UNIDAD 1
FUNDAMENTOS BASICOS DE REFRIGERACION
FUNDAMENTOS BASICOS DE REFRIGERACION
El evaporador, el compresor y la válvula de expansión termostática, al formar parte de un sistema de refrigeración, deben funcionar correctamente para no afectar las condiciones de operación de diseño del sistema.
Proteger el compresor del regreso de líquido del evaporador, cuidando que el refrigerante que pasa por él se vaporice completamente, es una de las premisas básicas para mantener el sistema operando correctamente.
Es importante saber que esto es posible con un correcto ajuste de la válvula de expansión termostática, que se deriva del cálculo del sobrecalentamiento.
En los procedimientos de adecuación de gases y técnicas de diagnóstico de fallas, se menciona el concepto de “sobrecalentamiento”. Éste suele confundirse con “recalentamiento”; sin embargo, no son lo mismo, ya que este último describe una falla típica de los compresores debida a una excesiva temperatura de descarga.
La mayoría de las sustancias puede existir en estado sólido, líquido o gaseoso, dependiendo de su temperatura y de la presión que se maneje en el sistema. Hablando de los cambios de estado de un refrigerante en el trayecto de un sistema de refrigeración, es importante saber que podemos ayudar a que el fluido refrigerante cumpla con las condiciones de operación que requieren los equipos y el sistema, por medio del ajuste de los elementos de control.
Si se disminuye la presión del fluido en la entrada del evaporador, mediante un ajuste en la válvula de expansión termostática (cuya función principal no es controlar el flujo del refrigerante en la entrada del evaporador, sino reducir, por medio de un pequeño orificio, la presión de éste), también disminuirá el punto de saturación y la temperatura del refrigerante se encontrará por encima de su punto de ebullición, lo que provocará su evaporación total.
Para un buen funcionamiento del sistema, es necesario conocer que el sobrecalentamiento es la diferencia de la temperatura medida en la salida del evaporador y la obtenida de la tabla de Presión/Temperatura de los gases, que cambia según el fabricante. Esta diferencia (ΔT) es la condición por la cual el refrigerante completamente evaporado (vapor saturado) absorbe más calor y no existe más líquido que se evapore (vapor sobrecalentado).
El sobrecalentamiento es el número de grados que un vapor está por encima de su temperatura de saturación, o punto de ebullición, a una determinada presión.
La importancia de conocer el sobrecalentamiento del sistema El sobrecalentamiento da una indicación de si la cantidad de refrigerante que fluye hacia dentro del evaporador es apropiada para la carga.
Un sobrecalentamiento alto provoca una deficiente refrigeración y un consumo excesivo de energía. Se debe a que el sistema no tiene suficiente refrigerante.
Un sobrecalentamiento bajo, ocasionado por un exceso de refrigerante en el sistema, podría provocar que el refrigerante vaya al líquido del compresor causando daños.
EL SUPERHEAR O SOBRECALENTAMIENTO DEBE ESTAR ENTRE 5 A 10 GRADOS
Un valor menor de 5° indica 1) exceso de refrigerante ingresado al evaporador para esa condición de carga térmica. Resultado: congelamiento del evaporador, riesgo de ingreso de refrigerante en estado líquido al compresor.
Un valor mayor de 15° indica 1) escasa afluencia de refrigerante al evaporador 2) exceso de carga térmica (calefacción activada parcialmente). Resultado: poca o nula eficiencia, recalentamiento del compresor.
Sobrecalentamiento en el evaporador
Medir la temperatura de la línea de succión, en el lugar donde se localiza el sensor remoto de la válvula de expansión termostática
Obtener la presión de la línea de succión, donde se coloca el bulbo sensor o en la línea del igualador externo
Convertir la presión obtenida, a temperatura de saturación del evaporador, con tablas de presión vs temperatura
Restar la temperatura de saturación a la de la línea de succión
Ejemplo # 1
Cual es el sobrecalentamiento del evaporador, si la presión en la succión en un sistema con refrigerante R-134a es 16 psi, y la temperatura del refrigerante tomada con termistor o termopar a la salida del evaporador es de -3 °C.
De la Tabla del refrigerante R-134a, a 16.0 psi corresponde una temperatura de condensación de saturación de -9 °C.
Por lo tanto Temp del evaporador = -9 °C
Temp. salida del evaporador = -3 °C
Subenfriamiento Total= 6 °C
Medir la presión en la válvula de servicio de succión del compresor
Convertir ésta a temperatura de saturación usando las tablas de presión vs temperatura
Medir con temómetro la temperatura de la línea de succión a una distancia aproximada de 30 cm antes del compresor
Restar la temperatura de saturación de la temperatura de la línea de succión.
Algunas de las situaciones ante las que debemos de revisar el sobrecalentamiento son:
El sistema parece que no está suficientemente refrigerado.
Si se cambia la Válvula de expansión termostática.
Si se cambia el compresor.
Si se cambia o añade refrigerante al sistema.
¿Cómo impacta el sobrecalentamiento al sistema de refrigeración?
Un sobrecalentamiento inferior en el evaporador no asegura la evaporación total del fluido, esto indica que la transferencia de calor entre el fluido y el medio, a lo largo del evaporador, no es la suficiente para evaporar completamente el refrigerante, lo que provoca problemas por el regreso del líquido al compresor
Un sobrecalentamiento superior produce como consecuencia la utilización incompleta de la superficie del evaporador y, por tanto, una disminución de su capacidad
Un sobrecalentamiento correcto logrará que el equipo opere eficientemente; además, no existirá el riesgo de que regrese líquido al compresor, ya que todo el gas que regrese a él estará en fase vapor.