Poder dieléctrico (min.) Punto de congelación (máx.) Punto de inflamación (min.) Punto de floculación (máx.)

150 ± 10 SSU a 37.8 oC 40 a 45 SSU a 98.9 oC 25 Kv - 37.2 oC 165.5 oC 0.05

115

2. Para los compresores centrífugos utilizados con refrigeración por agua y en condiciones normalizadas son típicas las propiedades siguientes: Viscosidad Poder dieléctrico (min.) Punto de congelación (máx.) Punto de inflamación (min.) Numero de neutralización (máx.)

300 ± 25 SSU a 37.8 oC 50 a 55 SSU a 98.9 oC 25 kV - 6.67 oC 204.4 oC 0.1

3. Para aplicaciones especiales, consúltese al fabricante del equipo.

116

CAPITULO II

BUENAS PRÁCTICAS EN EQUIPOS DE REFRIGERACION

117

BUENAS PRÁCTICAS EN SISTEMAS DE REFRIGERACION. Las buenas prácticas que se realizan o se efectúan con los equipos de refrigeración son importantes ya que estas nos ayudan a que los equipos funcionen de manera correcta y continúa teniendo una supervisión de los técnicos o del personal calificado, por el buen manejo de parte de los usuarios de los equipos de refrigeración. Las buenas prácticas se relacionan desde la instalación y puesta en marcha de los equipos. A continuación se verán los diferentes equipos, las buenas prácticas que se describen va desde la gente que instala los equipos hasta los usuarios que la operan, se siguen distintos requisitos para instalar la vitrina salchichonera, el refrigerador vertical y el cuarto frio teniendo el mismo principio de refrigeración solo que las cantidades a enfriar o productos son distintos teniendo distintos refrigerantes y distintas temperaturas entre estos. II. I VITRINA SALCHICHONERA Localización de una Vitrina Salchichonera Estos equipos están diseñados para un funcionamiento interior con un rango de temperatura ambiente recomendada de 65 oF (18 oC)/ 50 %HR a 90 oF (32 oC)/ 65% HR. Estos equipos han sido diseñados y ajustados para conservar alimentos preempacados. Su funcionamiento es afectado por acumulación de corrientes de aire donde las puertas permanecen abiertas. No Permita acondicionadores de aire, ventiladores eléctricos o puertas y ventanas abiertas para crear corrientes de aire alrededor de estos equipos y no deben estar expuestos directamente a la luz solar u otras formas de calor. La Unidad Condensadora jala aire ambiente del frente de la unidad y descarga aire caliente por la parte posterior de la unidad.

118

Sacar gabinete del Empaque Mover empaquetado el gabinete como sea posible hasta el lugar donde va a ser colocado y remover los soportes del embalaje. Verificar que las líneas de refrigeración estén libres y que no hayan sido dañadas durante el envió. Verificar que el aspa gire libremente para un funcionamiento óptimo. Nivelando el gabinete. Estos equipos deben ser nivelados antes de ser instalados definitivamente para permitir el máximo drenado del agua condensada así como una apropiada alineación de las puertas y funcionamiento. Si estos equipos no tienen una nivelación apropiada, el agua puede causar un mal funcionamiento durante la operación. Estos equipos son enviados con niveladores instalados. Nivelar la unidad de acuerdo al lugar donde operara y ajustar como sea requerido.

119

Sellado a Piso Si es requerido por códigos sanitarios locales o si el cliente así lo decide, el gabinete puede ser sellado al piso usando una base de vinil tal como los ofrecen algunos proveedores o alguna otra cubierta. La medida requerida dependerá de la cantidad de variación que hay entre el piso de uno de los extremos y al final del otro. Cuando sea instalada alguna cubierta a la base: 1) Quite toda suciedad, cera y grasa de la superficie del área del gabinete y el piso donde la adhesión es necesaria para asegurar una buena instalación. 2) Aplicar un buen cemento de contacto a la base cubierta y permitir el tiempo apropiado de acuerdo a las direcciones proporcionadas con cemento. 3) Instalar la base cubierta de vinil, así quedara fija al piso. 4) Quitar sobrantes de uniones y junturas donde sea necesario.

120

Instalación de ventila La ventila se instalara y fijara al gabinete en la parte inferior del gabinete con tornillos.

Puertas Removibles Estos equipos tienen puertas posteriores deslizables que pueden quitar y ponerse fácilmente. Esta debe posicionarse en los rieles superiores y levantarse hacia arriba y después colocarse en el riel inferior para que quede en la posición que debe tener.

121

SISTEMA DE REFRIGERACIÓN Descripción Estos equipos condenen un compresor hermético. El sistema de refrigeración trabaja con refrigerante, 134a. Es muy importante no cambiar o mezclar refrigerantes durante el servicio. Si se usa otro refrigerante diferente al especificado, el funcionamiento puede verse afectado. El refrigerante usado es libre de CFC, no daña la capa de ozono. El condensador está construido de aletas de aluminio y tubos de cobre. El aire es tomado por el frente, del lado derecho del gabinete a través de la ventila. El enfriamiento es completado por circulación de aire a través del evaporador superior por medio de gravedad. El aire es tomado en el frente del área refrigerada a través del evaporador y de la parte inferior del gabinete.

Puertas removibles frontales

1. VISTA FRONTAL DEL EQUIPO

3. JALE HACIA AFUERA LA PARTE INFERIOR DE LA PUERTA.

2. SUJETE LA PUERTA POR AMBOS LADOS Y EMPUJELA HACIA ARRIBA.

4. CUANDO SE INSTALE DE NUEVO LA PUERTA, ASEGURESE QUE LA ESQUINA SUPERIOR ESTE EN CONTACTO CON EL SISTEMA DE RETORNO DE LA PUERTA.

122

Cronometro de Deshielo Para evitar bloque en el evaporador, los equipos NAV4, tienen un reloj de deshielo localizado en la parte frontal de la unidad condensadora. Este cronometro ha sido programado para realizar deshielo una hora diaria. Para programar el tiempo de deshielo en los equipos NAV4, retirar la ventila y con un destornillador plano iniciar un ciclo de deshielo rotando la perilla del cronometro en el sentido de las manecillas del reloj. Es recomendable ajustar el tiempo para deshielo por las noches.

INICIO DE OPERACIÓN Información General Estos equipos son un sistema autocontenido de media temperatura y su uso es exclusivo para alimentos preempacados.

Carga Superior Estos equipos no han sido diseñados para soportar cargas pesadas sobre la cubierta, sin embargo usted puede colocar una balanza sobre la cubierta.

Parrillas Las parrillas no deben sobrecargarse, si esto sucede pueden dañarse.

Suministro Eléctrico Este equipo debe estar conectado a Tierra El cableado de la unidad esta completo cuando es enviado de fabrica. La unidad se provee con un cordón eléctrico trifásico el cual se extiende hasta la parte posterior del gabinete. Conectar la unidad en una toma de corriente correcta. Se recomienda una toma de corriente para cada gabinete para prevenir la posibilidad de sobre carga y prevenir la perdida del producto.

Control De Temperatura El control de temperatura es localizado dentro del gabinete, al lado del evaporador. El control mantenido en la posición numero 4 mantendrá aproximadamente a 38 oF (3 oC) la temperatura del producto. El control es ajustable girando la perilla en el sentido de las manecillas del reloj para obtener temperaturas más frías y en el sentido contrario a las manecillas del reloj para obtener temperaturas más calientes.

Iluminación La iluminación interior es controlada por un interruptor operado manualmente. El interruptor es localizado en la parte posterior del gabinete.

123

Evaporación de Agua de Deshielo El drenaje externo no es requerido. La charola de evaporación actúa como un conducto para drenar el agua de deshielo del evaporador hacia la unidad condensadora. La charola de la unidad condensadora sirve como una reserva de agua hasta que es evaporada por el gas caliente que circula por la tubería que proviene del compresor.

Contacto Eléctrico Estos equipos tienen un contacto eléctrico al lado del interruptor. Este puede dar alimentación eléctrica a una balanza o algo similar. Pero se debe tener cuidado de no exceder la capacidad del fusible de 3 A.

Portafusible Estos equipos están equipados con un portafusible y un fusible de 3 A, para proteger el equipo de alguna descarga eléctrica que exceda los 3 A

DRENADO El gabinete está equipado con un sistema de drenado para retirar el agua durante el procesado de limpieza. El tubo de drenado conecta a la parte externa del gabinete. El tubo es sellado con un tapón, retirar el tapón girándolo en el sentido de las manecillas del reloj. Colocar un recipiente bajo el tubo para recolectar el agua drenada. Una vez terminada la limpieza colocar nuevamente el tapón.

124

DIAGRAMA ELECTRICO

II.II REFRIGERADOR VERTICAL EXHIBIDOR VERTICAL O REFRIGERADOR ABIERTO Condiciones para la Instalación Los muebles están diseñados para su funcionamiento en condiciones ambientales de 25 oC, 60 % HR (excepto en los que específicamente se indique otra cosa), 0.2 m/seg de velocidad de aire y 600 Lux de nivel de iluminación. Debe procurarse mantener las condiciones ambientales dentro de los limites convenidos, para lo cual es aconsejable. -

Evitar la instalación de los muebles cerca de puertas o zonas expuestas a importantes movimientos de aire (bocas de climatización, ventilación, etc.) No exponer los muebles al sol y/o a otras fuentes de calor. Evitar la instalación de iluminación incandescente. Se aconseja utilizar iluminación fluorescente. Colocar los muebles a no menos de 100 mm de paredes u objetos que obstruyan la libre circulación del aire alrededor de los mismos. En el caso de muebles que incorporan la unidad condensadora, no colocar cajas o paquetes que obstruyan la circulación del aire del condensador. Proteger los muebles de posibles golpes de las maquinas de limpieza.

Aparato no preparado para instalarse en entornos propensos a fuego o exposiciones, o en áreas expuestas a radiaciones.

125

Regulación Los parámetros de regulación de temperaturas, así como de tiempos de desescarche que recomendamos en cada caso, están basados en la experiencia y en los resultados obtenidos en pruebas de laboratorio. La regulación de estos muebles debe ser realizada por el técnico instalador, responsable de la instalación. Muebles con la unidad condensadora incorporada: En estos casos, los muebles son entregados con la regulación ya efectuada desde fábrica.

Funcionamiento La puesta en marcha debe ser realizada por personal técnico calificado Carga de producto: en las condiciones de carga de los muebles debe tenerse en cuenta: -

No sobrepasar los limites de carga. En la carga inicial o en cargas después de una parada prolongada, se debe dejar que la maquina funcione aproximadamente una hora antes de introducir el producto. Deben dejarse espacios libres entre el producto para permitir la circulación del aire. No deben obstruirse con el producto las rejillas de entrada y salida de aire. No introducir los productos a una temperatura superior a la del mueble. La carga de producto debe realizarse de forma que se asegure una correcta rotación del mismo. Las modificaciones que se realicen al equipo no autorizadas podrán causar un mal funcionamiento del equipo.

En el caso de muebles con unidad condensadora incorporada: -

El usuario puede actuar sobre los interruptores de puesta en marcha / parada, alumbrado, resistencias anti-condensación y termostato de regulación de temperatura. No debe manipularse otros componentes de regulación y/o control.

Controlador de Temperatura Introducción Aplicación • El regulador se usa para control de refrigeración en la industria alimentaría. • Control de desescarche, ventiladores, alarma y luces. • Montaje en panel

126

Principio El control de temperatura se realiza en base a una sonda. Dicha sonda normalmente se colocará en la corriente de aire a la entrada, o salida del evaporador. El regulador permite controlar desescarches eléctricos o naturales. Dichos desescarches pueden terminar por tiempo o por temperatura. Se puede medir la temperatura de fin de desescarche directamente a través de una sonda dedicada. Se dispone de dos a cuatro relés de salida cuya función depende de la aplicación seleccionada: • Refrigeración (compresor o solenoide) • Desescarche • Ventilador • Alarma • Luces

127

Las diferentes aplicaciones se describen a continuación: Ventajas El regulador integra diversas funciones técnicas de refrigeración que sustituyen grupos de termostatos y programadores. • Desescarche bajo demanda en sistemas 1:1. • Botones encastrados en el panel frontal • Protección IP65 en el panel frontal • Entrada digital programable: - Función de puerta con alarma - Inicio de desescarche - Marcha/paro del equipo - Operación nocturna - Dos temperaturas de corte - Función de limpieza del mueble • Programación rápida vía "copy-key" • HACCP La calibración de fábrica garantiza una precisión mejor que la requerida por la norma EN 441-13 sin necesidad de calibrado posterior (con sonda Pt 1000). Módulos adicionales • Se pueden insertar dentro del equipo módulos adicionales, si lo requiere la aplicación. El equipo dispone de una ranura para introducir dichos módulos. - Pila y buzzer El módulo garantiza el funcionamiento del reloj si el equipo pierde la tensión durante más de 4 horas. -

Tarjeta de comunicación

Si desea conectar el equipo a un PC, debe instalarse en él una tarjeta de comunicaciones.

128

• • •

TERMOSTATO MECANICO. NAV 4 Marca : Ranco Modelo : K50 P 1125

• • •

Termostato electrónico EKC Marca : Danfoss Modelo : EKC 201

EKC 202A Controlador con dos relés, dos sondas de temperatura y una entrada digital. Control de temperatura on/off compresor o solenoide Sonda de desescarche Desescarche eléctrico Función de alarma El relé 2 puede usarse para alarma si es necesario. En ese caso, el desescarche se realizará por aire mientras los continuamente funcionando.

ventiladores están

129

EKC 202B Controlador con tres relés, dos sondas de temperatura y una entrada digital. Control de temperatura on/off compresor o solenoide Sonda de desescarche Desescarche eléctrico Relé 3 para control del ventilador.

130

EKC 202C Controlador con cuatro relés, dos sondas de temperatura y una entrada digital. Control de temperatura on/off compresor o solenoide Sonda de desescarche Desescarche eléctrico Control del ventilador Relé 4 puede usarse para alarma o luces.

Inicio de desescarche Un desescarche puede iniciarse de distintas formas Intervalo: El desescarche se inicia a intervalos de tiempo fijos, por ejemplo cada 8 horas. Tiempo refrigerando: Desescarche bajo demanda basado en el tiempo de refrigeración. Contacto: El desescarche se inicia a través de la entrada digital. Manual: El desescarche se inicia pulsando el botón inferior del controlador. S5-temp. Desescarche bajo demanda basado en temperatura. Horario: El desescarche se inicia en horas concretas. Como máximo 6 desescarches. Red datos: El desescarche lo inicia un gateway a través del bus de comunicaciones. Todos los métodos pueden utilizarse al azar con cualquiera que se active se iniciaría un desescarche.

131

Entrada digital La entrada digital se puede usar para: - Puerta abierta con alarma - Inicio de desescarche - Marcha/paro del equipo - Activación de la operación nocturna - Limpieza del mueble - Desplazar temperatura de corte - Alarma (NC/NO)

Función de limpieza del mueble Esta función simplifica el proceso de refrigeración durante la fase de limpieza. Apretando tres veces un pulsador se pasa de una fase a otra. El primer pulso corta la refrigeración (no los ventiladores). El segundo detiene los ventiladores. El tercer pulso restaura la situación inicial. Cada fase puede seguirse en el display. Esta función emite una alarma de limpieza al bus de datos y se puede almacenar como prueba del proceso realizado.

132

Desescarche bajo demanda 1 Basado en el tiempo de refrigeración Cuando el tiempo acumulado refrigerando supera la cantidad programada, se inicia un desescarche. 2 Basado en temperatura El equipo vigila continuamente la temperatura S5. Desde que termina un desescarche, cuanto menor es S5 más escarcha acumula el evaporador. Si la S5 cae por debajo de un diferencial programado se inicia un desescarche. Sólo se puede usar en sistemas 1:1

Operación Display El display dispone de 3 dígitos. Se puede programar un parámetro para ver los valores en °C ó °F.

133

LED's en el display Hay tres LED’s que se iluminan según el relé de salida que esté activo.

= Refrigeración

= Desescarche

= Ventiladores Los tres LED's parpadean cuando hay una alarma. En ese caso, se puede leer el código identificativo de la alarma y rearmar el relee de alarma pulsando brevemente el botón superior del display. Los botones Se dispone de tres botones para programar y activar ciertas funciones. Para entrar en el menú de parámetros de programación se pulsa, y se sostiene durante 2s, el botón superior hasta que aparece el parámetro r01 (si hay código de acceso se leerá PS). Después usaremos los botones alto y bajo para llegar al parámetro deseado. Una vez a ahí, pulsamos el botón central para acceder a su valor actual, lo modificamos usando los botones alto y bajo y volvemos a pulsar el botón central para confirmar la operación. Ejemplos Ajustar parámetros 1. Pulsar el botón superior hasta que aparece el parámetro r01. 2. Pulsar los botones alto y bajo hasta encontrar el parámetro deseado. 3. Pulsar el botón central para ver el valor actual. 4. Pulsar los botones alto y bajo para modificar el valor. 5. Pulsar el botón central para confirmar el nuevo valor. Rearmar el relé de alarma / ver el código de alarma • Pulsar y soltar el botón alto Si hay varios códigos de alarmas activos, se verán cíclicamente pulsando sucesivamente el botón alto o bajo. Ajustar la temperatura de corte 1. Pulsar el botón central para ver el valor actual. 2. Pulsar los botones alto y bajo para modificar el valor. 3. Pulsar el botón central para confirmar el nuevo valor.

134

Iniciar/parar un desescarche manualmente • Pulsar y mantener el botón bajo durante 4s. Leer la temperatura de la sonda de desescarche • Pulsar y soltar el botón bajo Si no se ha instalado la sonda, se leerá”non”.

100% estanco Los botones están encastrados en el frontal. Una técnica especial de moldeo integra el plástico rígido frontal, los botones y las juntas, de forma que se convierten en parte integral del panel frontal. No hay aberturas que permita la entrada de humedad o suciedad.

135

Conexiones

Alimentación 230 V c.a. Sondas Saire es la sonda termostática de refrigeración. (También, a la vez, puede usarse para terminar el desescarche) S5 puede utilizarse para terminar el desescarche por temperatura, como sonda de producto o para alarma de condensador. Entrada digital Si hace cortocircuito la entrada se activa la función asociada a ella. Las posibles funciones se describen en el parámetro o02. Relés Las conexiones generales son: Refrigeración. El relee cierra cuando el EKC quiere dar frío (refrigerar) Desescarche. Ventilador. Alarma. El contacto mantiene una posición durante el funcionamiento normal, y cambia de posición en caso de alarma o falta de alimentación eléctrica. Luces. El relee se activa para encender las luces. Ruido eléctrico Los cables de las sondas, la entrada DI y el bus de comunicaciones deben estar separados del resto de cables eléctricos: - Usar bandejas separadas - Mantener una separación de 10 cm como mínimo. - Los cables de conexión a la DI deberán ser lo más cortos posibles (Máx. 15 m) o se utilizarán relés auxiliares.

136

Conexión a bus de comunicaciones Si se va a conectar el equipo a un bus de comunicaciones, es importante que se instale correctamente dicho bus. El controlador EKC 202 no se puede conectar a un m2.

137

Diferencias entre un Sistema Analógico y uno Electrónico

DESCRIPCION FUNCION POSICION DE PIEZA POSICION DE SENSOR

Control de temperatura electrónico Control de paros y amperajes Medición de temperatura del del compresor, medición de equipo temperatura del equipo. Exterior del equipo, colocado Interior del equipo en la ventila Zona más caliente del equipo Zona más fría del equipo ( antes del evaporador) (después del evaporador) Debido a estas variables, se pueden apreciar diferencias en las lecturas que proporcionan estos dispositivos. Termómetro analógico

Suministro Eléctrico Es muy importante para su seguridad y la de sus clientes que esta vitrina está conectada a tierra. La instalación eléctrica deberá ser hecha por un electricista calificado, de acuerdo a con el código eléctrico nacional o local. El cableado de la unidad está completo cuando es enviado de fábrica. La unidad se provee con un cordón eléctrico el cual se extiende hasta la parte posterior del gabinete. Conectar la unidad en una toma de corriente correcta. Se recomienda una toma de corriente para cada gabinete para prevenir la posibilidad de sobrecarga y prevenir la pérdida del producto. Nota: Conectar este equipo a cualquier suministro eléctrico no especificado en la placa de serie, anulara la garantía del equipo y puede causar severos daños a su unidad. NO use un cordón de extensión o un adaptador para el tomacorriente.

138

Amperaje Total: Voltaje: Frecuencia: Refrigerante:

9.5

A

220 60 134 A

V~ Hz

Compresor Capacidad

Carga:

33.7

oz 0.957 kg

Presion de diseño

Tiempo de deshielo :

8 deshielos de 15 min

Baja Alta

IMPORTANTE IMPORTANTE

Este equipo DEBE estar ATERRIZADO!

PARA ESTE EQUIPO SE REQUIERE UN CIRCUITO EXCLUISVO DE 15 AMP

4812 1213

BTU/hr kcal/hr

140 280

psi psi

NOTA Especificaciones sujetas a cambio sin previo aviso

139

Diagrama Eléctrico

140

Buenas Prácticas del Cuarto Frío Las buenas prácticas del cuarto frío son las menos puestas en práctica pero son las más importantes ya que este es donde se hace el mayor consumo de energía, donde se tiene mercancía refrescante la cual espera nuestro cliente este a una temperatura baja y en condiciones favorables para su consumo. Nuestros equipos requieren ciertas medidas y precauciones en el manejo de estos ya que si estos no se tienen, pueden tener alguna situación desagradable por no manejar y hacer las indicaciones de los equipos. Las buenas prácticas en el cuarto frio se ven reflejadas en seguir las recomendaciones y respetar los lineamientos que tienen estos equipos. Las buenas prácticas: La puerta de acceso a cámara de media y baja temperatura Cortina hawaiana Espacio en los evaporadores Espacio en las unidades condensadoras Iluminación del cuarto frio. La puerta de acceso en donde se abaste el cuarto es primordial ya que por esta se puede perder temperatura teniendo cuidado del empaque de la puerta, hule de arrastre, picaporte y bisagras las cuales nos ayudan a mantener hermético el cuarto y que no pierda su capacidad.

141

Con las buenas prácticas de nuestra puerta se evita que pierda capacidad y que el producto no sea enfriado correctamente. Estas manteniéndolas vamos a tener un buen desempeño del equipo.

142

Hay que mantener los productos almacenados dentro del cuarto frío, de manera que la puerta de servicio se abra solo cuando sea necesario.

Se debe mantener la circulación del aire en el interior del cuarto frío y así evitamos algún problema que pudiese originarse. No se deben colocar cartones o acrílicos como base en las parrillas.

Con la iluminación encendida y sin falla se aprecian los productos. Con esta encendida se mantiene una alta eficiencia de los equipos al evitar condensación en las puertas.

143

Permitamos que el aire enfrié al producto evitando que se descomponga no se deben colocar producto inmediatamente atrás de las parrillas.

144

Para que no pierda eficiencia y capacidad nuestro cuarto frío no se deben colgantear las cortinas de plástico ya que estas se dañan y trabajarían de mas nuestros equipos.

145

Colocación de Cinta Para limite de carga de producto en retorno de evaporador

30 Cms

146

No se deben pasar la carga máxima permisible ya que si esto se hace se tarda más tiempo en abatir la temperatura y el consumo de energía eléctrica se incrementa causando un mayor gasto y que nuestros equipos trabajen más tiempo ocasionándoles un menor periodo de vida útil.

147

Es necesario no poner nada sobre o a lado de las unidades condensadoras ya que si estas se ven afectada puede bajar la eficiencia de nuestros equipos y provocar una falla costosa por la falta de precaución o mal manejo de los espacios de nuestro equipo.

148

CAPITULO III

MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE LOS SISTEMAS DE REFRIGERACION

149

Mantenimiento preventivo El mantenimiento preventivo es una parte primordial para que nuestros equipos para que estén funcionando en forma correcta, que no surga alguna falla por falta de este lo mas conveniente o sugerido que se tenga que realice una vez al mes para que no se llenen de polvo o que puedan fallar por una mala operación, considerando las variaciones de voltaje que pudiesen existir ocasionando daños a componentes electrónicos que tienen nuestros equipos un mal ajuste o mal realización de este, debe ser atendida. Muchas de las fallas si se lleva a cabo una buena revisión y mantenimiento adecuado no va a ser necesario recurrir a un mantenimiento correctivo siendo este el mas costoso, el cual nos puede ocasionar problemas con el consumidor ya que no cumple con las expectativas, pudiendo descomponer algunos productos que requieren la refrigeración para poder ser consumidos o ser agradables al consumidor. A continuación se hablará de las herramientas y los pasos que se requiere para llevar a cabo un mantenimiento, si es necesario un ajuste o un cambio de componente tenerlo en cuenta para seguir funcionando el equipo y evitar problemas más adelante si no se da de forma correcta. HERRAMIENTA MANUALES Y ACCESORIOS PARA LOS TECNICAS DE REFRIGERACION. El desarrolla de conjunto de herramientas para técnicos depende por supuesto del alcance de sus necesidades. Esto variará, dependiendo de si el técnico tiene que ver con la instalación o con el servicio de reparaciones. Dependiendo de los requerimientos de trabajo, la selección cuidadosa, el cuidado y el uso de las herramientas son consideraciones importantes. El trabajo mal hecho o un accidente pueden frecuentemente ser causados por uso inapropiado, o el manejo inadecuado de la herramienta. El término conjunto de herramientas implica una caja de herramientas de alguna clase, por supuesto esto será verdadero para pequeñas herramientas de mano; en realidad el técnico trabajará gustoso con la ayuda de un medio de transporte que le proporcione un almacenamiento para las herramientas de mano, herramientas eléctricas, equipo de soldadura, material de tubería y cilindros de refrigerantes. Se hacen secciones de herramientas manuales comunes, equipos de medición o pruebas tales como manómetros, termómetros, medidores eléctricos, detectores de fuga. La herramienta como cortadores de tubo, dobladores, herramientas para acompañamiento, equipo de soldadura estarán disponibles cuando se necesiten. Herramientas Manuales Típicas Llaves de diferentes clases Pinzas Nivel de burbuja Tijeras de lámina Destornilladores Martillos: bola, peña y común. Mazos de cabeza no metálica (plástico, madera, caucho) Segueta hojas de 14, 18 y 32 dientes por pulgada Cepillos Limas Flexometro, regla de mano Micrómetro y calibradores

150

Punzones Cincel: Cincel plano de ¾ de pulg. Brocha Prensa de banco Navaja de bolsillo Linterna Extensión eléctrica de 50 pies (15.24 m) Reloj Las llaves son las herramientas más utilizadas. Llaves de matraca Llaves de dados Llaves de estría Llaves de boca fija o’ española Llaves ajustables o´ perico Llaves Allen Desarmadores para tuerca. Llaves de Matraca La llave de acero con matraca esta especialmente adaptada para el uso en pequeños cilindros refrigerantes y para válvulas de corte. La matraca permite el rápido cambio de dirección de tal manera que el usuario puede ajustar el movimiento para abrir o cerrar una válvula. Los agujeros de las llaves varían de ¼ pulg (0.635 cm) a 1/16 (0.15875 m). Algunas tienen una cavidad hexagonal de ½ pulg (1.27 cm) fundida dentro de un extremo.

Llaves de Matraca

151

Juego de Dados Se usan para ser colocadas en las cabezas de los tornillos. Se hacen de acero y la disposición de los agujeros varia de cuadrada hasta hexagonal, la de forma de doble hexágono con 12 puntos. Los puntos comunes varían de 5/32 pulg (0.396875 cm) a 2 pulg (5.08 cm). Los dados de volteo son particularmente útiles para alcanzar tuercas y tornillos difíciles de tomar. A más puntos en una copa más fácil es usarla en un área restringida. El manejo de una llave de dado puede hacerse con una T fija recta o con una matraca o con una llave de torque especial que incluye un indicador para medir la fuerza que esta aplicándose. En ciertas operaciones el fabricante puede especificar requerimientos de torque o limitaciones.

Juego de Dados Llaves de Estrías Son útiles en ciertas situaciones medio cerradas. Los extremos son usualmente en la forma de un hexágono doble de 12 puntos. Los extremos pueden ser del mismo tamaño o de diferentes tamaños. El mango puede ser recto o torcido. Existen de diferentes tamaños que van de ¼ pulg (0.635 cm) a 1 ½ pulg (3.81 cm)

Llaves de Estrías

152

Llaves para tuerca acampanada Es una variación especial de la llave de estría en la cual la cabeza está ranurada para permitir que la llave se deslice sobre el tubo y luego sobre la tuerca acampanada. Después de ajustar, la llave se retira de una manera reversible. La cabeza de la llave se hace para que se ajuste al estándar de las tuercas acampanadas. Existen varios tamaños.

Llaves para tuercas Hexagonales Llaves de Boca Fija o Española Se necesitan donde es imposible acomodar un dado o una llave de estría sobre una tuerca, perno o accesorio desde la parte superior. La llave de boca fija permite acceso al objeto por el lado. Por necesidad la llave tiene solamente dos planos. La distancia entre estos planos determina el tamaño que normalmente van de ¼ pulg (0.635 cm) a 1 5/8 pulg (4.1275 cm).

Llaves de Boca Fija o española

153

Llaves Combinadas de estría y boca fija o’ Española Algunos técnicos prefieren las llaves de combinación de estría y boca fija para tener la ventaja de cada tipo. Los extremos se hacen para ajustarse al mismo tamaño de tuerca o tornillo así que puede usarse la mejor selección.

Llaves Combinadas de estría y boca fija o’ Española

Llaves Ajustables Perico ó Crescent Esta llave regular de boca fija puede usarse, pero el tornillo ajustable permite ajustar el plano de cualquier tamaño dentro de un máximo o mínimo de apertura. El tamaño del mango indica la capacidad general. Por ejemplo de 4 pulg (10.16 cm) tomará hasta una tuerca de ½ pulg (1.27 cm). Una manija de 16 pulg (40.64 cm) tomará hasta una tuerca de 1 7/8 pulg (4.7625 cm). Siempre se utiliza esta llave de una manera tal que la fuerza se efectúe hacia abajo en la dirección horaria cuando se ajuste un perno. Esto mantiene la fuerza contra la cabeza. Si la llave fuera usada en la manera opuesta puede sorpresivamente aflojarse y el operario accidentarse.

Llaves Ajustables Perico ó Crescent

154

Llave para Tubo o´ Steelson Es una herramienta usada en instalaciones de refrigeración y en trabajos para ensamblar o desensamblar tubería roscada. Es fuerte y puede soportar una gran cantidad de maltrato. Al menos dos tamaños son recomendados un tamaño de 8 pulg (20.32 cm), el cual puede manejar hasta tubería de 3 pulg (7.62 cm) de diámetro y un tamaño de 14 pulg (35.56 cm) para tubería de diámetro hasta 8 pulg (20.32 cm). Otra forma de llave para tubería ajustable es llamada llave de cadena. Esta llave puede hacer el trabajo más fácil en un área confinada o sobre formas redondas, cuadradas o irregulares.

Llaves Steelson o de Tubo Juegos Allen Son necesarias para retirar o ajustar poleas de ventilador, rejillas de ventilador y otros componentes que son mantenidos en su lugar o ajustados por tornillos tipo Allen. Las llaves son de aleaciones de acero con caras planas de seis puntos. La llave va dentro del tornillo y puede ser usada en cualquier extremo. El tamaño varía desde 1/16 pulg (0.15875 cm) hasta cerca de ½ pulg (1.27cm).

Juegos Llaves Allen Milimétricos

Juegos Llaves Allen Estándar

155

Desarmadores para Tuercas Son realmente un tipo de llave de dado. Muchos fabricantes de equipo han empezado a usar tornillos de metal que tienen tanto ranura como cabeza de tuerca. Algunos han eliminado la ranura. El desarmador de tuerca consiste en una manija plástica que tiene copas de diferentes tamaños que se ajustan al tornillo o a la cabeza de la tuerca. El desarmador de tuerca es útil para ajustar o remover tornillos de lámina que sostienen los paneles de equipo en su lugar o ajustan las cubiertas de la caja de control; también se usa para asegurar los mecanismos de control en sí mismos.

Desarmadores de Tuercas Pinzas de Tipo Mecánico: Presión, punta y mecánicas Son una herramienta usada y están disponibles en diferentes tipos. La pinza familiar de junta deslizante es disponible para uso general. Al menos se recomiendan dos tamaños. La pinza de junta curva y de junta de arco, es necesario para trabajar con objetos grandes y para sostener la tubería. La pinza de seguridad o de presión a menudo se utiliza para sujetar objetos durante la soldadura, por ejemplo, liberando así la mano del operario. Para trabajo eléctrico se necesitan diferentes estilos de alicates. El pinza de corte diagonal se utiliza para cortar alambre o cable. La pinza de aguja se usa para formar lazos de alambre y sostener piezas pequeñas firmemente; algunos tienen incorporados cortadores. Las pinzas en general no son hechos para asegurar o desatornillar pernos pesados o tuercas; pero son herramientas útiles para agarrar o sostener hasta que otras herramientas los saquen.

Pinzas de Chofer ó mecánicas de Punta, De Presión, de Corte

156

Desarmadores Planos y de Cruz El juego de herramienta completo debe contener una variedad de Desarmadores. El más común es el diseño de hoja plana y se recomienda un conjunto completo de 1/8 pulg (0.3175 cm) al mayor que es de 5/16 pulg (0.3125 cm). El tamaño del cabo varía de la dimensión de la hoja. Hojas planas se acomodan al tornillo común de ranura única y es importante tener un buen ajuste, de otra manera es posible dañar la ranura del tornillo. Los Desarmadores de punta Philips o de cruz son necesarios donde se utilizan tornillos con cabeza Philips. Son más comunes en la fase del trabajo eléctrico durante el montaje de refrigeración. De nuevo un conjunto completo es apropiado para el ajuste en las cabezas de los tornillos. Para cumplir con las necesidades, este tipo de Desarmadores en ocasiones tienen hojas magnetizadas u hojas con un sujetador de tornillo. Además los desarmadores de su empleo primerio en ocasiones se utiliza para un ligero palanqueo, como cuña o como rasqueta, pero nunca se debe golpear un desarmador con un martillo.

Desarmadores Planos y de Cruz

157

Cepillos de alambre Se usan los cepillos de puntas de alambre para limpiar el interior del tubo y accesorio. Estos cepillos vienen en tamaños de ¼ pulg (0.635 cm) a 2 1/8 pulg (5.3975 cm), para adaptarse al diámetro exterior del accesorio soldado. El cepillo debe tener alambre fino de acero firmemente colocado al mango. Un cepillo para fundente de soldadura se recomienda también en la aplicación de la pasta. Hay solamente un tamaño y los cepillos no son caros. Frecuentemente se vuelve demasiado sucio para usarse nuevamente y debe ser desechado. Un cepillo para pintura es útil para limpiar polvo o partículas en las cajas de control, por ejemplo, puede usarse para aplicar solvente limpiador a un objeto.

Juego de Cepillos de alambre

Limas Las limas vienen en varia formas; planas o rectangulares, redondas, semi-redondas, triangulares, cuadradas. En el trabajo de refrigeración la lima común plana y la semi-redonda se utilizan para preparar los tubos para la soldadura refrentar el extremo o remover las rebabas. La habilidad de una lima para cortar metal u otras superficies depende del tamaño del diente, la forma y el número de cortes y direcciones de corte. Se usa lima de corte único para el acabado de superficies, por ejemplo en la preparación de un tubo de cobre para soldar. Una lima de doble corte es más fuerte y se usará donde se requiera remoción de material más profunda y rápidamente. Una rasqueta es una lima extremadamente fuerte de doble corte que se usa para trabajo duro. La selección de la lima dependerá del trabajo a realizar.

Juego de limas: Planas y Rectangulares

158

Prensa Una prensa de maquinista, es muy útil para soportar partes para taladro, limado y otras operaciones. Un modelo portátil de tamaño medio se recomienda para trabajo de servicio en el campo, modelos mayores deben ser necesarios en el trabajo de taller. La prensa para tubería, es requerida tanto en el campo como en el taller para sostener tubería mientras se corta y se rosca. Precaución: cuando se tenga cobre u otro metal suave asegúrese de que las mordazas sean suaves de tal manera que no se marque en la superficie. Tampoco aplique sobre presión para no aplastar el tubo o deformar su dimensión.

Prensa de mesa

Prensa Tubular

Cintas y Reglas de Mano La cinta flexible es necesaria para obtener los diámetros de tubo, longitudes de tubería corta, tamaños de filtros, tamaños de ductos. Donde se ensamblan tuberías largas, se recomienda una cinta de plástico o de acero para mediciones precisas. La cinta de lona no se recomienda debido a sus características de estiramiento. Algunos técnicos prefieren una regla de acero para mediciones más precisas.

Regla de Mano

Flexometro

159

Micrómetros y calibrador vernier En algunas ocasiones debe checar dimensiones de partes muy precisas en milésimas de milímetro. Tales medidas requieren herramientas especiales, las cuales son un micrómetro y un calibrador vernier. Para medir el diámetro exterior o el espesor de un objeto, tal como un eje de ventilador o el espesor de metal se requiere el uso del micrómetro. El objeto se coloca entre el marco del micrómetro y el mango es ajustado para forzar el objeto ligeramente contra el yunque. El calibrador es un instrumento para medir el diámetro interior o la dimensión de un objeto tal como el diámetro de un rodamiento o el cilindro de un compresor. Las quijadas son colocadas dentro de la apertura y la dimensión se lee en la escala el vernier o dial dependiendo del modelo. Algunos calibradores pueden medir interiores y exteriores.

Micrómetro

Calibrador Vernier

160

Taladro Los taladros son usados por los mecánicos de refrigeración en el trabajo de instalación y reparación. En el campo se supone que debe usarse un taladro eléctrico portátil operado manualmente. El tamaño del mandril debe ser suficiente para operaciones cortas, tales como madera, plástico, metales delgados y tramos de mampostería. Taladros pesados en ladrillo, cemento y lámina de acero gruesa a menudo se requieren durante la instalación, para tales operaciones se recomienda un taladro pesado. El taladro tiene doble aplicación para el martillado. Todo taladro debe tener un control de velocidad variable más un interruptor reversible para retirar virutas. La selección dependerá por supuesto de la naturaleza del material, pero como un mínimo, un conjunto de brocas de acero rápido para metal es la más apropiada. Tales brocas son también apropiadas para taladrar madera y plástico. Las brocas para mampostería y para madera deben ser añadidas según los requisitos del trabajo.

Taladro

161

Equipo de Seguridad. Los técnicos de refrigeración y de aire acondicionado requieren algunas herramientas gastables y de reemplazo periódico. Lija, la cual viene en rollos o laminas (requieren varios grados) Lana de acero Solvente para limpieza que no sea peligroso a la salud o explosivo. Entre aquellos no recomendados están la gasolina y el tetra cloruro de carbón. Rollo de cinta de fricción Rollo de cinta de caucho Cinta de “sello” para tubería Aunque no es una herramienta o accesorio la disponibilidad y el uso de la protección es una de los requerimientos personales, para ceñirse al OSHA (Occupational Safety and Health Act), o a los códigos locales. El equipo se seguridad mínimo debe incluir: Casco

Guantes

Anteojos de seguridad

Botiquín de primeros auxilios

Zapatos de seguridad

Lista de chequeo de acciones en caso de urgencia

162

Mantenimiento de una Vitrina Salchichonera Para una larga duración y optimo desarrollo es importante el cuidado que se le de al equipo. Para asegurar una eficiente operación, una sanitizacion apropiada y un mínimo mantenimiento, el gabinete deberá limpiarse por completo, retirar suciedad y limpiar el interior regularmente.

Precaución Para evitar lesiones personales o daños a componentes eléctricos, siempre desconecte la unidad de la toma corriente antes de dar servicio o limpieza.

Superficie del Gabinete (Int. y Ext.) Para conservar el acabado, el gabinete deberá ser limpiado solo con una solución de jabón y agua tibia, usando un trapo suave o esponja. NO USAR ningún tipo de jabón cáustico, limpiador abrasivo, o fibras de acero las cuales pueden dañar el acabado.

Condensador y Aspa El condensador deberá ser limpiado regularmente. Un Condensador sucio restringe el flujo de aire, causando decremento en la eficiencia del sistema de refrigeración (limpiando cada mes o como sea requerido). 1) Asegurarse que el tomacorriente este desconectado. Retirar la ventila de la parte frontal inferior del gabinete. Algo de basura podrá estar acumulada sobre las aletas del condensador. 2) Usar un cepillo para remover el polvo, basura se limpia con una sopladora. Cuando limpie el condensador deberá tener cuidado con las aletas ya que estas pueden tener filos cortantes. 3) Si el equipo es localizado en un área susceptible donde se engrase el condensador, limpiar con una solución de agua tibia y detergente. Se deberá tener cuidado de que la solución no toque el cableado y componentes eléctricos 4) Limpiar cuidadosamente el aspa de aluminio sin maltratarla. Verificar los componentes sueltos para evitar que se pierdan antes de colocar la ventila. El termostato en posición apagado solo desconecta la unidad condensadora. El compresor estará energizado hasta que el gabinete este desconectado de la toma de corriente.

163

Charola de Evaporación La charola de evaporación es el conjunto de paneles de aluminio que se localizan debajo del Evaporador. Para dar servicio o limpieza, jalar el perno resorte localizado en los extremos de la charola y deslizarla hacia el frente, de esta manera se podrá realizar el servicio o la limpieza.

Mantenimiento de un Refrigerador Abierto Las operaciones de mantenimiento deben ser realizadas por personal técnico autorizado. El emplazamiento de los distintos elementos susceptibles de ser reparados y/o sustituidos, puede observarse a continuación: Con objeto de evitar accidentes siempre que se proceda a la manipulación y/o sustitución de componentes eléctricos, deben desconectarse previamente los muebles de la red eléctrica. Es conveniente observar como mínimo una vez al día la temperatura de cada mueble y registrarla. Es igualmente aconsejable instalar un sistema de alarmas para el control de las temperaturas de los mismos. En caso de un funcionamiento anómalo del mueble, el usuario deberá tomar las medidas oportunas para evitar el deterioro del producto. En el caso de muebles con la unidad condensadora incorporada, se procederá a la limpieza cada 30 o 40 días, del condensador por medio de aspirador y cepillo de pelo duro no metálico. En caso de detectar anomalías de funcionamiento, comprobar el correcto estado de las protecciones eléctricas y de las tomas de corriente, Si la anomalía persiste, avisar al servicio de asistencia técnica.

Limpieza Desconectar los muebles de la red eléctrica. Para la limpieza, utilizar soluciones a base de agua y jabones neutros. No utilizar productos abrasivos No utilizar productos disolventes sobre piezas de plásticos o pintadas, ni tampoco productos que ataquen al cobre y/o aluminio. Evitar las salpicaduras y/o proyecciones directas de agua sobre elementos eléctricos. Asegurarse del correcto secado de estos elementos antes de proceder a su puesta en marcha.

164

Debe realizarse una parada general de los muebles cada 30 o 40 días, con objeto de realizar su limpieza general y permitir la eliminación de pequeños restos de hielo que pudiera haber. Por motivos de higiene, puede ser necesaria una mayor frecuencia de limpieza. Asegurarse de que los desagües no estén obstruidos para si evitar daños importantes. En el caso de muebles con unidad condensadora incorporada y que están dotados de bandeja de evaporación de agua, se aconseja que, en la medida de lo posible, los desagües se conecten a una red de desagüe. En aquellos muebles que incorporan cubierta extraíble de recogida de agua, el usuario procederá al vaciado de la misma, con la frecuencia que su llenado requiera. Los muebles no equipados de sistemas de desescarche automático deben ser desconectados periódicamente en función de las condiciones ambientales y de uso, para eliminar el hielo producido. Toda acumulación de hielo o escarcha sobre el evaporador, ocasiona una reducción del rendimiento. Secar el agua producida o evacuarla por el desagüe, en aquellos muebles que disponen del mismo.

Señales de Seguridad.

Mantenimiento Nota: Para evitar accidentes, siempre que se proceda a la manipulación y/o sustitución de componentes eléctricos, deben desconectarse previamente los muebles de la red eléctrica. Evite riesgos de incendios o choques eléctricos. No use un cordón de extensión o un adaptador para el tomacorriente. Estas indicaciones deben ser seguidas para asegurar de que los mecanismos de seguridad de este enfriador funcionen correctamente. Consulte la placa de serie para la potencia eléctrica correcta. El cordón eléctrico del equipo viene con un enchufe de puesta a tierra de tres clavijas para protección contra riesgos de choques eléctricos.

165

Debe ser enchufado directamente en un tomacorriente de tres tomas debidamente puesto a tierra, protegido con un fusible de retardo de 20 amperes o un disyuntor. El tomacorriente debe ser instalado de acuerdo al Código Eléctrico Nacional. No son Recomendados No use un cordón de extensión o un adaptador para el tomacorriente. Si el voltaje varía en 10 por ciento o mas, el rendimiento del enfriador puede verse afectado. Si se hace funcionar el enfriador con insuficiente energía se puede dañar el motor. Tal daño no está cubierto por la garantía. Si usted sospecha que el voltaje de su local es alto o bajo consulte a su compañía de electricidad para que lo comprueben. Para evitar que el enfriador sea apagado accidentalmente no lo enchufe en un tomacorriente controlado por un interruptor mural o una cuerda. No doble, anude o apriete el cordón eléctrico de ninguna manera. Otras Precauciones Nunca desenchufe el equipo tirando del cordón eléctrico. Siempre sujete el enchufe firmemente y tire derecho hacia fuera del tomacorriente. Si el cordón de alimentación es dañado, este debe ser reemplazado por el fabricante, en sus centros de servicio o personal para evitar riesgo.

Sistema de iluminación Para hacer cambio de lámpara, gire la lámpara ¼ de vuelta y tire hacia abajo para remover del porta lámpara, remueva las tapas de la funda y la funda, inserte la nueva lámpara a la funda, coloque las tapas, coloque la lámpara con funda en el porta lámpara gire ¼ de vuelta.

166

Para hacer cambio de balastra Remueva los tornillos del deflector mediante un desarmador de cruz, sujete el asa de la cortina nocturna mediante una cinta adhesiva para mejorar la manipulación de la protección.

Jalar la protección hacia abajo remueva los capuchones de los cables remueva los tornillos que sujetan la balastra por medio de un desarmador plano y unas pinzas cambie la nueva balastra, asegurándose que la conexión sea según la indicada en el diagrama eléctrico del equipo volver a colocar la protección en su posición original.

DIFUSOR Motores evaporadores. Para cambiar los motores debe remover la tapa frontal, tapa posterior y rejilla de succión.

167

Remueva los tornillos de sujeción de la cámara mediante desarmador de cruz, desconecte los motores, y remueva la cámara difusor.

Remueva los tornillos de los motores mediante un desarmador plano y unas pinzas o llave española, coloque los nuevos motores y sujételos a la cámara utilizando los mismos tornillos.

Vuelva a colocar la cámara, las tapas y la rejilla de succión.

UNIDAD CONDENSADORA Para darle mantenimiento a la unidad condensadora primero debe remover los paneles laterales y el panel frontal mediante un desarmador de cruz.

Afloje las abrazaderas de las mangueras y remuévalas del tubo drenaje remueva el agua que contengan las mangueras.

168

Libere los arneses de cintillos que sujetan para permitir que la unidad salga libremente. Remueva los tornillos que sujetan la base de la unidad condensadora mediante un desarmador hexagonal de 5/16”.

169

Mantenimiento de Cuarto Frio. Revisiones en el Evaporador 1. Verificación de los evaporadores se encuentren limpios y sin aletas dobladas.

2. Verificación de las unidades condensadoras se encuentren limpias y sin aletas dobladas.

3. Retirar los tornillos, quitar la tapa que cubre al termostato, en el evaporador.

4. Tomar el set point del termostato y registrar valor en el que se ubica.

170

4. Tomar el set point del termostato y registrar valor en el que se ubica.

5. Proceder a la colocación de los sensores de temperatura en la descarga de aire del evaporador, justo en la rejilla protectora.

6. En el retorno, colocar lo más próximo posible a las aletas del evaporador, cuidando de no entrar en contacto; justo en el centro respecto a lo ancho y a lo alto.

171

7. Registrar el valor que indica la caratula del multimetro digital, tanto de la descarga como del retorno.

8. Considerar que el multimetro interpreta un valor resistivo en ohms, debemos transferirlo a un valor en la escala de temperatura Centígrada.

Temperatura de retorno – temperatura de inyección (rango permisible es de 3 a 6 oC) 9. Realizar el cálculo del diferencial de Temperatura, entre la descarga y el retorno.

10. Colocar la manguera de baja del manómetro en el pivote a la salida del evaporador.

172

11. Registrar la presión en la salida del evaporador.

12. Obtenemos el valor de la temperatura de saturación trasladando el valor de presión; a través de las tablas Temperatura-Presión.(Apéndice C)

Sobrecalentamiento Válvula de Expansión

13. Retraer o mover para medir el sobrecalentamiento, que cubre a la tubería de la salida del evaporador, o dicho de otro modo, la del retorno de gas al compresor.

173

14. Proceder a la colocación del sensor de temperatura, en la salida del evaporador, lo más cercano posible al bulbo de la válvula de expansión.

15. Una vez instalado, aislado con la cinta adhesiva Virginia, auto-vulcanizable o equivalente.

16. Registrar el valor que indica en la caratula del multimetro digital y obtenemos la temperatura.

174

Sobrecalentamiento Evaporador 17. Realizar el cálculo del sobrecalentamiento (SH)

SHevaporador=Temperatura del termopar a la salida del evaporador – Temperatura de saturación del gas a la presión que indica en manómetro de baja en las tablas. 18. Revisamos que el bulbo de la Válvula Termostática de Expansión, este bien ubicado, aislado y fijo. (Apéndice F)

Diámetro la posición del bulbo. La válvula de expansión deberá instalarse en la tubería de líquido, delante del evaporador, y su bulbo sujeto a la tubería de aspiración lo más cerca posible del evaporador. En caso de que haya condensación de presión externa, la tubería de aspiración inmediatamente después del bulbo. La mejor posición de montaje del bulbo es en una tubería de aspiración horizontal, en una posición entre la una y las cuatro de las agujas del reloj. La ubicación depende del diámetro exterior de la tubería.

175

NOTA: El bulbo no deberá montarse nunca en la parte baja de una tubería de aspiración, debido a la posibilidad de que la existencia de aceite en el fondo de la tubería produzca señales falsas. El bulbo debe poder medir la temperatura del vapor de aspiración recalentado y por lo tanto, no debe situarse de manera que esté sometido a fuentes extrañas de calor/frio. Si el bulbo está sometido a corrientes de aire caliente, se recomienda su aislamiento. Con la abrazadera para el bulbo se ajusta perfectamente el bulbo a la tubería, asegurando el máximo contacto térmico con la tubería de aspiración. El diseño Torx del tornillo facilita la aplicación del par de apriete tubería, sin tener que presionar la herramienta sobre la ranura del tornillo. Además el diseño de la ranura Torx elimina el riesgo de dañar el tornillo. El bulbo no debe montarse detrás de un intercambiador de calor, ya que en esta posición dará señales falsas a la válvula de expansión. El bulbo no debe montarse cerca de componentes con grandes masas, ya que esto también producirá emisión de señales falsas a la válvula de expansión. El bulbo debe instalarse en la parte horizontal de la tubería de aspiración inmediatamente después del evaporador. No deberá instalarse en el colector del evaporador o en una tubería vertical después de una trampa de aceite. El montaje del bulbo de la válvula de expansión siempre tiene que efectuarse delante de posibles bolsas de líquido.

176

19. Revisar que el evaporador tenga su propia válvula solenoide.

20. Revisar si el evaporador tienen su propio termostato.

177

21. Revisamos que la palanca del diferencial del termostato se encuentre ubicado en el mínimo o bien en 2 oC.

22. Revisar que el evaporador tenga su propia Válvula de Expansión Termostática (VET).

23. Revisar que el bulbo sensor del termostato, se encuentre bien ubicado y fijo, en el retorno de aire.

178

Sobrecalentamiento Condensador 24. Registrar el valor de la temperatura ambiental, se coloca el sensor de temperatura en la entrada de aire al condensador sin tocar al serpentín.

25. Colocar las mangueras de los manómetros en las válvulas de servicio, para la toma de las presiones de trabajo, tanto en el lado de alta como en el de baja.

26. Relacionar la presión de alta, con la temperatura ambiental, para revisar que se encuentre de acuerdo a las presiones correspondientes, en relación a la Tabla.

179

27. O bien a la grafica (Apéndice B) 28. Registrar la presión en el lado de la succión del compresor.

29. Obtener el valor de la temperatura de saturación, trasladando el valor de presión; a través de las tablas Temperatura-Presión. (Apéndice A) 30. Proceder a limpiar la tubería, donde se colocará el sensor de temperatura, a una distancia de 20 a 30 cms del compresor.

31. Una vez limpia la tubería, coloca el sensor de temperatura de manera que haga un contacto adecuado con la tubería y además debe de estar aislado.

180

32. Registrar el valor que indica la caratula del multimetro digital y obtener la temperatura del sensor de temperatura.

33. Con los datos obtenidos realiza el cálculo del sobrecalentamiento del compresor (SH) y verifica que se encuentre dentro del rango adecuado.

SHevaporador=Temperatura del termopar a la salida del evaporador – Temperatura de saturación del gas a la presión que indica en manómetro de baja en las tablas. 34. Localizar la placa nominal del compresor y determinamos la capacidad del compresor en HP y registrar. MB: Unidad Bohn hecho en México HX: H: Hermético X: Exterior 0151: Potencia Nominal en HP. 0101,0111 (1HP); 0151,0161 (1 ½ HP); 0201,0211 (2 HP) 35. Tomar la corriente, en cada fase al compresor.

181

36. Tomar la lectura de tensión o voltaje (En las tres combinaciones A – B A – C y B – C)

37. Con los datos obtenidos realiza el cálculo del porcentaje del desbalance de tensión y de corriente.

38. Proceder al registro de valores de CUT OUT (Paro) y el CUT IN (Arranque), en la escala del presostato.

182

39. Simular una condición de vaciado de la tubería de succión al compresor (semejante al principio de pump down, cerrando la válvula de servicio del tanque recibidor de líquido.

40. Registrar el valor de la presión, al corte de operación del compresor, por el presostato.

41. Registrar el valor de la presión, al arranque de operación del compresor, por el presostato.

183

42. Realizar la prueba de corte por alta presión, simulando una falla en los ventiladores, obstruyendo el flujo de aire con la misma tapa.

43. Revisar que el reloj de deshielo se encuentre bien ajustado, conforme a cada tipo de cámara de refrigeración.

184

44. Revisar que cada ajuste, este conforme a los parámetros de operación correcta. Se ilustra en la siguiente tabla para el refrigerante R22

45. Revisar además:

Por cada evaporador, debe existir una válvula solenoide. Por cada unidad condensadora, deberá existir un termostato.

185

Puertas de Cuarto Frió 1. Disminuir la torsión de la puerta. Sujete el perno de torsión con una llave de ½ “, para evitar que gire y dañe la bisagra inferior o encastre, calce con un desarmador la parte inferior de la puerta y posteriormente levántela. 2. Libere el dispositivo de retención del tornillo sujetador de la parte superior de la puerta. Levantando una parte de el reten por encima del tornillo. Use un desarmador plano. 3. Empuje hacia abajo el perno superior de la puerta. Use un desarmador plano. Una vez liberado, balancee la puerta y sáquela. 4. Para instalar una nueva puerta siga los siguientes pasos: ƒ Inserte el perno de torsión en la bisagra inferior. ƒ Ponga la puerta en forma vertical e inserte el perno superior en la bisagra superior. ƒ Ajuste la torsión de la nueva puerta. (Se recomiendan 3 clics). Mantenimiento Puertas de Cuarto Frio

186

Reemplazo de Balastras. 1. Las balastras se encuentran ubicadas en la parte posterior del marco, dentro de la caja de conexiones. Remover los tornillos de la cubierta de lámina pintada. 2. Reemplace la balastra con una especificas por Hussmann. 3. Vuelva a colocar la cubierta.

Reemplazo de resistencia de marco 1. Remover las cubiertas metálicas del marco. Introduzca una espátula en la ranura entre la cubierta metálica y el marco de fibra de vidrio, aprox. A 1” de las uniones de las cubiertas. 2. Hacer palanca con cuidado para sacar la cubierta, ocupar una segunda espátula o desarmador para mantener separada la cubierta. Haga palanca en el resto de la sección usando la espátula, hasta que toda la cubierta se haya salido y deje la resistencia expuesta. 3. Retire la resistencia dañada (color blanco) del marco. Verifique el valor en ohms de la resistencia nueva antes de instalarla. Instale la resistencia de modo que el cable blanco se inserte en la ranura correcta. Y evitando que los cables blancos estén en contacto entre sí. 4. Una vez ensamblada la resistencia mida su valor, esto es con el fin de verificar si no sufrió daño al instalarse. Después vuelva a instalar las cubiertas, conecte a la corriente y compruebe su funcionamiento. Para instalar las cubiertas se recomienda un mazo de hule.

187

Reemplazo de lámparas de postes centrales 1. Para las lámparas de los postes centrales: Quitar las cubiertas difusores, apretando en las abrazaderas. Desenganchando las cubiertas difusoras, estas se remueven jalando hacia arriba. 2. Saque el portalámparas del soporte superior 3. Quite el portalámparas superior, retire la lámpara del portalámparas inferior, saque de la funda la lámpara dañada y cámbiela por una en bien estado. Instale nuevamente en orden inverso la lámpara. Reemplazo de lámparas de postes centrales

188

Reemplazo de Lámparas de Postes Centrales (Continuación)

Reemplazo de lámparas en postes extremos. 1. Para las lámparas de los postes extremos: Presionar y hacer palanca en un extremo de la cubierta difusor, jale ligeramente hacia fuera, se puede ayudar de un desarmador plano. Retire la cubierta difusor. 2. Saque el portalámpara del soporte superior. 3. Quite el portalámparas superior, retire la lámpara del portalámparas inferior, saque de la funda la lámpara dañada y cámbiela por una en buen estado. Instale nuevamente en orden inverso la lámpara.

189

Evacuación, Vació y Carga de Refrigerante.

Pasos a seguir: Cuando se ha completado el montaje de la instalación, deben efectuarse las siguientes operaciones: -

Barrido con Nitrógeno Prueba de fugas Vació Carga de Refrigerante Arranque y ajuste

Si aparecen fallas en la instalación después de haber estado en marcha, habrá que efectuarse la siguiente operación: -

Reparación de la instalación

Equipamiento necesario

-

Bomba de vació Manómetro de vació Cilindro de Refrigerante Manguera flexible de carga con conectores (cortas) Detector de fugas.

Eliminar la humedad, aire atmosférico y nitrógeno.

190

Bomba de vacio La bomba de vacío tiene que poder hacer descender rápidamente la presión del sistema como se indica: -

R22 debe ser de 500 micrones R134a y R404A debe ser de 250 micrones.

Capacidad de la bomba. Un vaciado efectivo requiere un diámetro grande de la tubería. Por esto se aconseja realizar el vacío mediante válvulas obús (Schrader). Utilizar un conector rápido para compresores con tubería de proceso, o bien, utilizar los conectores de proceso de la aspiración del compresor y quizás, la válvula de retención de descarga. El vástago de la válvula tiene que estar en posición central.

Mangueras de vacío. Las mangueras de vacío deben ser lo más cortas posible y con un diámetro suficientemente grande. Normalmente, puede utilizarse una manguera de carga de ¼” y máximo de 1m de longitud. Efectuar el vació en dos etapas, intercalando un soplado con nitrógeno entre ellas.

191

Comprobación de la bomba de vacío y las tuberías. Montar mangueras de carga entre el panel de carga y el compresor. Cerrar la conexión entre la manguera de carga y el compresor. Arrancar la bomba y dejar que aspire la presión al nivel recomendado. Aislar la bomba del resto del sistema Para la bomba Leer y anotar la lectura del vacuómetro. La presión no debe sobre pasar los valores antes citados. Controlar que el vacío pueda mantenerse. En caso contrario, habrá que cambiar las mangueras de carga y/o las válvulas de fugas y/o el aceite de la bomba de vacío.

192

Primera Evacuación La operación de vació se realiza por la parte de aspiración del compresor, y si es preciso también por la parte de descarga. -

Una o varias mangueras montadas sobre el panel de carga y el compresor Todas las válvulas, incluyendo la válvula solenoide, deben estar abiertas. Poner las válvulas de regulación automáticas al máximo grado de apertura. Efectuar el vació de la instalación, si es posible, a la presión antes leída en el vacuómetro.

Comprobación de vacío de la instalación. En caso de detectarse fugas: -

Localice aproximadamente la fuga cerrando la instalación por secciones. Apretar de nuevo conexiones abocardadas y/o de bridas. Efectuar de nuevo vació. Efectuar de nuevo la comprobación del vacío hasta que este se mantenga.

193

Barrido y prueba provisional de fugas. Aplicar presión de nitrógeno a la instalación (aproximadamente 2 bares de sobre presión). Comprobar la hermeticidad de todas las conexiones. Si se detecta fuga: Extraer todo el nitrógeno del sistema empleando la bomba de vacío Reparar la fuga Efectuar de nuevo esta operación hasta que la instalación este completamente sin fugas.

194

Segunda evacuación Si aun hay sobrepresión en el sistema, se extrae el nitrógeno empleando la bomba de vació. Seguidamente se efectúa otra operación de vacío como se indica en Primera evacuación. Con esto se elimina el aire y la humedad restantes en el sistema de refrigeración.

195

Lista de Chequeo de Mantenimiento Preventivo

196

197

198

CAPITULO IV

MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE LOS SISTEMAS DE REFRIGERACION

199

Mantenimiento Correctivo Este surge cuando se presenta un problema o una falla que no se detecto a tiempo causando problemas en la operación de los equipos, teniendo muchas causas este desde un descuido de parte del técnico que hizo el mantenimiento preventivo o debido a la constante operación de los equipos, surgiendo estas debido a que los componentes tienen un periodo de vida útil el cual se alarga manteniéndolos en una buena operación y su mantenimiento preventivo. Cuando estas fallas surgen tienen distintas fuentes como es la variación de voltaje la cual daña partes electrónicas las cuales se tienen consideradas solo que estas en la mayoría de los casos. Las fallas de los elementos mecánicos también se dan aunque estos son en la menor parte ya que como son los visibles y a la mano se mantiene su funcionamiento solo que en ocasiones no se ven los detalles los cuales son los que nos ocasionan los problemas y se tiene que corregir el problema. Algunos de los problemas o situaciones que surgen son por una mala instalación del técnico o de un mal manejo de los equipos. Se hablará de las diferentes causas y fallas que surgen en los equipos de refrigeración, como se pueden evitar y corregir estos. Posibles fallas de los equipos Aunque la confiabilidad del equipo y es sistema en la refrigeración moderna es bastante alta, habrá ocasiones, paradas o fallas. Algunas fallas son causadas por equipo defectuoso, otras por instalación inadecuada y otras a causa de mal mantenimiento. El último punto es probablemente el más frecuente. No importa cuál sea la causa, el técnico de refrigeración hábil debe poder diagnosticar esta causa y corregir la situación. Frecuentemente el tiempo es también una consideración urgente en las paradas del equipo de refrigeración, a causa de que puede mucho dinero, si se trata con productos perecederos. Así, uno de sus puntos mas importantes es aprender el arte de la búsqueda de fallas. Recuerde, la búsqueda de fallas no es tan difícil. El equipo indica que está mal y donde. Por ejemplo, mire el compresor, cada componente tiene su propio modo de atraer la atención: la correa deslizara, una válvula golpeara, la fuga siseara o mostrara una mancha de aceite o un motor humeara. Cada uno está diciendo lo mismo. ¡AUXILIO!. El trabajo del técnico es reconocer estos síntomas e interpretados apropiadamente. Condensadores Primero, el condensador enfriado por aire, la enfermedad más común en los condensadores enfriados por aire es la alta cabeza de presión. Las causas más frecuentes de esta condición son: 1. Cantidad Reducida de aire. Esto puede deberse a: Suciedad en el serpentín Restricción de aire en la entrada o salida Aletas sucias en el ventilador Rotación incorrecta del ventilador Velocidad del ventilador demasiado baja Motor del ventilador disparándose por sobrecarga Vientos que prevalecen

200

2. No condensables en el sistema de refrigeración. Esto puede deberse a: Instalación o técnicas de servicio inadecuadas. Fugas en el lado de baja, sistema en vacio Síntomas específicos: la presión en el sistema no corresponde a la temperatura ambiente en la parada. Solo los no condensables causaran este. Ejemplo la presión de un sistema con R-12 con una temperatura ambiente de 80 oF debe ser 84.2 psi 3. Cortocircuito del aire de condensación. Esto es causado usualmente por: Localización inadecuada Obstrucción temporal Condiciones de viento que causan que una porción del aire descargado entre nuevamente al condensador. 4. Sobrecarga de refrigerante. Esto se causa siempre por procedimientos de carga inadecuados. Síntomas especificas: una caída definida de temperatura puede sentirse en el nivel de líquido sobre los codos de retorno del condensador durante la operación. La purga del exceso de refrigerante reduce la cabeza de presión pero no causara burbujas en la mirilla de la línea de líquido. Los síntomas generales para las cuatro situaciones anteriores será una operación cíclica controlada por el interruptor de alta presión y posiblemente una salida de línea del motor debido a sobrecarga. En los condensadores enfriados por aire, el primer síntoma de pérdida de eficiencia es usualmente un incremento en la cabeza de presión. Esto a causa de que el volumen del medio de enfriamiento, no puede incrementarse para compensar la pérdida en la eficiencia de la condensación. Los condensadores tienen controles de presión de condensación, tales como deflectores de operación del ventilador. Sin embargo su propósito es mantener la cabeza de presión alta, con cargas bajas o temperaturas exteriores bajas. Los recipientes, que son tanques de almacenamiento simples rara vez son fuente de falla. Ocasionalmente están sujetos a vórtices tal como en el agua que se escapa por un drenaje. El vórtice produce mezcla de gas y liquido en la salida del recipiente, reduciendo la capacidad de la válvula de expansión y del sistema. Esta condición puede verse fácilmente en la mirilla y es causada usualmente por baja carga. La posibilidad de vórtices es mayor en un recipiente diseñado con una salida de líquido que se extiende hacia abajo desde el centro del fondo del recipiente. La suciedad puede restringir también la salida del recipiente, produciendo burbujas en la mirilla de la línea de líquido. Si este es el caso, ninguna cantidad adicional de refrigerante anulara las burbujas.

201

Evaporadores El diagnostico de problemas en el evaporador, depende en gran cantidad del medio que va a ser enfriado, así para propósito de esta discusión de búsqueda de fallas, se dividirán los evaporadores en dos categorías: Evaporadores enfrían aire Evaporadores que enfrían líquido En la primera categoría están los serpentines desnudos, aleteados y de placa, con circulación forzada o natural. La alimentación de refrigeración es usualmente a través de válvulas de expansión o capilares. En la segunda categoría encontramos los enfriadores inundados, de expansión directa y del tipo placa de contacto. Aquí el refrigerante se alimenta generalmente con válvula de expansión o flotador en el lado de baja. Hay dos áreas en donde pueden encontrarse problemas en los evaporadores que enfrían aire: Suministro y distribución de aire Suministro y distribución de refrigerante. Un evaporador no puede hacer un trabajo apropiado de enfriamiento, sin suficiente aire, una falla de aire puede producirse por lo siguiente: Filtros sucios Serpentines sucios Ductos restringidos Ventilador operando en sentido contrario Deslizamiento en la banda del ventilador Poleas sujetas inapropiadamente Deflectores ajustados incorrectamente. Generalmente, si la cantidad de aire se ha reducido tanto para desmejorar seriamente el sistema, esto será obvio aun sin aparatos de medición de aire. Los síntomas de baja cantidad de aire son: Baja presión de succión Serpentín congelado Serpentín escarchado Temperatura de aire normalmente baja Si el comportamiento deficiente del sistema es causado por cantidad insuficiente de aire, al retornarlo a un nivel normal se eliminaran todos los síntomas anteriores. Los problemas por cantidad elevada de aire son escasos, pero cuando ocurren, el ruido es el síntoma usual, además de sobrecarga del compresor debido a una alta presión en la succión. Un evaporador no puede hacer un trabajo apropiado sin un flujo de aire bien distribuido. La mala distribución generalmente se debe a la colocación de ductos o del serpentín inapropiado. Si este es el caso, solicite un chequeo de ingeniería. El aire tomara el camino de menor resistencia y es usualmente la distancia más corta. Recuerde, sin embargo, que la turbulencia causa resistencia, así que aun el camino más corto puede tener gran resistencia.

202

Una distribución dispareja de aire sobre el serpentín puede causar una falla en la capacidad y será evidenciada por: Presión de succión más baja de lo normal debido a carga dispareja en el serpentín Posible inundación de refrigerante, debido a circuitos débilmente cargados Algunos deflectores pueden ser necesarios para obtener una velocidad pareja de aire sobre el serpentín. La válvula debe tener el suministro apropiado de refrigerante para alimentar el serpentín. Una falla de refrigerante al serpentín puede ser causada por: Falla de refrigerante en el sistema Filtro-secador obstruido Línea o accesorio restringido Válvula de expansión defectuosa. Los síntomas de una falla de refrigerante en el serpentín serán: Baja presión de succión Posible congelamiento o escarcha en el serpentín Burbujas en la mirilla. (Dependiendo de la localización) Caída de temperatura en la línea de líquido. (Si se debe a restricción) Alto sobrecalentamiento en la válvula de expansión Evaporación de gas debido a líneas verticales de líquido, largas. Si la falla es la dificultad, la adición de refrigerante subirá la succión, eliminara la escarcha y aclarara la mirilla. Si existe una restricción de liquido, la caída de la temperatura en la restricción persistirá, hasta que esta se corrija, a pesar de la adición de mas refrigerante. Cuando la carga de refrigerante es suficiente y no hay restricciones, pero continúa la baja succión y el alto sobrecalentamiento, busque una válvula de expansión defectuosa o una aplicación incorrecta del bulbo. Un distribuidor “Dañado”, no puede operar correctamente. La distribución deficiente de refrigerante, en el serpentín, puede ser causada por: Un tubo distribuidor obstruido Un tubo distribuidor restringido El orificio del distribuidor de tamaño errado. Los síntomas de mala distribución son: algunos circuitos sudorosos, otros secos o cualquier combinación de escarcha, humedad y sequedad. Asegúrese de que el flujo de aire en todas las porciones del serpentín sea casi uniforme, antes de atribuir el problema a mala distribución de refrigerante. Una mala distribución de aire sobre el serpentín, puede dar los mismos síntomas que una mala distribución de refrigerante. En aparatos para enfriar líquidos, los problemas de enfriamiento del líquido son casi idénticos independientemente de si el enfriador es del tipo de expansión directa o inundado. Un enfriador debe tener una carga razonable para mantener su operación confortable. Una falla de agua fría, producirá una disminución de la capacidad del sistema.

203

Los síntomas más notorios son: Incremento de temperatura excesivamente alto entre el retorno y el suministro de agua. Temperatura baja de succión debida a alta carga. Posible disparo del termostato de seguridad debido a baja temperatura del agua. Verifique las presiones de descarga y succión de la bomba de agua fría y compárelos con los datos de la bomba para comprobar la cantidad de agua apropiada. La distribución inadecuada del agua, dentro del enfriador, se mostrara como una caída de temperatura baja a través del enfriador y también como baja presión de succión. Para hallar la fuente del problema, verifique los deflectores y la posición de la caja de agua. Un enfriador disminuirá su capacidad, cuando se queda sin gas, esto será causado por falla de refrigerante en el sistema. En enfriadores de expansión directa o inundados, esto producirá una baja caída de temperatura a través del enfriador, presión de succión baja y posible disparo del termostato de seguridad. Un evaporador vacio puede ser causado por: Falla de refrigerante Secador obstruido Restricción en la línea Válvula de expansión defectuosa. Compresores Aunque la búsqueda de fallas de compresores herméticos y abiertos, se hablara aquí, pero no se trata de cubrir la porción eléctrica, diferente a la mención de los componentes eléctricos. Estos dos tipos de compresores, tienen mucho en común, excepto en sus diagramas eléctricos. He aquí los problemas que pueden ocurrir en compresores herméticos o abiertos: Falla mecánica Ruido Disminución de la compresión Sobrecalentamiento La falla mecánica es la mayor dificultad en un compresor. Antes de reconstruir o reemplazar un compresor averiado, debe determinarse la causa de la avería para evitar su repetición. Un defecto de fabricación puede presentarse en cualquier momento de la vida de un compresor, pero lo más probable es que aparezca poco después del arranque. Lo mejor es eliminar todas las posibles causas del trabajo primero, ya que estas pueden repetir los daños. Un compresor que está bajo o sin aceite, indica una falla de lubricación, la cual puede ser causada por cuatro condiciones. Trampas naturales de aceite en el sistema. Inundación del compresor, durante la operación debido a una válvula de expansión defectuosa o localización incorrecta del bulbo.

204

Arranque con inundación debido a la acumulación de refrigerante en el compresor durante las paradas. Falla de refrigerante, la cual causa atrape de aceite. La razón: flujo de masa insuficiente. Si la carga de aceite en el compresor es normal en un compresor hermético con falla, es seguro asumir que estaba mecánicamente defectuoso. En un compresor abierto, el desmonte de la unidad y el reconocimiento de la cantidad de aceite en la carcasa ayudaran a determinar la causa de la falla. El compresor trata de decir algo. El ruido excesivo en un compresor generalmente indica desgaste, debido a la falta de lubricación. El ruido puede también ser causado por las mismas condiciones que conducen a la falla. El “cascabeleo” de un compresor en el arranque a veces llamado “martilleo”, es causado por la acumulación de liquido refrigerante en la carcasa del compresor durante el ciclo de parada. La reducción sorpresiva en la presión de la carcasa, cuando arranca el compresor, hace que la mezcla refrigerante, aceite, forme espume. Esta espuma al pasar a través de las válvulas causa el martilleo, el cual continúa hasta que el refrigerante es destilado y el nivel de aceite se estabiliza. Los calentadores de carcasa eliminaran el martilleo inicial. Una disminución en la capacidad del sistema, puede ser el resultado de una disminución de la compresión. Si se compara este compresor a un ser humano, diríamos que está sufriendo de baja presión sanguínea. Una deficiencia seria en la capacidad de bombeo del compresor, es obvia. La presión de succión será alta, la presión de descarga será baja. La temperatura en la línea de descarga será mucho más baja que la normal y el compresor estará más caliente. Las perdidas en la capacidad de bombeo menos serias, son más difíciles de puntualizar. Dos pruebas buenas y simples son: 1. Con el compresor en operación, cierre la válvula de servicio de la succión. Con cabeza normal y sin refrigerante en la carcasa, el compresor debe bajar de 15 a 25 pulg. de vacío en menos de un minuto. 2. Cierre la válvula de descarga rápida y firmemente después de parar el compresor. La presión en la descarga del compresor no debe caer más de 3 a 4 lb en un minuto. Si el compresor es del tipo abierto o semihermético y falla una y otra prueba, retire la culata del cilindro e inspeccione las válvulas. Busque empaques defectuosos o rotos o válvulas torcidas. Muchos herméticos soldados no tienen válvulas de servicio, así que un juicio sobre eficiencia de bombeo debe hacerse en la base de presiones y temperaturas. Cuando no hay tomas para manómetro el diagnostico es en base a la temperatura únicamente. Recuerde que los herméticos son enfriados por el flujo de gas a través de ellos, si este es bajo, debido a baja compresión el compresor operara más caliente de lo normal.

205

Un sistema no enfriara cuando el compresor se para en respuesta a su aparato de temperatura. Varias cosas pueden causar que el compresor se sobrecaliente. Bajo voltaje (hermético) Alto voltaje, baja succión (hermético) Falla de refrigerante (hermético) Carga alta (alta presión de succión) Alta cabeza de presión Baja carga de aceite Relación de compresión muy alta Controles Los controles también pueden contribuir con su porción de dolores de cabeza del sistema. Aunque puede haber varios controles en una unidad en particular, esta discusión se confinara a los aparatos de medición y a los interruptores de presión, ya que ambos forman realmente parte del ciclo de refrigeración. La válvula de expansión es en ocasiones culpada erróneamente de fallas de operación en el ciclo de refrigeración. Los tres problemas más comúnmente atribuidos a las válvulas de expansión son: Sobrealimentación (inundación) Subalimentación (agotamiento) Errática La inundación puede ser causada por bloqueo de la válvula en la posición abierta; sin embargo, puede ser causado por lo siguiente: Supercalentamiento inapropiado en la válvula Localización incorrecta del bulbo, de la válvula en la línea de succión Tipo de válvula errado para el refrigerante en el sistema Bulbo de la válvula, flojo Carga ligera Exceso de aceite en el sistema El agotamiento puede ser causado por bloqueo de la válvula en la posición cerrada, o por pérdida parcial de carga en el elemento de potencia. El serpentín puede también agotarse por lo siguiente: Tipo de válvula errado para el refrigerante usado Falla de refrigerante Sobrecalentamiento incorrecto Secador obstruido Distribuidor de refrigerante obstruido Localización inapropiada del bulbo de la válvula Línea igualadora obstruida Por su naturaleza todas las válvulas de expansión serán erráticas en algún grado. Recuerde: la válvula trata de controlar el sobrecalentamiento del gas que sale del evaporador, variando el flujo de refrigerante liquido que entra al evaporador, varios pies aguas arriba, de tal modo que la respuesta no es inmediata.

206

Un comportamiento errático excesivo puede ser causado por partes internas que se adhieren. Además de otras fallas de la válvula en sí, lo siguiente puede causar comportamiento errático excesivo: Válvula de expansión sobredimensionada Carga muy ligera Circuito de refrigerante largo Cambios rápidos en las presiones y temperaturas de condensación Cambios rápidos de carga Evaporación intermitente en la línea de líquidos Los capilares, aunque simples en sí mismos, se comportan de tal modo que hacen difícil diagnosticar los problemas del sistema. En otros aparatos de medición, la caída de presión tiene lugar dentro de una corta distancia, a través de un orificio, que en el capilar se produce progresivamente a lo largo del mismo. La única forma de que un capilar funcione mal es que llegue a obstruirse parcial o completamente. Sin embargo muchas otras condiciones en un sistema afectan el comportamiento del capilar, aunque den los mismos síntomas. La succión baja o el agotamiento del evaporador pueden ser causado por: Falla de refrigerante Demasiado aceite en circulación Secador obstruido Baja cabeza de presión La inundación del evaporador y la presión de succión incrementada pueden ser causadas por: Alta cabeza de presión Subenfriamiento excesivo Sobrecarga de refrigerante Para cualquier diferencia de presión dada, a través del capilar, este puede pasar más peso de líquido que peso de gas, debido a la mayor densidad del líquido. Este hecho hace al capilar muy sensible al exceso de aceite, de subenfriamiento o evaporación. El aceite excesivo en circulación, desplaza algo de refrigerante en el tubo capilar, reduciendo así el peso real del refrigerante que fluye a través del tubo, agotando el serpentín. El subenfriamiento excesivo, reduce la evaporación sorpresiva en el capilar, a tal punto que fluye demasiado refrigerante a través del tubo inundado al serpentín. La excesiva evaporación sorpresiva, debido a falla de refrigerante, restricción en la línea de liquido, o contacto del capilar con una superficie caliente, reducen la cantidad de liquido que el tubo puede pasar, produciendo agotamiento del serpentín. La operación de otros tipos de aparatos de medición, tales como válvulas de expansión automáticas, o flotadores en el lado de alta o baja, es mucho más simple y directa que la de la válvula de expansión termostática o el capilar. El bloqueo o fugas pueden ocurrir en todos, pero los síntomas de agotamiento o inundación del serpentín, son bastante obvios. La mayoría de los interruptores de alta presión, son del tipo de reposición automáticas. Esto es para evitar llamadas de servicio por un disparo ocasional del interruptor, sin embargo estos disparos a veces llegan a ser “microbios” del sistema. Los disparos del interruptor de baja presión ocurren a veces en el arranque, porque la válvula de expansión puede estar mal calibrada para la alimentación adecuada.

207

Durante este periodo, la presión de succión puede bajarse y el sistema ser parado por el interruptor de baja presión y el sistema ser parado por el interruptor de baja presión antes de su balance y operación normal. Ocasionalmente ocurre un disparo del interruptor de alta presión a causa de ganancia de calor en una unidad enfriada por aire, expuesta al calor durante la parada. Cuando el sistema arranca, el interruptor de alta presión puede abrir antes de que el ventilador del condensador pueda retirar el calor acumulado en la unidad. El hecho de que el compresor llegue a su velocidad más rápido que el motor del ventilador, también tiende a causar un disparo por alta presión. Con interruptores de reposición automática es algunas veces difícil de saber si se han abierto y cuál fue la causa del problema. Una forma simple de verificar es colocar un pequeño fusible a través de las terminales del interruptor de presión. El fusible debe tener un menor valor que la corriente llevada en circuito del interruptor se abre. Una verificación del fusible en la próxima visita le dirá si el interruptor se ha abierto. Accesorios El principal propósito del filtro secador es recoger la humedad. Sin embargo puede recordarse que este aparato puede liberar humedad al sistema. La capacidad de retención de agua del filtro secador variara con el disecante utilizado. Esta capacidad se reduce cuando la temperatura del líquido refrigerante sube. Un secador instalado en una línea de liquido a 70 oF durante el invierno, puede liberar sorpresivamente humedad al sistema en el verano, cuando esta línea suba a 100 oF. Esto puede causar un congelamiento misterioso de la válvula de expansión (pero solo el secador estaba saturado a la temperatura de 70 oF en invierno). Ninguna cantidad de humedad restringirá el filtro secador, pero la contaminación en el sistema si lo hará. Un filtro secador, parcialmente restringido, actuara como un aparato de medición y causara una caída de presión y temperatura, la cual generalmente se siente con la mano. Humedad y aun escarcha puede producirse en sistemas de más baja temperatura. Rara vez un filtro se obstruye tanto que separe el flujo. Los tubos capilares son muy sensibles a evaporadores prematuros del líquido. Una restricción muy pequeña en un filtro secador, demasiado pequeña para ser perceptible al tacto, puede causar suficiente evaporación para reducir grandemente la capacidad de un capilar y causar así una disminución seria en la capacidad del sistema. Como una “dama amorosa”, las válvulas solenoides pueden zumbar, a causa de un bajo voltaje, una conexión floja o un vástago ajustado. Pueden no abrir por bloqueo, bobina abierta o excesiva diferencia de presión a través de la válvula. Verifique la máxima diferencia de presión de operación, sobre la placa de la válvula antes de concluir que está bloqueada. Frecuentemente ocurren fugas en una válvula solenoide en la línea de líquido y esto puede determinarse examinando la línea de líquido y esto puede determinarse examinando la línea en ambos lados de una válvula cerrada cuando existe una diferencia de presión. Si la válvula tiene fuga, se sentirá una caída de temperatura a través de la válvula. El propósito de la válvula reguladora de agua es mantener una cabeza de presión uniforme, mientras el sistema está en operación y para el flujo de agua, cuando se apaga el sistema. Las válvulas de agua se pueden bloquear o fallan en el cierre, pero no se atribuye a la válvula de agua un flujo muy grande de agua de enfriamiento durante la operación.

208

Esto puede ser causado por: No condensables en el sistema que mantiene la cabeza de presión alta Condensador incrustado o sucio Posición muy baja de la válvula Recuerde que una válvula de agua requiere un diferencial entre las presiones de operación y corte. No puede mantener una cabeza de presión de operación de 125 psi. y cerrar firmemente a 120 psi. La mayoría de las válvulas requieren de 10 a 20 psi. de diferencial. El ojo que actúa como una mirilla o ventana del sistema de refrigeración. Es importante, cuando se mira a través de la mirilla, que un vidrio completamente lleno no se confunda con uno completamente vacío, este es un error fácil de cometer. Muchas pero no todas las mirillas tienen indicadores de flujo para evitar tales errores. Las burbujas en la mirilla, indican bien sea, una falla de refrigerante en el sistema o una caída de presión debida a una restricción, elevación de liquido o línea de liquido subdimensionado. Asegúrese de determinar la causa de las burbujas antes de añadir refrigerante, de otro modo puede simplemente sobrecargar el sistema. Algunas mirillas están equipadas con indicadores de humedad, los cuales cambian de color cuando los límites de seguridad se exceden. En efecto, estos aparatos cambian de color a una cierta humedad relativa del refrigerante líquido. Tenemos dos características que se mencionan a continuación: Primero, el indicador no leerá apropiadamente a menos que este sumergido en forma total en el refrigerante liquido. Segunda, el cambio de color siempre ocurre a la misma humedad relativa, pero cuando la temperatura del liquido sube, tomas mas humedad en partes por millón (ppm) para producir la misma humedad relativa. Por ejemplo 10% de humedad relativa en R-12 a 80 oF (26.67 oC), representa 10 ppm, mientras que 10% de humedad relativa en R-12 a 100 oF (37.78 oC) representa 16 ppm. Un indicador de humedad que ha estado sujeto a exceso de agua no leerá correctamente, ya que pueden disolverse las sales en el indicador. Un elemento sujeto a ácidos también se dañara. No cambie secadores en un esfuerzo por mantener el color apropiado del indicador de humedad. Verifique el indicador con un tambor de refrigerante fresco, con un contenido conocido de humedad. (La mayoría de los fabricantes de refrigerantes especifican 10 ppm de humedad o menos) Revisaremos brevemente los mayores problemas encontrados en los componentes básicos del sistema: 1. Condensadores-recipientes: Alta cabeza de presión No condensables Sobrecarga Cortocircuito de aire Incrustación Falla de agua Flujo restringido

209

2. Evaporadores: Falla de aire Distribución de aire Falla de refrigerante Distribución de refrigerante Falla de agua Distribución de agua 3. Compresores Falla Ruido Baja compresión Sobrecalentamiento 4. Controles básicos del ciclo Aparatos de medición con sobrecalentamientos Aparatos de medición con subalimentación o erráticos. Interruptor de presión disparándose. 5. Accesorios Filtro secador obstruido Válvulas solenoides con fuga Válvulas de agua bloqueadas. Cuidado al observar mirillas de vidrio. Ninguna discusión sobre búsqueda de fallas estará completa sin referirse a una carta de diagnostico de fallas. La mayoría de los fabricantes proveen una carta o guía similar, con su equipo apara ayudar al técnico de servicio a diagnosticar problemas específicos de los

equipos instalados. Carga de refrigerante El funcionamiento adecuado de un sistema de refrigeración o aire acondicionado, depende de la carga adecuada de refrigerante. Un sistema con falta de refrigerante vaciara el evaporador provocando presiones de succión demasiado bajas así como una pérdida de capacidad y un posible sobre calentamiento del compresor. Por el lado opuesto, una carga excesiva de refrigerante, puede inundar el condensador y provocara altas presiones de descarga, inundación de refrigerante liquido y daño seguro al compresor. La mayoría de los sistemas tiene una razonable tolerancia a las variaciones de refrigerante circulando, aunque algunos sistemas pequeños pueden tener cargas críticas lo cual es esencial para el funcionamiento adecuado. Es importante primero determinar el tipo de refrigerante a emplear en el sistema, la placa de datos de las unidades normalmente identifican el tipo y peso del refrigerante requerido. El procedimiento más seguro de cargar un equipo, es por peso, esto solo puede ser hecho cuando el sistema requiere la carga completa y la cantidad de refrigerante es conocida.

210

Normalmente estos datos son proporcionados por el fabricante. Cuando no se cuenta con un cargador volumétrico o una bascula, es importante determinar de alguna manera la carga precisa de refrigerante por las consecuencias arriba mencionadas. A continuación enumeramos algunos puntos relevantes como apoyo para determinar la cantidad adecuada de refrigerante. Para determinar la carga correcta de refrigerante de un equipo, es importante considerar los siguientes puntos: ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ

Amperaje a plena carga del compresor Presión de descarga adecuada Presión de succión adecuada Temperatura del producto Sobrecalentamiento Subenfriamiento

Amperaje a plena carga del compresor. Como primer parámetro, debemos observar el Amperaje a plena carga del compresor. La mayoría de moto compresores cuenta con una placa de identificación en donde aparecen datos técnicos tales como capacidad en H.P. Refrigerante, Voltaje y dos datos que veremos continuación: F.L.A. (Full load Amperes) Estas siglas nos indican el amperaje a plena carga del compresor, en donde el fabricante en base a pruebas y cálculos determina que ese será el consumo del moto compresor en condiciones normales de operación. (Ejemplo 3.7 Amp) R.L.A. (Rotor Locket Amperes) Estas otras siglas, determinan el amperaje que consumiría el moto compresor, en caso de encontrarse el rotor bloqueado, de igual manera en base a pruebas de laboratorio que el fabricante realiza (ejemplo 53.9 Amp) Es el primer valor el que usaremos como referencia al momento de determinar la carga adecuada de refrigerante dentro del sistema. Ya que de excederlo provocaremos serios daños al compresor.

211

Presión de descarga adecuada Como vimos con anterioridad, la presión de descarga adecuada, es el resultado de la temperatura ambiente más un diferencial dentro del condensador

TEMPERATURA DE SATURACION IDEAL

25ºC

+

15ºC

40ºC

Esta temperatura de saturación del refrigerante, debemos buscarla dentro de alguna tabla presión-temperatura de acuerdo al refrigerante empleado (ya sea en la tabla de bolsillo o en el mismo manómetro compuesto) esto nos arrojara la presión correspondiente y ese será nuestro parámetro ideal

Tabla

Ejemplo: 40ºC en R-134a es igual a 132.9 PSIG

Presión de succión adecuada

TEMPERATURA DE SATURACION IDEAL

0ºC

-

10ºC

-10ºC

212

Esta temperatura de saturación del refrigerante, debemos buscarla dentro de alguna tabla presión-temperatura de acuerdo al refrigerante empleado (ya sea en la tabla de bolsillo o en el mismo manómetro compuesto) esto nos arrojara la presión correspondiente y ese será nuestro parámetro ideal Tabla

Ejemplo: -10ºC en R-134a es igual a 14.4 PSIG

La temperatura del producto, está definida por el usuario final, para nuestros equipos se basa en las normas de KOF y CCM La temperatura promedio del producto para equipos de Cervecería debe ser de -3ºC

213

La temperatura promedio del producto para equipos de Coca Cola debe ser de 0ºC

Sobre Calentamiento en la succión del Compresor El sobre calentamiento del refrigerante, debe calcularse por la diferencia entre la temperatura de la línea de succión(a 10 cms del compresor) y la temperatura de saturación equivalente a la presión de succión. Como mera referencia, la temperatura obtenida bien podría ser de 10ºC a 15ºC menor a la temperatura ambiente promedio.

25ºC

DE 10 ºC A 15ºC

214

Sub Enfriamiento en la salida del condensador El Sub enfriamiento del refrigerante a la salida del condensador, puede determinarse en el deshidratador, y lo que debemos cuidar es que la temperatura obtenida en este punto, sea menor a la temperatura de saturación correspondiente a la presión de descarga, de esta manera aseguramos que el cambio de fase vapor- liquido ya se realizo.

25ºC

MAYOR DE 25ºC Y MENOR DE 40ºC

Resumen

Parametros Valor ideal Amperaje a plena carga Presión de descarga Presión de succión Temperatura del producto Sobra calentamiento sub enfriamiento

Valor real

215

Capacidad El R290 presenta una capacidad volumétrica del 90% aproximadamente del R22 o del 150% del R134a a 45 ºC de temperatura de condensación. Debido a ello, el volumen de barrido de gases necesario para el compresor esta cercano al R22 también, y es de un 10 % a un 20% mayor que para el R409a. La capacidad volumétrica es de 2.5 a 3 veces aproximadamente la capacidad del R600a. Por lo tanto, elegir entre el R290 o el R600a producirá diferencias en el diseño de la instalación debido al distinto flujo de volumen necesario para las mismas necesidades de refrigeración. La capacidad de refrigeración volumétrica es un valor calculado a partir de la densidad del gas de aspiración y la diferencia de entalpía de evaporación.

216

Carga del refrigerante. Si el R290 se cargará en un sistema de refrigeración no modificado, la cantidad de carga medida en gramos sería mucho menor. Sin embargo, calculada en cm3, la carga tendría aproximadamente el mismo volumen de líquido en la instalación. Esto nos da unas cargas de aproximadamente el 40% de R22 o R404A en gramos, conforme a los datos de la tabla, que coincide con valores empíricos. La carga máxima conforme a la normatividad de seguridad es de 150 gr. Para refrigeradores domésticos y equipos similares que corresponde a 360 gr, de R22 o R404A aproximadamente.

217

Qué Pasaría si no se hace Mantenimiento Preventivo

218

Identificación de Fallas Mecánicas en los Compresores Las estadísticas de fallas que guardan los fabricantes de compresores debidamente reconocidos muestran que la mayoría de las fallas se manifiestan en compresores de reemplazo. Esto indica claramente que la falla que originó la rotura del compresor original continúa allí sin ser resuelta. La mayoría de las fallas en los compresores se deben a deficiencias del sistema en el que están siendo aplicados. Estas deficiencias deben ser corregidas para que la falla en el compresor de reemplazo no vuelva a repetirse. La inspección completa del compresor dañado es imprescindible, ya que puede revelar el origen del problema y, en consecuencia, indicar las correcciones que deban hacerse en el sistema. Recuerde: “la respuesta al origen de una falla se encuentra dentro del compresor dañado”. Retorno de Refrigerante Líquido Se manifiesta mientras el compresor está funcionando. El refrigerante líquido se mezcla con el aceite alterando su capacidad de lubricar convenientemente. En Compresores Semi-Herméticos Refrigerados por Aire, la falla puede hacerse evidente al observar un desgaste pronunciado en los aros del pistón o en el pistón mismo, producido por el “lavado” de las paredes de los cilindros, ante la presencia de líquido refrigerante.

219

Compresor refrigerado por aire

Daño producido por retorno de refrigerante liquido Este tipo de compresores pude sufrir, incluso, un Golpe de Líquido directo mientras está funcionando en estas condiciones, debido a que el puerto de succión se comunica directamente con la cabeza de cilindros. Desgaste progresivo (desde abajo hacia arriba) En el caso de un Compresor Refrigerado por Refrigerante, el refrigerante líquido que esté retornando al compresor se alojará en el fondo del cárter. La bomba de aceite tomará una mezcla de aceite rica en refrigerante y la bombeará a los bujes calientes del cigüeñal. El calor vaporizará el refrigerante presente en la mezcla, destruyendo la película lubricante, lo cual generará roce de metal contra metal y el consiguiente desgaste. Este desgaste se manifestará en forma progresiva, haciéndose más pronunciado en los bujes que estén más calientes y que son los más cercanos al motor.

220

Falla eléctrica al rozar el rotor y el estator entre sí, debido al desgaste del buje principal

Precisamente el buje principal del compresor resulta ser el más afectado por esa causa. El desgaste puede llegar a ser tal, que la luz entre el Rotor y el Estator puede desaparecer, al aumentar la flecha del cigüeñal debido al desgaste en su apoyo en el buje principal. El roce del Rotor contra el Estator generará una falla eléctrica que, en realidad, tuvo su origen en una falla mecánica. Corrección: 1. Asegurar un valor correcto del sobrecalentamiento en la válvula de expansión del evaporador. 2. Verificar el sobrecalentamiento total, cerca de la válvula de servicio de succión del compresor. 3. Verificar si existe retorno de refrigerante líquido en condiciones de baja carga frigorífica (durante las noches, por ejemplo) 4. Instalar un Acumulador de Succión.

221

Desgaste Errático debido a una Falla de Lubricación Arranque Inundado Se manifiesta en el cigüeñal y bujes de bielas como un desgaste errático, sin patrón alguno. Es el resultado de una Migración de Gas Refrigerante, mientras el compresor está detenido por mucho tiempo (equipo de aire acondicionado parado durante todo el invierno, corte del suministro eléctrico por un tiempo prolongado, etc.) Puede generarse durante la carga de gas, antes de la puesta en marcha del equipo o durante un descongelamiento o en todos los casos en los que el compresor pueda llegar a estar más frío que el evaporador (por ejemplo, un compresor instalado en espacios muy fríos a la intemperie).

Refrigerante líquido en el fondo del cárter El refrigerante en estado de vapor es capaz de migrar naturalmente hacia el compresor, más allá de que exista o no una diferencia de presión que le sea favorable, mientras el compresor está parado y más frío que el evaporador. Se mezclará entonces con el aceite hasta saturarlo

222

Ebullición violenta durante un arranque inundado

En el momento del arranque, la disminución brusca de presión en el cárter generará una ebullición violenta que alterará las condiciones normales de lubricación (bujes que pueden no ser lubricados convenientemente durante el período del arranque, hasta tanto desaparezca el burbujeo producido por la ebullición). Puede que el presostato diferencial no llegue a abrir el circuito de comando, debido a las oscilaciones de la presión neta de bombeo del aceite, mientras se manifiesta la ebullición violenta del gas refrigerante disuelto en el lubricante. Corrección: 1. Instalar el compresor en ambientes que no permitan que éste pueda llegar a estar más frío que el evaporador. 2. Instalar un sistema de bombeo completo. Esto es, un solenoide corta la línea de líquido cuando un termostato se lo indica. El compresor sigue operando, hasta que un presostato de baja lo detiene. Este sistema permite disminuir la cantidad de vapor refrigerante que puede quedar entre la válvula de expansión y el compresor parado, por ejemplo, durante un descongelamiento. 3. Revisar y o instalar un calefactor de cárter. 4. Encender los calefactores antes de la puesta en marcha, después o durante la carga de gas y no arrancar el compresor hasta que el cárter esté caliente.

223

Golpe de Líquido

Puede ser la causa que generó la rotura de láminas, puentes de alta arrancados, sopladura de juntas de tapa de cilindros, bielas rotas sin excoriaciones, hasta la rotura del cigüeñal Aparece cuando un compresor intenta comprimir líquido, aceite o una mezcla de ambos. En compresores Semi-Herméticos Refrigerados por Aire, se produce ante un Retorno de Refrigerante Líquido, mientras el compresor está operando. Mientras que en Compresores Refrigerados por Refrigerante, se manifiesta durante un Arranque inundado. Junta Soplada Esta se da cuando hay un cambio de fases de líquido a gas, surge cuando esta operando el compresor y esta falla se da en el plato de válvulas donde se tiene el mayor intercambio de fases, donde el refrigerante cambia de estado. Corrección: Las mismas que se indican más arriban para los casos de Retorno de Refrigerante Líquido y Arranque Inundado.

224

Recalentamiento Efectos de un recalentamiento Se genera ante una elevada temperatura en la descarga del compresor. Se manifiesta a través de residuos de carbón (aceite quemado) en las placas de válvulas, láminas quemadas, rotas o quebradizas, signos de temperatura en la cabeza de los pistones, coloración en el plato que indique que estuvo sometido a una elevada temperatura (amarillo, azul, rojizo), presencia de partículas metálicas magnéticas en el cárter Las temperaturas de descarga elevadas afectan la viscosidad del aceite e incluso pueden llegar a quemarlo. La disminución en la viscosidad del aceite generará una disminución de la resistencia de la película lubricante, la cual puede llegar a romperse y permitir el roce de metal contra metal, con el consiguiente desgaste. En las paredes del cilindro, este efecto puede generar el desprendimiento de partículas metálicas que irán a parar al cárter taponando el filtro de la Bomba de Aceite, lo cual genera una falla de Lubricación. Estas mismas partículas pueden alcanzar el bobinado del estator y ocasionar un corto circuito localizado. He aquí, una vez más, una falla eléctrica cuyo origen fue una falla mecánica.

Corrección: 1. Revisar la condensación (condensadores sucios, ventiladores quemados, intercambiadores incrustados, etc.) 2. Verificar la temperatura de descarga a 6 pulgadas de la válvula de servicio de descarga: 107ºC = Normal; 121ºC = Peligro de Falla; 135ºC = Falla Segura. (Dependiendo del punto crítico de cada refrigerante)

225

3. Aislar correctamente la línea de succión, fundamentalmente si transita por espacios calientes (la elevación de la temperatura del gas de la succión genera un aumento de la temperatura de descarga) 4. Verificar que el radio de compresión no esté fuera del rango de aplicación del compresor (presiones de descarga muy altas, presiones de succión muy bajas o ambas a la vez) Verificar que el enfriamiento del compresor sea el requerido por el fabricante (ventilador de cabeza inexistente o quemado, compresor instalado en salas de maquinas sin ventilación, etc.) Falla de Lubricación La Pérdida de Lubricación aparece cuando el aceite lubricante no retorna al cárter del compresor. Esto puede ser originado por una mala disposición de las trampas de aceite a la salida de los evaporadores o al inicio de tramos ascendentes de la línea de succión, falta de pendiente de la línea de succión hacia el compresor o pendiente en sentido contrario en tramos horizontales, diseño o selección equivocada del diámetro de la línea de succión (escasa velocidad del gas de retorno), pérdidas de gas refrigerante, operación en ciclos cortos de arranque y parada. Efectos de una falla de lubricación

Existen dos tipos de Fallas de Lubricación: · Pérdida de Lubricación · Falta de Lubricación Corrección: 1. Revisar el diseño de las tuberías de succión (trampas, diámetros, pendientes) 2. Verificar el retorno del aceite a carga parcial. 3. Verificar el funcionamiento del presostato diferencial

226

4. Revisar el circuito de comando para evitar ciclos cortos de marcha y parada 5. Vigilar el nivel de aceite 6. Controlar la carga de gas refrigerante La Falta de Lubricación aparece cuando el lubricante se encuentra en el cárter del compresor, pero no lubrica. Esto puede ocurrir cuando el aceite se encuentra mezclado con refrigerante líquido en cárter debido a un Retorno de Refrigerante Líquido o a una Migración de Gas Refrigerante. También habrá de manifestarse cuando la viscosidad del aceite se ve afectada por un exceso de temperatura ante un posible Recalentamiento. Conclusiones ƒ ƒ ƒ ƒ

El origen de la mayoría de las fallas en los compresores son deficiencias en el sistema Si el problema no es resuelto, es muy probable que la falla se repita en el compresor de reemplazo. La mayoría de las fallas son de origen mecánico Gran número de fallas eléctricas son ocasionadas, en realidad, por una falla mecánica.

La respuesta se encuentra dentro del compresor, por lo que la inspección interna del mismo se hace imprescindible.

227

Orden de Servicio de Mantenimiento Correctivo

228

Lista de Fallas Probables (Apéndice C) SINTOMA

CAUSA POSIBLE

SOLUCION

Purgar el condensador, Aire o gases no condensables arrancar y dejar funcionar Presión de condensación Superficie del condensador hasta alcanzar la temperatura demasiada alta muy pequeña de funcionamiento y purgar de nuevo si es necesario Establecer regulación de presión de condensación. Temperatura aire enfriado Cambiar el ventilador por uno Presión de condensación demasiado baja. más pequeño o establecer demasiado baja Caudal de aire hacia al una regulación de velocidad condensador excesivo del motor, mediante un convertidor de frecuencia. Averiguar si hay impurezas en la instalación limpiar donde sea necesario y cambiar el filtro secador. Obstrucción parcial del filtro Averiguar si hay humedad o Filtro secador frío, con de suciedad del filtro secador. ácidos en la instalación, posibles gotas de rocío o Filtro secador saturado total o limpiar y cambiar el filtro escarcha parcialmente con agua o secador. En caso de fuerte ácidos contaminación de ácidos: cambiar el refrigerante y la carga de aceite y montar un filtro secador. la carga del Compresor y posiblemente Reducir motor sobredimensionados, evaporador o sustituir por un debido a la carga del compresor de mayor tamaño. evaporador como falla entre el consecuencia de una presión Localizar de aspiración demasiado alta. condensador y la válvula de Enfriamiento de motor y expansión termostática. cilindro insuficiente debido: Poco líquido en el evaporador Compresor Sustituir plato de válvulas. Carga de evaporador baja Compresor demasiado Válvulas de aspiración y caliente Quitar o sustituir el descarga no herméticas. Recalentamiento excesivo en intercambiador de calor por el intercambiador de calor, o uno de menor tamaño. en el separador de líquido instalado en la línea de aspiración. Presión de condensación excesiva Temperatura ambiente demasiado alta

El bulbo de la válvula de expansión no tiene un buen contacto con la tubería de aspiración. El evaporador está total o parcialmente escarchado.

Comprobar la sujeción del bulbo a la tubería de aspiración. Aislar el bulbo en caso necesario. Desescarchar el evaporador, en caso de ser necesario.

229

CAPITULO V

COSTOS

230

Mantenimiento preventivo El costo de un mantenimiento de equipos de refrigeración, va desde la limpieza de los componentes y calibración de los mismos siendo necesarias estas prácticas para el buen funcionamiento, el cual va desde la limpieza de los componentes eléctricos, el evaporador, la lubricación de los motores, revisar presostatos, termómetros de deshielo, los cuales estén bien calibrados y tengan el tiempo necesario, dependiendo del trabajo a realizar ya que es muy variado y diferente. No es lo mismo una cámara de conservación que va de 2 a 5 oC, la de cerveza que va de -2 a 2 oC una de hielo que va de -10 a -7 oC, o de un refrigerador abierto que es de 7 oC, o de una vitrina salchichonera que su temperatura de operación es de 2 a 5 oC, para mantener los productos frescos que estén en buen estado para el consumo de los consumidores. El costo de un mantenimiento con la revisión y limpieza de los equipos oscila entre $ 800 y $ 900 el cual, se revisan voltajes, amperajes, presiones de los equipos y las condiciones necesarias para que el equipo funcione y no se detenga su operación y que pueda verse afectado la condición de los productos. El costo lo designa el prestador de servicio o quien lleve a cabo la realización de este, siempre viendo las necesidades del cliente, que este conforme con la forma de realización para evitar composturas o la realización de un mantenimiento correctivo el cual no sería necesario si se lleva a cabo una buena realización de este. Mantenimiento preventivo de Refrigerador Abierto Vertical •Es un equipo de refrigeración abierta tipo mural, moderno para productos pre empaquetados como lácteos, frutas, comida rápida, etc. •Utilizado para venta promocional por impulso, ya que su diseño permite la colocación en espacios reducidos dentro del establecimiento.

231

Características Generales Equipo conservador de temperatura Equipo de cortina de aire. Flujo de aire superior a inferior del equipo. Unidad condensadora independiente. Deshielos automáticos. Iluminación fluorescente. Cortina nocturna (ahorro de energía). Control electrónico con deshielos programados para aumentar la eficiencia.

Los modelos de este tipo de refrigeradores ocupan un reducido espacio del piso de ventas, disponen de una gran capacidad expositora. Para productos empacados, como lácteos, frutas, etc., Adecuados para la venta promocional en supermercados y Grandes Superficies, dispone de una gran capacidad expositora, ocupando un espacio reducido en el establecimiento.

232

Cuatro entrepaños superiores regulables en altura e inclinación, para la presentación de diversos productos Entrepaños con porta precio. Iluminación superior Los extremos de vidrio permiten que los productos puedan ser vistos desde los lados. Interiores en pintura blanca. Para choques. La unidad condensadora con fácil acceso para su mantenimiento. Control electrónico con deshielos programados para aumentar la eficiencia Resistencia en la charola de condesados para evitar el derrame de liquido en el piso Refrigerante libre de CFC Cortina nocturna para reducir el consumo de energía.

233

Para que el equipo funcione óptimamente: 25°C 60% HR 0.2 m/seg de velocidad de aire. 600 lux de nivel de iluminación. Superficie nivelada. Instalación eléctrica independiente. Que evitar para su mejor funcionamiento: Instalación del equipo cerca de puertas o zonas expuestas a flujos de aire. No exponer los equipos al sol y/o fuentes de calor. Colocar los equipos a no menos de 10 cm de la pared u objetos que obstruyan el flujo de aire.

10 cm

Que no hacer al cargar el equipo de producto: No sobrepasar los límites de carga. En la carga inicial o después de una parada prolongada dejar que el equipo funcione aproximadamente 1 hr. Antes de introducir el producto. Evitar que el producto obstruya la rejilla de succión del equipo. No introducir producto o alimentos calientes.

234

Mantenimiento Preventivo Revisión y ajuste de alimentación (clavija y contacto). Limpieza de sistema de desagüe. Desbloqueo de evaporador. Limpieza de condensador Apriete de conexiones eléctricas Limpieza de charola desagüe

235

Revisión y ajuste de alimentación (clavija y contacto).

Limpieza de sistema de desagüe

Retirar Rejilla de Succión

Retirar Charola Recolectora

236

Retirar Tapa Difusor para Accesar al Interior del Equipo

Limpiar Desagüe Interior

Limpiar Charola de Desagüe

237

Desbloqueo de evaporador

Retirar Tapa de Difusor

Retirar Cámara Difusor

Retirar Charola Escurrimiento

238

Verter agua Tibia por encima del evaporador para quitar el exceso de Hielo Limpieza de condensador

Retirar Cubierta Frontal

239

Limpiar Condensador Mediante Cepillo y Presión de Aire

Limpieza y apriete de conexiones eléctricas

Retirar Caja de Conexiones

240

Limpiar y Apretar Terminales en Conexiones dentro de Caja

Limpiar y Apretar Terminales en Conexiones Dentro de Caja El Mantenimiento Preventivo se Recomienda que se Realice cada mes en Condiciones Normales de Operación

241

Mantenimiento Correctivo Este mantenimiento se da cuando no fueron detectadas fallas, o por la mala realización de este, siendo este necesario precisamente para no llegar a este y que el equipo se tenga que detener o llegar a un punto en el cual no se están dando las condiciones para mantener a los productos frescos y en condiciones de confort para el consumidor. Estas fallas se dan desde el filtro deshidratador, el evaporador, el motor, el compresor o una mala calibración de estos. Las fallas no siempre se dan en las piezas más grandes o costosas como es el caso del compresor siendo la parte más costosa del sistema, ya que ahí se mantiene el refrigerante que hace funcionar los sistemas y mantiene bajas temperaturas, realizar la compresión y recupera el refrigerante que se evapora para poder mitigar el calor de los productos. En este el costo se eleva considerable dependiendo de la refacción o pieza que se tenga que cambiar o reemplazar por un mal mantenimiento, condiciones no favorables para los equipos. Desde malas prácticas del personal, hasta la realización no apropiada del mantenimiento preventivo, ya que en este se deben detectar los problemas que puede tener nuestro sistema. Los problemas que surgen en el sistema normalmente se detectan, desde un mal ajuste del presostato, el reloj de deshielo no tiene el adecuado tiempo, falta de refrigerante, un contactor dañado, mal calibrado el control de temperatura, difusores no funcionando o que les falta lubricación.

242

REFACCIONES PRECIOS VITRINA SALCHICHONERA MODELOS

CODIGO

PRECIO VENTA

DESCRIPCION

7600250

INTERCAMBIADOR EVM3977 (M10)

7600251 06S149

MD-10

MD-14

NAV4

QTY PER

QTY PER

QTY PER

$

112.65

1

INTERCAMBIADOR EVM5277 (M14)

$

112.65

LAMPARA F18T8/CW/K/30

$

49.20

06S167

LAMPARA FO32T8/741K

$

70.00

06S187

BLST, SYL QTP2X32T8/UNV-ISN-SC

$

211.00

1

1

1701646

CTRL DANFOSS EKC201 CON SENSOR

$

1,575.86

1

1

2000541

COMPRESOR EMBRACO NJ6220Z

$

2,460.00

2000540

COMPRESOR EMBRACO T6217Z

$

2,234.00

1

1804266

MOTOR,BRACKET SP-B16S2 (MOTOR CONDENSADOR)

$

545.50

2

1 1 1

1 2

1804284

RING MOTOR ASSEMBLY (MOTOR EVAPORADOR)

$

566.30

2

3

0501402

FAN BLADE FB100CW25S50 (ASPA CONDENSADOR)

$

50.71

2

2

2100225

CONDENSADOR EVM3977 (M10)

$

660.55

1

2100226

CONDENSADOR EVM5277 (M14)

$

834.88

1804286

RESISTENCIA 230/60 480-500W MD-10

$

550.00

1804287

RESISTENCIA 230/60 480-600W MD-14

$

550.00

1602716

FILTRO DESHIDRATADOR EVM

$

49.60

1

1

1804151

TERMOSTATO CLIXON T04113160111

$

45.50

1

1

W207.8502

BANDEJA DE EVAPORACION EVM

$

590.00

1

1

1804153

CONTACTOR ABB A12-30-01 220V

$

550.00

1

1

1801241

INTERRUPTOR RA911VBB1V CARLING

$

30.00

1

1

1700481

FILTRO DESHIDRA 243 VAL-22DAI

$

50.00

1

2100033

CONDENSADOR 24 TUBOS

$

285.50

1

1802158

MOTOR 1/40W 127/60 F/INF C/A

$

318.60

1

1700085

ASPA ALUM TORIN NO. JU 850-6

$

31.95

1

1700165

CONTROL RANCO K-50 P-1125

$

70.00

1

2200131

EVAPORADOR INFERIOR NAV4

$

254.40

1

2200135

EVAPORADOR SUPERIOR NAV4W

$

823.78

1

1700444

TIMER DES PARAGONQG2001 127/60

$

210.00

1

7408174

ENSAMBLE CABECERA DER NAVS4

$

855.00

7408175

ENSAMBLE CABECERA IZQ NAVS4

$

855.00

1 1

2000192

COMPRESOR DANFOSS SC15G 115/60

$

1,120.00

1

1804078

BALASTRA B232I120EXP-A F32T8

$

205.60

1

1803337

LAMPARA SILVANIA F032/841 32W

$

70.00

1

1 1 1

1

0501244

CREMALLERA DE ALUMINIO 15"

$

26.00

8

0403363

GRAPA PARA CREMALLERA ALUMINIO

$

2.50

16

0305517

VENTILA FRONTAL NAV4 OXXO

$

290.00

1

6005098

SLIDING DOORS SYSTEM NAVS-4

$

3,608.55

1

0443312

THERMOMETHER-2" DIAL WHITE

$

108.00

1

243

REFACCIONES LISTA DE PRECIOS REPUESTOS REFRIGERADOR ABIERTO MODELOS

PRECIO VENTA

DESCRIPCION MOTOR VE-5 1600 RPM 120V/60HZ (EVAPORADOR)

$

666.60

MOTOR VE-5 1600 RPM 220V/60HZ (EVAPORADOR)

$

666.60

MOTOR VE-5 1600 RPM 220V/60HZ (EVAPORADOR)

$

666.60

MOTOR VE-5 1600 RPM 120V/60HZ (EVAPORADOR)

$

710.40

MOTOR VE-10 1600 RPM 220V/60HZ (CONDENSADOR)

$

557.10

MOTOR VE-10 1600 RPM 120V/60HZ (CONDENSADOR)

$

557.00

EVAPORADOR M-10

$

2,978.87

EVAPORADOR M-14

$

1,793.77

LAMPARA 18W BLANCO 840

$

49.20

M-10X1

M-14X1

M1-10X1

M1-14X1

QTY PER

QTY PER

QTY PER

QTY PER

2

3

1

2

2

2

2

2

1 1

LAMPARA 36W BLANCO 840

$

70.00

CEBADOR 4-22W 220V

$

11.02

CEBADOR 4-65W 220V

$

14.40

1

BALASTRA 1X20W 220V/60HZ

$

220.00

1

BALASTRA 1X40W 220V/60HZ

$

220.00

BALASTRA 1X20W 120V/60HZ

$

220.00

BALASTRA 1X40W 120V/60HZ

$

220.00

COMPRESOR DANFOSS 220/60 R134 M-10X1

$

4,411.11

COMPRESOR DANFOSS 115/60 R404 M1-14X2

$

7,243.37

COMPRESOR DANFOSS 220/60 R134 M1-10X1

$

5,265.54

COMPRESOR DANFOSS 115/60 R134 M1-10X2

$

6,257.97

COMPRESOR DANFOSS 115/60 R134 M-10X2

$

3,489.74

COMPRESOR DANFOSS 220/60 R134 M1-14X1

$

6,163.79

CONDENSADOR CT311-DR-3/8"

$

1,626.16

CONDENSADOR CT411-DR-3/8"

$

1,997.86

RELÉ COMPR. CAJ4492Y 115/60

$

1,178.94

RELÉ COMPR. CAJ9513Y 115/60

$

1,178.94

RELÉ COMPR. CAJ4461Y 115/60

$

2,061.27

RELÉ COMPR. CAJ4461Y 220/60 Ref.8.662.584

$

316.00

RELÉ COMPR.CAJ4492Y 220/60 Ref.620.207

$

786.20

RELÉ COMPR.CAJ4511Y 220/60 Ref.8.665.440

$

1,000.06

PROTECTOR COMPR. CAJ4492Y 115/60

$

634.64

PROTECTOR COMPR. CAJ9513Y 115/60

$

634.64

PROTECTOR COMPR.CAJ4461Y 115/60

$

572.52

PROTECTOR COMPR.CAJ4461Y 220/60 Ref.8.57

$

329.30

PROTECTOR COMPR.CAJ4492Y 220/60 Ref.8.57

$

329.30

PROTECTOR COMPR. CAJ4511Y 220/60 Ref.8.57

$

262.80

1 1

1 1

1 1

1 1

1

1 1

1

1 1

1

1 1

1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

244

COND.ARRANQUE COMPR. CAJ44692Y 115/60

$

770.96

COMD.ARRANQUE COMPR.CAJ9513Y 115/60

$

810.94

COND.ARRANQUE COMPR. CAJ4461Y 115/60

$

1,827.59

COND.ARRANQUE COMPR.CAJ4461Y 220/60 RE

$

643.78

1

COND.ARRANQUE COMPR.CAJ4492Y 220/60 RE

$

987.88

COND.ARRANQUE COMPR. CAJ4511Y 220/60 RE

$

627.06

1

1

SERPENTIN BAND.EVAP.M-10 INO

$

1,397.56

1

1

RESISTENCIA BLINDADA 220V 500W

$

720.00

1

1

1

1

RESISTENCIA BLINDADA 120V 500W

$

720.00

CONTACTOR ABB B7-30-01 115/60

$

750.00

CONTACTOR ABB A16-30-01 115/60

$

750.00

PROGRAMADOR 24HR 120V/60HZ

$

1,375.40

PROGRAMADOR 12HR 220V/60HZ

$

1,100.00

1

1

1

1

TERMOSTATO DISCO C 60 ° 250 V

$

58.62

2

2

2

2

TERMOMETRO ANALOGO °C KOXKA

$

301.68

1

1

1

1

TERMOSTATO RANCO K22-L7810

$

697.68

1

1

1

1

CONTROLADOR CRT1100E-C 220V

$

1,213.00

1

1

1

1

CONTROLADOR CRT1100E-C 120V

$

1,187.00

1

245

CAPITULO VI

BIBLIOGRAFIAS

246

Capítulo I -

El Financiero. (2005). Tiendas de conveniencia inundan al mercado mexicano. Logística y Comercio Exterior. Enero 27.

-

Jenkins, Richard. (2000). Convenience Store News; Vol. 36 Issue 15, p 51.

-

Tanner, Departamento de Estudios. (2004). Boletín Informativo. p 2.

-

Vilaplana, Montse. (2002). Comida rápida: ¿una alternativa a la alimentación convencional? OFFARM. Vol. 21. p 112 - 118.

-

Zeithaml, Valarie, A. (2002). Marketing de Servicios. 2° Edición en español. México: Mc Graw-Hill / Interamericana Editores.

-

Apuntes Escolares

-

http://www.ecosave.com.mx/?gclid=CK_22pC175QCFRwsagod6HC5qg

-

http://www.hvacpartner.cl/website/foros_vertema.asp?tema=55

Capítulo II y III -

Guía Práctica para la Tecnología de los Compresores, Heinz P. Bloch, Vol. 3 Cap. 1, pp. 3 – 18.

-

Manual de Mecánica Industrial, Marcial Carrobles Maeso, Felix Rodríguez García, Vol. II, Pp 233- 267.

-

Manual de Refrigeración y Aire Acondicionado, Air-Conditioning and Refrigeration Institute, Prentice Hall, Tomo 1, 2, Cap. 5 pp.49, Cap. 7 pp, 78 Cap. 19 pp. 234, Cap. 23 pp. 299.

-

Manual de Aire Acondicionado y Refrigeración, Carrier Air Conditioning Company, Mc. Graw Hill, Cap 3, pp. 3-1 a 3-89, Cap 4, pp. 4-1 a 4-51.

-

Manual de realización de mantenimiento preventivo y correctivo de equipos de refrigeración

-

www.softermia.com.mx/wsoftermianmanuales/Manual%20IR%20DN%2033% Capítulo IV

-

Manual de fallas ocurridas en los compresores.

-

Página de Bohn y de Danfoss para la puesta en marcha de los equipos Capitulo V

-

Costos de Danfoss y de Bohn de refacciones de equipamiento. Costos de Refrigerantes Marca Salvador Escoda S.A

-

Manual del instalador de Danfoss

247

Apéndices Pump Down y baja presión Habilitando la función La función Pump-Down se activa ajustando el parámetro `c7´ (duración del pump down) a cualquier valor distinto de cero. La válvula de Pump-Down debe ser conectada a la salida auxiliar, ajustando el parámetro relativo (H1). Además, una de las entradas digitales (`A4´, `A5´) debe ajustarse como una entrada de baja presión. Función pump Down Cuando el set point es alcanzado, si ha culminado el tiempo mínimo `c3´ del compresor ON, el controlador cierra la válvula de Pump-Down, deteniendo el gas refrigerante del lado de succión del compresor. El parámetro `c10´ puede utilizarse para seleccionar Pump-Down por presión. En este caso, una vez que la válvula de Pump-Down cierra, el compresor continúa operando hasta alcanzar el valor de baja presión ó el del tiempo `c7´. Cuando este tiempo culmina, el compresor es apagado (OFF), independientemente del estado de la entrada de baja presión y la alarma ´Pd´ es deshabilitada (Pump-Down finalizado por tiempo transcurrido). En este caso, la función de autoarranque del compresor en Pump-Down se encuentra deshabilitada. Nota: si se presenta un requerimiento de corte cuando el compresor se encuentra apagado y la válvula abierta (ya que, luego de abrirse la válvula, el compresor no ha iniciado nuevamente), la rutina cierra la válvula y si es necesario inicia el procedimiento de Pump-Down si no se encuentra en baja presión (si el autoarranque y el Pump-Down por presión están habilitados). Cuando el controlador requiere la activación del compresor, si el tiempo mínimo OFF `c2´ y el tiempo mínimo entre dos arranques del compresor `c1´ han culminado, la válvula de Pump-Down es abierta, permitiendo al gas refrigerante el retornar al interior del compresor. El compresor arranca luego del tiempo de demora `c8´ desde la apertura de la válvula. Nota: si el requerimiento de arranque ocurre cuando el compresor se encuentra encendido (ON) y la válvula apagada (OFF) (como sucede en el modo Pump-Down ó de autoarranque), la válvula es abierta inmediatamente. Autoarranque del compresor en Pump-Down El parámetro `c9´ es utilizado para habilitar la función de autoarranque del compresor en el estado de Pump-Down. Una vez que el compresor se ha detenido en el pump down debido a la baja presión, si el presostato de baja presión detecta un incremento de presión, debido a una falla en el sellado de la válvula de pump down, el compresor arranca nuevamente hasta alcanzar el valor de baja presión. La función de autoarranque del compresor considera el tiempo mínimo OFF `c2´y el tiempo entre dos arranques `c1´, mientras que el tiempo mínimo ON es ignorado. En consecuencia, al alcanzar el

248

valor de baja presión, el compresor se detiene aun si no ha culminado el tiempo `c3´. La activación del ciclo de autoarranque del compresor en Pump-Down es señalizada mediante el mensaje `AtS´ en el restablecimiento automático del siguiente ciclo correcto de pump down. Alarma de baja presión La alarma de baja presión `LP´ es señalizada cuando el presostato de baja detecta una situación de baja presión con la válvula de pump down abierta y el compresor operando. La alarma de baja presión es demorada, de todas formas, por el tiempo ajustado en el parámetro `A7´. La baja presión no es señalizada durante la fase de arranque del compresor (apertura de la válvula de pump down y seguidamente la activación del compresor luego del tiempo `c8´), durante el corte del compresor en pump down y durante el autoarranque del compresor en el ciclo de pump down. La alarma de baja presión desactiva la válvula de pump down y el compresor, y se resetea automáticamente. La alarma de baja presión puede resetearse en cualquier situación. Nota: Si se selecciona el control con un compresor de dos etapas (con o sin rotación H1 = 12 ó 13) el pump down es llevado a cabo al desactivarse ambas etapas. La función de autoarranque vuelve a activar ambas etapas.

249

Apéndice A

250

Apéndice B

251

Apéndice C Lista de Fallas

252

253

254

255

256

257

258

259

260

261

262

263

264

265

266

267

268

APENDICE D Tabla para Refrigerante R22 Representativa para paros y arranque de los equipos que usan este refrigerante.

269

Apéndice E TABLA PRESION-TEMPERATURA

270

Apéndice E (CONTINUACION) Agregamos 0.5 Psig por cada 300 metros de altura a nivel de mar.

271

Apéndice F (Colocación de Bulbo de la válvula de expansión termostática)

272

Apéndice G (Costos de Refrigerantes) Refrigerante R22 R134a R404A

Costo ($) (KG) 63.90 116.50 135.00

Costo ($) Cilindro de 6.8 kg 439.00 809.00 918.00

Costo ($) Cilindro 13.6 kg 696.50 1381.50 1836.00

Apéndice H (Costos de Aceites) Refrigerante

Aceite Alkilbenceno Aceite Mineral Poelolester (POE) Sintético Poelolester (POE) Sintético

R22 R12 R134a R404A

Costo ($) (lt) 34.50 35.00 83.00 162.00

Apéndice I Recomendaciones cuando es necesario Recarga de Refrigerante en los Sistemas de Refrigeración. Fase del Equipo Refrigerante Rango de Presión Refrigerante en la Recarga Refrigerador Vertical Vitrina Salchichonera Cámara de Media Temperatura Cámara de Baja Temperatura Cámara de Hielo

R134a

15 Psig

20 Psig

Gaseoso

R404A

16 Psig

18 Psig

Liquido

R404A

16 Psig

20 Psig

Liquido

R22

45 Psig

57 Psig

Gaseoso

R22

37 Psig

45 Psig

Gaseoso

R22

23 Psig

29 Psig

Gaseoso

273

Apéndice J Tablas Presión-Temperaturas a 5000 ft (1524 mt) sobre el nivel del mar

274

Apéndice J (Continuación)

275