básico de aire acondicionado_0209_marzo 2004

Básico de Aire Acondicionado

Material del participante


Material del participante

Área de procedencia: Gerencia de Desarrollo Curricular Desarrollador: José Cruz Casas Cruz / Francisco Rosas Villaverde Dirección y teléfono del área: Uruguay 55, 4° Piso, Col. Centro,

Tel. 52 44 32 60 Fecha de elaboración: Mayo/1996 Fecha de actualización: Marzo/2004

Básico de Aire Acondicionado INTTELMEX PLA-F805 Rev 03

Reconocimientos

Por su valiosa colaboración en el desarrollo de este manual a:

Margarito Velázquez Moreno


Registro de actualizaciones

Nombre del curso: Básico de Aire AcondicionadoNombre del desarrollador: José C Casas Cruz y Francisco Rosas VillaverdeCódigo del curso: 209Area responsable: Gerencia de Desarrollo CurricularUbicación física del área: Río Amur No. 8, Col. CuauhtémocFecha de liberación:

No.Actualización

Fecha Nombre(s) del(los)desarrollador(es)

Modificaciones

1 Marzo 2002 Ing. Roberto PedroGutiérrez Mena

Reestructuración de contenidoRevisión y actualización decontenidoSe anexa capítulo demantenimientoSe incluyen prácticas

2 Octubre 2003 Ing. Roberto ChávezOlguín

Conversión a plantilla actualRetoque de dibujos

3 Marzo 2004 Ing. Roberto ChávezOlguín

Conversión a plantilla actual



Objetivo general

Al término del curso el participante realizará las actividades básicas de recepción y mantenimiento preventivo de los equipos de Aire Acondicionado, conforme a las especificaciones técnicas y en base a las normas y procedimientos establecidos por Teléfonos de México.


Tabla de contenido

En este manual

Se describirán los siguientes temas

Página Capítulo 1 Conceptos básicos de aire acondicionado

Conceptos y definiciones básicas ..................................................1-1 Teoría molecular ............................................................................1-21 Carta psicométrica .........................................................................1-23 Práctica..........................................................................................1-40

Capítulo 2 Sistema de refrigeración

Sección A Componentes del Sistema de Refrigeración

Simbología de un sistema de refrigeración....................................2-A-1 Componentes de un sistema de refrigeración................................2-A-3 Refrigerantes y aceites ..................................................................2-A-14

Sección B Ciclo básico de un sistema de refrigeración

Ciclo básico de refrigeración..........................................................2-B-1

Capítulo 3 Clasificación de equipos de refrigeración

Equipos de precisión......................................................................3-1 Equipos divididos ...........................................................................3-9 Unidades de ventana .....................................................................3-12 Unidades de paquete.....................................................................3-13 Accesorios .....................................................................................3-21 Práctica..........................................................................................3-23

Capítulo 4 Sistema de distribución de Aire Acondicionado

Terminología ..................................................................................4-1 Componentes del sistema .............................................................4-8 Principios de distribución ...............................................................4-14

Continúa en la siguiente página…


Tabla de contenido, continuación

En este manual, continuación

Capítulo 5 Equipos evaporativos y de calefacción

Equipos evaporativos.....................................................................5-1 Sistemas de calefacción ................................................................5-5

Capítulo 6 Mantenimiento preventivo

Equipos de aire acondicionado ......................................................6-1 Equipos evaporativos.....................................................................6-7 Fallas típicas ..................................................................................6-9 Práctica..........................................................................................6-13

Bibliografía .......................................................................................................B1 Anexos Anexo 1 Protocolos de recepción ..................................................A-1


Capítulo 1 Conceptos Básicos de Aire Acondicionado

Panorama general

Introducción El desarrollo de la calefacción, ventilación y acondicionamiento de aire

se inicio hace apenas 100 años. Los sistemas de calefacción central se desarrollaron en siglo XIX y el acondicionamiento de aire mediante refrigeración ha progresado durante los últimos 50 años. Por tal motivo podemos darnos cuenta que esta especialidad tiene un lugar muy importante en las instalaciones que ocupa el hombre. De hecho, refiriéndonos a teléfonos de México todas las centrales telefónicas así como una enorme cantidad de edificios requieren que se les instalen equipos de aire acondicionado, para que en primer lugar el cliente tenga una sensación de confort dentro de nuestras oficinas comerciales y sobre todo que los equipos de centrales digitales y transmisión funcionen correctamente.

Objetivo Al término del capítulo, el participante describirá los conceptos básicos

de Aire Acondicionado de acuerdo a lo descrito en el manual.

Contenido En este capítulo, se verán los siguientes puntos

Tema Ver Página Conceptos y definiciones básicas 1-1 Teoría molecular 1-21 Carta psicrometríca 1-23 Práctica 1-40


1-1

Conceptos y definiciones básicas

Concepto de Aire Acondiciona-do

Es el proceso de tratamiento del aire en un ambiente interior con el fin de establecer y mantener los estándares requeridos de temperatura, humedad y limpieza.

Concepto de refrigeración

Es aquella rama de la ciencia que trata con el proceso de reducción y mantenimiento de temperatura de un espacio material, debajo de la temperatura circundante.

Terminología Términos mas usados en aire acondicionado:

Transferencia de calor Temperatura Transmisión de calor Temperatura de saturación calor Cambio de estado Calor especifico Sobrecalentamiento Calor latente Presión Calor latente de evaporación Tonelada de refrigeración

Calor latente de fusión Refrigerante



1-2

Conceptos y definiciones básicas, continuación

Concepto de calor

Es la forma de energía que se transmite de un cuerpo a otro debido a una diferencia de temperatura.

Formas de energía

Ejemplos de formas de energía: 1. Luz: ...................................................de sol 2. Electricidad:.......................................Calentadores 3. Magnetismo:......................................Histéresis del hierro 4. Medios Químicos:..............................Combustión 5. Medios Mecánicos:............................Compresión, Fricción, Percusión

Descripción de la teoría de la naturaleza

Dice que las pequeñas partículas o moléculas de una substancia se mueven más rápidamente, cuando se les aplica mas calor.

Unidades de calor

Las unidades fundamentales para medir calor:

Sistema ingles Sistema métrico

BTU (Unidad Térmica Británica) KCAL (Kilocaloría)



1-3


Definición de BTU

Es la cantidad de calor necesario para incrementar la temperatura de una libra de agua en un grado Fahrenheit a nivel del mar.

Definición de KCAL

Es la cantidad de calor necesaria para aumentar la temperatura de un litro de agua en un grado Centígrado a nivel del mar.

Equivalencias Las conversiones de las unidades de energía son:

1BTU = 1055 JOULES = 0.252 KCAL.

Concepto de cero absoluto

Es la temperatura más baja que t es posible lograr en la cual no existe calor y que es de –460 ºF o -273 ºC,

Concepto de transmisión de calor

El calor pasa siempre del cuerpo más caliente al más frío, se dice por lo tanto que fluye “cuesta abajo” y es comparado frecuentemente al agua en este aspecto.



1-4


Ejemplo de transmisión de calor

Cuando el agua de dos recipientes comunicados entre si, está al mismo nivel, no hay paso de agua de uno a otro, pero si el recipiente (A) se baja, el agua irá hacia él, y si se sube el recipiente, saldrá de él hacia el recipiente B. (ver figura 1)

RECIPIENTE A

AGUA FLUYE CUESTA ABAJO

RECIPIENTE B

Fig.1

De la misma forma, si dos cuerpos están a la misma temperatura, no habrá intercambio de calor entre ellos, pero si existe diferencia de calor entre ellos, el calor pasará del cuerpo más caliente al menos caliente.

Formas de transmisión de calor

1. - Conducción 2. - Convección 3. - Radiación

Concepto de conducción

Es la forma de transmisión de calor, en la cual el calor se mueve pasando de una molécula de una substancia a otra molécula de la misma o diferente substancia.



1-5


Ejemplo de conducción

Si tenemos una barra de hierro y le aplicamos calor como se muestra en la figura 2, observamos que el calor es transportado desde un extremo caliente de la barra al extremo frío por conducción.

Fig. 2

Concepto de convección

Es la forma de transferencia de calor que se presentan los fluidos y gases en donde las moléculas están libres para moverse, cuando el calor fluye por este método lo hace debido al movimiento de moléculas.



1-6


Ejemplo de convección

Si observamos la fig. 2 B, vemos que el calor es transportado por toda la habitación por convección cuando se calienta el aire.

CONVECCION FIG 2B

Concepto de radiación

Es la forma de transferencia de calor que no depende de las moléculas, sino que en este caso el calor viaja de la misma forma que la luz que proviene de una lampara o foco.

RADIACION FIG 2 C

Ejemplo de radiación

En la fig. 2 C vemos el ejemplo más visible de radiación, es el calor procedente del sol, que pasando a través del espacio, calienta la tierra.

Concepto de temperatura

Es la escala para medir la intensidad de calor.



1-7


Ejemplo de temperatura

En nuestro país la temperatura se mide en grados centígrados (ºC) y grados Fahrenheit (ºF). Estas escalas tienen puntos básicos en común que son: 1. - Punto de congelación 2. - Punto de ebullición A nivel del mar el agua se congela a 0ºC o 32ºF y hierve a 100ºC o 212ºF.

Formulas de conversión de temperatura

Para la conversión de una escala de temperatura a otra se hace por medio de las siguientes ecuaciones:

°F = 1.8 °C + 32 °F = 9/5 °C + 32 °C = ( °F - 32 ) / 1.8 °C = 5/9 ( °F - 32)

Ejemplo 1 Para convertir una temperatura de 77 °F a su equivalente en escala

Celsius: (a) °C = ( -32 ) / 1.8 = / 1.8 = ____ºC (b) °C = ( 5/9 )( -32 ) = ( 5/9 )( ) = / 9 = ___°C

Ejemplo 2 Para convertir una temperatura de 30 °C a su equivalente en escala

Fahrenheit (a) °F= (1.8 ) ( ) + 32 = + 32 = °F (b) °F= ( 9/5 )( ) + 32 = + 32 = °F



1-8


Cantidad de calor

La cantidad de calor es diferente de la intensidad de calor a causa de que tiene en consideración no solamente la temperatura del fluido o sustancia a ser medido sino también su peso. El agua se usa como un patrón para esta cantidad de calor.

Ejemplo de cantidad de calor

Continuación podemos ver las escalas de cantidad de calor como se observa en la fig. 3:

CELSIUS FAHRENHEITKC ABS F R

ABS

373353

333

313

293

273

253

233

213

33

13

0

10080

60

40

20

0

-20

-40

-60

-240

-260

-273

212176

140

104

68

32

-4

-40

-76

-400

-436

-460

672636

600

564

528

492

456

-420

-60

-240

-260

-273

A

B

C

D

Escalas fahrenheit, celsius, rankine y kelvinA. Temperatura de ebullición del agua; B. condiciones norma-les de temperatura; C, temperatura de congelación del agua;D. Cero absoluto

Fig. 3



1-9


Concepto de Calor especifico

Es la cantidad de BTU requerida para aumentar la temperatura de una libra de cualquier substancia 1°F.

Ejemplo de Calor especifico

Es necesario añadir un BTU a cada libra de agua para aumentar 1°F, pero no es igual para todas las substancias. En la figura 4 las cifras indicadas en la parte superior de cada sección, muestran cuantos BTU son necesarios añadir a una libra de cada substancia para aumentar su temperatura 1°F. Estos son los calores específicos de las diferentes substancias.

1 LB. DE AGUACALOR ESPECIFICO

=10001 BTU = 1° AUM

1 LB. DE ACEROCALOR ESPECIFICO

=1181 BTU = 8.5° AUM

1 LB. DE ALUMINIOCALOR ESPECIFICO

=0.2151 BTU = 4.6° AUM

1 LB. DE CARNECALOR ESPECIFICO

=0.771 BTU = 1.3° AUM

Fig. 4



1-10


Conclusiones En la figura 4 vemos, como ya se ha explicado, que se necesita 1 BTU

para aumentar la temperatura del agua. Comparece- con los 0.118 BTU que se necesitan para conseguir lo mismo en el hierro, los 0.215 BTU para el aluminio y 0.77 para la carne. Los números de la parte inferior en cada caso son la inversa del calor específico ya que representa los grados que aumentará 1 lb. de cada substancia si se le añade 1 BTU.

Ejemplo gráfico agua

En la figura 5 se muestra gráficamente la temperatura para una libra de agua. El extremo más bajo de la línea inclinada, está definido por una línea horizontal exterior a partir de un punto que representa 50°F y por una línea vertical trazada a partir de un punto que representa 18 BTU. Eso indica que es necesario suministrar 18 BTU para calentar una libra de agua desde 32°F a 50°F. El extremo superior de la línea inclinada está definido por una línea horizontal extendida a partir de un punto que representa 150°F y una línea vertical extendida desde un punto que representa 118 BTU. Esto quiere decir por lo tanto que hay que agregar 118 BTU a una libra de agua para subir la temperatura de 32°F a 150°F. Para encontrar el calor necesario para aumentar la temperatura de 50°F a 150°F debe restarse 18 BTU de 118 BTU y se obtiene 100 BTU por libra.

Temp °F212°200°

150°

100°

50°

32°0° 18° BTU 118°

Figura 5



1-11


Ejemplo de calor especifico del agua

El agua en estado de liquido tiene como calor especifico la unidad (es decir, que 1 BTU aumentará 1°F la temperatura de 1 libra de agua), pero, si el agua se encuentra en forma de hielo como se observa en la fig. 6 hacen falta 16 BTU para aumentar la temperatura del hielo desde 0°F a 32°F. Es decir, 0.5 BTU por grado, por lo tanto, el hielo tiene un calor especifico de 0.5.. En la línea superior se muestra que se necesitan 5 BTU para aumentar la temperatura del agua desde 70°F a 75°F. El agua en forma de liquido tiene por tanto un calor especifico igual la unidad Adviértase la diferencia de inclinación de las dos líneas del gráfico.

TEM

PER

ATU

RA

75°

70

32

0

16 160 BTU 198 203

5°

LIQ

IUD

O

5 BTU

HIELO

Gráfica de Temperatura-BTU

Figura 6



1-12


Concepto de Calor sensible

Es cuando el calor agregado o eliminado de una sustancia provoca un cambio de una temperatura. Las variaciones de calor sensible pueden ser detectadas con un termómetro.

Conclusiones del ejemplo anterior

Refiriéndonos a la fig.6 El calor sensible se ha representado en el gráfico por los 16 BTU necesarios para variar la temperatura del hielo desde 0°F a 32°F y por los 43 BTU necesarios para variar la temperatura del agua desde 32°F a 75°F. Este gráfico nos es también muy útil para definir el calor sensible comparándolo con el calor latente. Obsérvese la separación que existe entre los extremos de las dos líneas inclinadas a los 32°F. El calor representado por la distancia entre estos dos puntos sobre la escala de los BTU, no significa que simplemente ha desaparecido. Es el calor latente que será definido dentro de poco. Más fácil es ver que las dos líneas inclinadas han variado su temperatura para cada correspondiente variación en BTU.

Concepto de calor latente

Es cuando el calor agregado o eliminado de una sustancia provoca un cambio de estado en una sustancia.

Concepto de calor latente de evaporación

Es el cambio de energía almacenada de una sustancia sin variar su temperatura al pasar de liquido a vapor.

Concepto de calor latente de fusión

Es el calor necesario para pasar una libra de sólido a liquido sin variar su temperatura a la presión atmosférica normal.



1-13


Ejemplo de calor latente

En la fig.7 podemos ver ejemplos de calor latente.

CALOR LATENTEDE EVAPORACION

CALOR LATENTEDE FUSION

AGUA HIRVIENDO HIELO

Figura 7 La importancia del calor latente no puede ser menospreciada ya que es la base de la refrigeración mecánica (ver figura 7).



1-14


Conclusiones El calor latente cambia una substancia de sólido a líquido a vapor sin

cambiar su temperatura. Quitando calor latente a un cuerpo, éste cambia de vapor a líquido ó de líquido a sólido. Un conocido ejemplo de calor latente de vaporización es el calor absorbido cuando el agua está hirviendo en un recipiente ver fig. 7. Cuando el agua alcanza la temperatura de ebullición de 212°F a nivel del mar, la temperatura deja de aumentar aunque se le siga suministrando calor. El agua comienza a hervir por tanto, a 212°F utilizando grandes cantidades de calor hasta que se termina por completo la ebullición. Un conocido ejemplo de calor latente de fusión es el calor añadido para derretir hielo y hacerlo agua.

Concepto de cambio de estado

Es cuando una sustancia cambia de sólido a liquido, liquido a gas (vapor) y viceversa.

Ejemplo de cambio de estado

El gráfico temperatura BTU (figura 8), ilustra gráficamente los cambios de calor sensible y latente de una libra de agua entre 0°F y algún punto por encima del punto de ebullición.

Calor latentede vaporización

144 180 970

AGUA

CAMBIODE

AGUA AHIELO

HIELO

0 16 160 340

32

212CAMBIO DE AGUA

VAPOR

Calorsensible

Calor latentede fusión

Vapor

Temperaturade saturación

BTU

Fig 8



1-15


Conclusiones Comenzando por la esquina inferior izquierda tenemos que el hielo

está a 0°F. Cuando se añaden 16 BTU al hielo, su temperatura asciende a 32°F. Como se ve por medio de la línea inclinada de la izquierda. Los 16 BTU son de calor sensible, ya que ellos producen un aumento de temperatura. A 32°F el hielo comienza a derretirse. Durante el proceso de licuación la temperatura no cambia pero el contenido de calor aumenta, como se indica en la línea horizontal. Su longitud total está al nivel de los 32°F pero el calor contenido varía desde 16 BTU a 160 BTU. Los 144 BTU de diferencia es el calor latente de fusión. Después que el hielo a 32°F se ha convertido en agua a la misma temperatura, cualquier otra adición de calor comienza a cambiar la temperatura del agua como indica la línea inclinada de la derecha. Los 180 BTU que cambian la temperatura del agua de 32°F son de calor sensible. A 212°F el agua empieza a hervir. La temperatura de ebullición se llama también temperatura de saturación. La temperatura del agua permanece a 212°F hasta que 970 BTU han sido añadidos y la libra de agua está hirviendo como se indica por la línea horizontal superior. Los 970 BTU necesarios para convertir el agua en vapor son calor latente de vaporización.

Concepto de sobrecalenta-miento

Es el calor adicional que se le agrega al vapor después que el agua ha hervido sin que la temperatura del vapor empieza a aumentar. También el sobrecalentamiento se mide en grados. De este modo, 10°F de sobrecalentamiento quiere decir que el vapor ha sido calentado 10°F por encima del punto de ebullición o punto de saturación.



1-16


Resumen del ejemplo de cambio de estado

Ahora hagamos un rápido resumen sobre el gráfico de la fig.8: a) La temperatura de una libra de hielo es elevada desde 0° a 32° por

adición de 16 BTU, de calor sensible.

b) El hielo a 32°F se convierte en agua a 32°F, por adición de 144 BTU de calor latente de fusión.

c) La temperatura del agua es elevada desde 32°F a 212°F por

adición de 180 BTU de calor sensible.

d) El agua se convierte en vapor por adición de 970 BTU de calor latente de vaporización.

e) El vapor es sobrecalentado por adición de calor sensible.

Concepto de tonelada de refrigeración

Es el efecto de absorber calor producido al licuarse una tonelada de hielo a la temperatura de 32°F en 24 horas. Es por tanto, una variación de calor por unidad de tiempo que puede ser convertida en BTU por día, por hora, o por minuto si se desea. (ver figura 10).

Ejemplo de tonelada de refrigeración

En la siguiente figura se ilustra un ejemplo aplicable a este concepto

1 TONELADA

DE HIELOA 32°F

CUANDO SE FUNDE = 1 TONELADA DE EN 24 HORAS REFRIGERACION

(2000 * 144) = 288000 BTU /DIA(288000/24HRS) = 12000 BTU/HR(12000 / 60 MIN) = 200 BTU/min

Fig. 9



1-17


Concepto de presión

Es la fuerza ejercida por unidad de área o también como la intensidad de una fuerza en un punto determinado sobre una superficie de contacto.

Unidades de presión

Las unidades de medición son:

Sistema Ingles Sistema Métrico PSI o Lb/pulg2 Kg/cm2

Equivalencias A continuación se presentan algunas equivalencias de presión a nivel

del mar: 1.033Kg/cm2 = 14.7PSI = = 1 atm = 101.3 Kpa = 1.013 Bar.

Regla general de presión

A mayor presión, mayor temperatura y a menor presión, menor temperatura.

Concepto de presión atmosférica

Es la presión ejercida por la atmósfera, que es una envoltura de aire que rodea a la tierra y que se extiende hacia arriba, desde la superficie de la tierra, a una distancia de unos 80 Km o más. Este aire tiene peso y debido a él, ejerce presión sobre la superficie de la tierra.



1-18


Ejemplo de presión atmosférica

Vemos en la figura 10 un tubo abierto de mercurio de 30” de altura que está conectado a otro tubo por el cual se suministra aire a presión, la cual se lee por medio de un manómetro. Cuando la presión de aire se ha extraído, la columna de mercurio baja a cero y el manómetro también desciende a cero. Cuando la presión del aire llega a 14.7 libras por pulgada cuadrada, la columna de mercurio asciende otra vez a 30”. Como la mayor parte de las presiones se miden bajo condiciones atmosféricas, se suelen disponer escalas con dos diferentes puntos de principios de la escala.

30’14.7 LB

AIRE A PRESIONENTRADA

MERCURIO

Figura 10



1-19


Diferentes escalas de presión

Si observamos sobre una de las escalas, de la fig. 11,el punto cero se fija a la presión atmosférica normal. Las presiones por encima de la atmosférica se leen en libras por pulgada cuadrada (PSIG) y las que están por debajo de la presión atmosférica se leen en pulgadas de vacío. Estas son llamadas presiones leídas en manómetro. Las medidas de presiones usadas en trabajos de refrigeración son de este tipo.

La otra escala comienza en un punto en el cual la presión atmosférica es cero. Se mide en libras por pulgada cuadrada absolutas (PSIA). No tienen escala de vació.

ESCALA DEPRESIONESABSOLUTAS

44.7 30

24.7 10LIBRAS POR

PULGADAS CUADRADAS(PSLA)

ESCALA MANOMETRICA

LIBRAS PORPULGADAS CUADRADAS

(PSIG)

14.7 0

0 -30

VACIO

RELACIONES DE PRESIONES

Fig. 11 En la figura 11 vemos una comparación de la escala de presiones leídas en manómetro y la escala de presiones absolutas. Obsérvese que 30” de vacío equivale a cero libras por pulgada cuadrada absolutas. A 14.7 psi absolutas, la presión leída en manómetro es de cero psi.



1-20


Concepto de presión absoluta

Es la presión ejercida por un fluido sobre el valor cero (este es un espacio al que se le ha eliminado completamente todo gas o liquido o sea vacío completo y que tiene una presión de cero.

Concepto de presión manométrica

Es la presión que se mide por encima de la presión atmosférica. Osea, que los instrumentos medidores de presión por lo general miden la diferencia entre la presión de un fluido y la presión atmosférica.

Concepto de refrigerante

Es un fluido que absorbe calor por evaporación a baja temperatura y presión y cede calor por condensación a temperatura y presión más alta. Los refrigerantes usados actualmente, han sido escogidos bajo bases de economía, características químicas y macanicas de operación.


1-21

Teoría molecular

Concepto de Teoría molecular

La teoría dice que las pequeñas partículas o moléculas de agua se mueven mas rápidamente dependiendo de cuanto calor se les aplica. Y que según la proporción del movimiento molecular, el agua puede ser hielo, líquido o vapor.

Ejemplo de la teoría molecular

La pirámide invertida muestra la teoría de la naturaleza del calor y sus efectos sobre la temperatura. En este ejemplo se ha escogido el agua como substancia.

FASE GASEOSA

MOLECULAS LIBRES PARA MOVERSEEN TODAS DIRECCIONES

FASE LIQUIDAMOVIMIENTO LIMITADO

DE LAS MOLECULAS

FASESOLIDA

212°F

32°F

Fig. 12 En la parte baja de la pirámide, existe una temperatura llamada CERO ABSOLUTO, en cuyo punto no hay teóricamente ningún calor en el hielo, ni movimiento de las moléculas. En cualquier punto, por encima de -459°F, el agua en forma de hielo, liquido o vapor, contiene calor. Jamas se consiguió enfriar un cuerpo hasta el cero absoluto. Los científicos han determinado el cero absoluto teóricamente.



1-22

Teoría molecular, continuación

Conclusiones de ejemplo de la teoría molecular

Se puede deducir de la forma de la pirámide que la palabra frío es un término relativo, ya que en todos los niveles por encima del cero absoluto, está presente alguna cantidad de calor, aunque el hielo o el agua den la sensación de frío. La anchura de la pirámide a cualquier nivel, representa la cantidad de calor en el agua o vapor de agua. La altura sobre el cero absoluto indica la temperatura correspondiente a dicha cantidad de calor. Los característicos quiebros o escalones que vemos en la pirámide, representan las cantidades extras de calor que se necesita añadir para fundir el hielo o vaporizar el agua. Las frases que vemos en la parte derecha y superior de la gráfica, son maneras científicas de decir que la actividad de las moléculas determina si el agua se encuentra en forma de hielo, líquido o vapor. La mayoría de las substancias pueden existir en un momento determinados en forma de sólido, líquido o vapor como ocurre con el agua, aunque las temperaturas a las cuales ellas se derriten y se vaporizan, sean distintas. Por ejemplo, él oxigeno es un gas por encima de -297ºF, un sólido por debajo de -324°F y líquido entre ambas temperaturas. EL hierro funde a 2,800 °F y se vaporiza a 4,950 °F.


1-23

Carta psicrométrica

Introducción La psicometría es una rama del aire acondicionado que tiene como

finalidad proporcionar información acerca de las propiedades del aire. Así como también brindar la posibilidad de que un experto en aire acondicionado pueda analizar el comportamiento termodinámico de un proceso de lavado de aire y así mismo como un proceso de refrigeración.

Composición del aire

El aire ( figura 13), al rededor de nosotros, se compone de una mezcla de gases y vapor de agua. El aire seco (aire sin vapor de agua) contiene aproximadamente 78% de nitrógeno y 21% de oxigeno, el 1% restante, corresponde a bióxido de carbono y cantidades muy pequeñas de otros gases como es hidrogeno, helio, neón, argón, etc. El vapor de agua, existe en muy poca cantidad, así que es medio en gramos o libras.

OTROS GASES1 LB.

OXIGENO 21 LB.

NITROGENO78 LB.

100LB

100

Fig. 13

Temperatura de bulbo seco

Es la temperatura medida con un termómetro ordinario.



1-24

Carta psicrométrica, continuación

Temperatura de bulbo húmedo

Es la temperatura medida por un termómetro ordinario cuyo bulbo se encuentra encerrado en una mecha o saco de tela húmedo. Para obtener una lectura precisa la mecha debe mojarse con agua limpia a la misma temperatura del bulbo seco.

Concepto de temperatura de punto de rocío

Es la temperatura a la cual el vapor de agua en el aire se comienza a condensar si se enfría el aire a presión constante. Un ejemplo es la humedad sobre un vaso de agua con hielo. El vidrio frío reduce la temperatura del aire por debajo de su punto de rocío y la humedad que se condensa forma gotas sobre la superficie del vidrio.

Concepto de Humedad especifica

Es el peso real de vapor de agua en el aire, se expresa en libras de aire seco y generalmente se indica en libras de vapor de agua por libras de aire seco.

Concepto de Humedad relativa

Es el porcentaje de vapor de agua que hay en una libra de aire.

Concepto de Volumen especifico

Es el volumen de aire por unidad de peso de aire seco. Se expresa en ft3/lb de aire seco.

Concepto de entalpia

Es el contenido de calor del aire, por unidad de peso. Se expresa en BTU/lb de aire seco.



1-25


Concepto de Carta Psicrométrica

Son representaciones gráficas de datos del aire que facilitan la solución de problemas prácticos y que permiten el análisis gráfico.

Interpretación del aire en la Carta Psicrométrica

Básicamente la carta psicrométrica muestra la relación entre las cuatro propiedades del aire que son: 1.-Temperatura del bulbo seco 2.-Temperatura de punto de condensación 3.-Temperatura de punto húmedo 4.-Humedad relativa Nota: Cuando se conocen dos de estas cuatro propiedades pueden

Determinarse directamente las otras dos.

Formación de la carta psicometría

Para hacer esta carta, todo lo que hacemos es arrancar con la escala de temperatura ordinaria llamada la temperatura de bulbo seco. Luego se extiende la escala del termómetro, como se muestra en la figura 14. Note sobre la carta real que estas líneas no son realmente perpendiculares. Esto se hace así para que otras líneas sean rectas en vez de curvas.

ESCALA DE TEMPERATURA

100°

F B

ULB

O S

ECO

0 20 40 60 80 100 120

Figura 14



1-26


Formación de la Carta Psicrométrica , continuación

Enseguida se coloca la escala horizontal de acuerdo a la cantidad del vapor de agua mezclado con cada libra de aire seco. Esta escala (figura 15) se llama la razón de humedad.

0,030

0,015

0,002ESCALA DE RAZON DE HUMEDAD

RA

ZON

DE

HU

MED

AD

(w)

LIB

RA

DE

AG

UA

PO

R L

IBR

AD

E A

IRE

SEC

O

Fig. 15

Concepto de Razón de Humedad

Se expresa en libras de humedad por libras de aire seco. Sabemos que el aire puede contener diferentes cantidades de humedad, dependiendo de su temperatura; si contienen toda la humedad que puede (100 %), se dice que está saturado. Podemos encontrar exactamente qué tanta humedad puede contener el aire en condiciones saturadas.



1-27


Formación de la Carta Psicrométrica (continuación)

Retornando a la construcción de la carta psicrométrica, podemos colocar ahora los puntos de saturación (figura 16) para cada condición de temperatura de bulbo seco y cuando éstas se conectan forman una curva o línea de saturación.

LINEA DE SATURACION

BULBO SECO °F

PUNTOS DE SATURACION

70 75 85

002642

001882

001582

RA

ZON

DE

HU

MED

AD

(W)

Fig. 16



1-28


Ejemplo de carta psicrométrica

Asuma una muestra de aire (punto A, figura 17) con una temperatura de bulbo seco de 80°F, que contiene 0.011 lb de humedad. Si fuéramos a calentar el aire sin añadir humedad, el punto se movería a la derecha sobre la línea horizontal, mostrando un incremento en la temperatura de bulbo seco, sin cambiar su contenido de humedad.

ENFRIAR

CALENTAR

HUMIDIFICAR

DESHUMIDIFICAR

A 0,011

80°F BS

Figura 17 Si fuéramos a añadir humedad (humidificador) sin cambiar la temperatura de bulbo seco, el punto se movería verticalmente hacia arriba. Si se redujera la humedad (deshumidificar, se movería verticalmente hacia abajo. Si se añade temperatura y humedad, el punto se movería hacia arriba y hacia la derecha y si el aire fuera enfriando (sin cambiar su contenido de humedad), el punto se movería horizontalmente a la izquierda.



1-29


Ejemplo de carta psicrométrica, continuación

Si la muestra de aire se enfría, eventualmente la línea de saturación (punto B, figura 18), en donde no puede contener más vapor de agua y con enfriamiento posterior, se empezaría a condensar algo de ese vapor. Esa temperatura es justamente 59.7°F. Esta se conoce como la temperatura de punto de rocío de la muestra. Puede leerse en la intersección de la línea vertical de la temperatura de bulbo seco y la línea de saturación. En resumen, en el punto B se tiene una temperatura de bulbo seco de 59.7°F, una temperatura de punto de rocío de 59.7°F y un contenido de humedad de 0.011 lb de agua por libra de aire seco.

TIEMPO DEPUNTO DE ROCÍO

B A

ENFRIAMIENTO

59.7 80°F - BS

W

0.011

Fig. 18



1-30


Ejemplo de carta psicrométrica, continuación

Ahora, si la muestra se enfría más, por ejemplo a 50°F de bulbo seco la humedad se condensará siguiendo la línea de saturación hasta el punto C (figura 19), en donde tendrá un punto de roció de 50°F y una razón de humedad de sólo 0.0076. así la muestra ha perdido 0.00034 lb de humedad, se ha enfriado y deshumidificado.

50°PR

59.7°PR

C

BSA

TURACIO

N

50° 59,7° 80

0,011

0,0076

°F BS

Fig. 19



1-31


Formación de la Carta Psicrométrica, continuación

El siguiente elemento en nuestra carta, es la construcción de las líneas de humedad relativa para condiciones parcialmente saturadas ( figura 20). Sabemos que la humedad relativa es 100% en la línea de saturación. Pueden dibujarse líneas para 80%, 60%, 40%, etc. ya que sabemos el contenido de humedad especifica en relación a las temperaturas. Como un ejemplo, una libra de aire a 75°F de bulbo seco, tendrá 0.01882 lb de agua (punto A) en la saturación (100% de humedad relativa).

70

60

50% 0,019

0,0095

A

B

75°F BSLINEAS DE HUMEDAD RELATIVA

Fig. 20 El punto B(50% de humedad relativa), puede localizarse aproximadamente a 0.0094 lb de agua (0.01882lb ÷ 2). El mismo método puede usarse para cada temperatura de bulbo seco y eventualmente se dibuja una línea que representa el 50% de humedad relativa para cada condición escogida de temperatura de bulbo seco. Pueden dibujarse líneas similares para diferentes condiciones de humedad relativa. Ya sabemos qué tan útil es poder expresar la humedad relativa, ya que afecta el confort humano.



1-32


Ejemplo de Carta simplificada (continuación)

Esto completa la construcción de la carta psicrométrica simplificada (fig. 21). Aunque no es 100% precisa, esta descripción le ayudará a entender las relaciones de las líneas en la carta real.

BU

LBO

SEC

OHUMEDAD

ESPECIFICA

PUNTODE ROCIO

HUM

EDAD

RELA

TIVA

BULBO HUMEDO

Figura 21



1-33



Otro término utilizado es el contenido de calor total o entalpía, de la mezcla de aire y vapor de agua. La entalpía es muy útil para determinar la cantidad de calor añadido retirado del aire en un proceso dado. Se encuentra sobre la carta psicrométrica en la Figura 22.

25.0

40.0W

0.0156

0.0064

44% HR

35% HR

A

B

9575 °TDB

16.6 BH

57°BH

ESCALA DE ENTALPIA EN BTU POR LIBRA

DE AIRE SECO

Fig. 22

Siguiendo las líneas de temperatura de bulbo húmedo; pasando la línea de saturación está la escala de entalpía, El punto A representa aire a 75°F BS y 0.0064 lb de humedad y cerca a 35% de humedad relativa, su entalpía es 25 BTU por lb de aire seco. Calentando y humedeciendo el aire hasta el punto B 95°F BS y 0.0156 lb de humedad y cerca a 44% de humedad relativa, la entalpía es ahora 40 BTU por lb de aire seco; el incremento en calor total sería 40-25 ó 15 BTU por lb de aire seco.



1-34



Si se dibuja un triángulo como se muestra en la figura 23, la distancia vertical representa la cantidad de humedad añadida; esto es calor latente. La distancia horizontal representa el calentamiento sensible del aire. La entalpía en la intersección de las líneas vertical y horizontal es 30 BTU por lb. Por consiguiente la cantidad de calor latente añadido es 40 menos 30, o sea 10 BTU por libra. El calor sensible añadido es la diferencia entre 25 y 30 igual a 5 BTU por lb.

25.0

30.0

40.0

B

HUMEDADAÑADIDA

CALENTAMIENTOSENSIBLE

A

ENTALPIA BTU POR LIBRA

DE AIRE SECO

Figura 23



1-35



La última propiedad que va a ser examinada es el volumen específico, el cual es el numero de pies cúbicos ( pies3 ), ocupados por una libra de aire seco.

Las líneas para estos volúmenes específicos se muestran en la carta psicrométrica en la figura 24. Los volúmenes específicos se usan principalmente para verificar el comportamiento del ventilador y para determinar los tamaños del motor del ventilador, para aplicaciones de alta y baja temperatura.

Como se mencionó al comienzo del capítulo, el grado en el cual usted utilice la carta psicrométrica, depende de su actividad particular. En la mayoría de los casos un técnico de aire acondicionado usa únicamente las temperaturas de bulbo seco y húmedo para determinar el comportamiento del sistema, sin embargo, si usted necesita más información de la presentada aquí, hay excelente material disponible de fuentes industriales.

BAROMETRO ESTANDAR (NIVEL DEL MAR)

75°BS

13.5 PIES3

DE AIRE PESAN1 LB

@ 95°F Ocupa 14 pies3

@ 55°F Ocupa 13 pies3

15.0

14.5

14.0

13.513.0

Figura 24



1-36


Análisis en carta psicrométrica

A continuación se describe el comportamiento termodinámico de algunos procesos basándose en la carta psicrometrica.

Calor latente en la carta psicrometrica

El calor latente es el producido por la condensación o evaporación del agua cuando estos no producen cambio alguno en la temperatura del bulbo seco. Por lo tanto, este proceso aparece como una línea vertical en la carta.

NINGUN CAMBIO EN TEMPERATURA

CALORLATENTE

CAMBIOEN

HUMEDAD

Calor sensible en la carta psicrometrica

El calor sensible es el que produce cambio en la temperatura del bulbo seco pero no en la cantidad de vapor de agua presente en el aire (humedad especifica). Este cambio aparece como una línea horizontal en la carta.

NINGUNCAMBIO

ENHUMEDAD

CAMBIO EN TEMPERATURA DE BULBO SECO

CALORSENSIBLE



1-37


Punto de rocío en la carta psicrometrica

Un ejemplo de calor sensible es el calentamiento de aire al pasar por un serpentín de calefacción. Supongamos que las condiciones iniciales de aire son 15.6°C Bulbo Seco, y 13.3°C bulbo húmedo. En la carta psicrométrica determinamos que el punto de rocío es 11,7°C.

15,6°

13,3°11,7°

BS

BH

PR

°C

15,6°13,3°

11,7°

SERPENTIN DE CALEFACCION



1-38


Calefacción en la carta psicrometrica

Supongamos que al pasar por el serpentín de calentamiento el aire es calentado a 24ºC bulbo seco, la temperatura del bulbo húmedo sube a 16.4°C pero la temperatura del punto de rocío sigue igual ya que no hemos añadido ni quitando humedad al aire. Se debe también notar que la humedad relativa ha disminuido.

Algo parecido sucede en la atmósfera; en las primeras horas de la mañana la humedad relativa es alta pero conforme aumenta la temperatura del aire al calentar el sol, la humedad relativa baja.

°C

15,6°13,3°11,7°

24°C BS

16,4°C BH11,7°C PR

16,4°C

11,7°C

15,6°C

SERPENTIN DE CALEFACCION

13,3°C

24°C

CALENTAMIENTO SENSIBLE

Enfriamiento sensible en la carta psicrométrica

Si se invierte el proceso anterior, es decir si se enfría el aire de 24°C bulbo seco y 11.7°C punto de rocío a 15.6°C bulbo seco, tendremos un ejemplo de enfriamiento sensible. En este caso la temperatura del bulbo húmedo disminuye pero la temperatura del punto de rocío aun se mantiene igual.

ENFRIAMIENTO SENSIBLE

FLUJO DE AIRE

°C24°BS

16.4°BH

11,7°PR

15,6°C BS13,3°C BH11,7°C PR



1-39


Enfriamiento y deshumecta-ción en la carta psicrométrica

Si el enfriamiento (sensible) se combina con la deshumectación (latente), el proceso aparecerá en el ábaco como una línea inclinada hacia la izquierda. La inclinación de la línea depende de la proporción del calor sensible y latente que se quita en el proceso. Este proceso de enfriamiento y deshumectación simultáneo ocurre tan frecuentemente en el acondicionamiento del aire que el vapor del ángulo formado por la línea que lo representa y la horizontal en el ábaco psicrométrico recibe el nombre de factor de calor sensible.

FLUJO DE AIRE

BS

BHPR

Sensible

Latente

ENFRIAMIENTO Y DESHUMECTACION

Factor de calor sensible en la carta psicrométrica

Este factor es definido como la relación entre el calor sensible y la suma del calor sensible y latente, llamado también calor total.

FACTOR DE CALOR SENSIBLE

CALOR TOTAL =CALOR SENSIBLE

CALOR SENSIBLE + CALOR LATENTE


1-40

Practica

Practica 1 Realiza una visita a campo y localiza cada una de las partes del

sistema de refrigeración y reconoce las funciones que hace cada una de ellas 1.- Válvula de expansión 2.- Evaporador 3.- Compresor 4.- Condensador 5.- Filtro de silica


Capítulo 2 Sistema de Refrigeración

Panorama general

Introducción Un sistema de refrigeración tiene como función primordial el hecho de

abatir la temperatura en un lugar deseado. Las áreas en donde tienen aplicación son muchas, como ejemplo podemos citar a: Telmex, oficinas comerciales, oficinas administrativas, salas de trafico, salas de conmutación, repetidores de microondas, salas de pcm, Salas de radio etc. Teléfonos de México normalmente utiliza, equipos divididos, paquetes, chillers, unidades ventana y en algunas instalaciones se utilizan maquinas centrifugas y equipos de absorción.

Objetivo Al término del capitulo el participante describirá las partes de un

sistema de refrigeración así como el ciclo de este, de acuerdo a lo visto en el manual.

Contenido En este capítulo se verán los siguientes puntos

Tema Ver Página Sección A. Componentes del Sistema de refrigeración 2-A Sección B. Ciclo básico de un sistema de refrigeración 2-B

2–A


Sección A Componentes del Sistema de Refrigeración

Panorama general

Introducción En esta sección se describen los componentes básicos del sistema de

refrigeración, así como su simbología utilizada, refrigerantes y aceites utilizados.

Contenido En esta sección contiene los siguientes temas

Tema Ver Página Simbología de un sistema de refrigeración 2-A-1 Componentes de un sistema de refrigeración 2-A-3 Refrigerantes y aceites 2-A-14


2-A-1

Simbología de un sistema de refrigeración

Introducción A continuación se indicara la simbología mas comúnmente usada en

los sistemas de refrigeración en general.

Simbología La simbología es la siguiente:

SIMBOLO

DESCRIPCION

Tablero Para Equipo de Clima

Unidad Manejadora de Aire

Equipo de Aire Acondicionado

Ductos de Aire

Extractor de Aire

t °c

Termostato



2-A-2

Simbología de un sistema de refrigeración, continuación

Simbología, continuación

SIMBOLO

DESCRIPCION

Evaporador

Compresor

Condensador

Válvula de expansión

Condensador


2-A-3

Componentes de un sistema de refrigeración

Partes de un sistema de refrigeración

Continuación se muestra un diagrama esquemático de un sistema de refrigeración común, en el cual se describen sus partes que lo componen.

Función del compresor

La función de un compresor es tomar vapor refrigerante a baja temperatura y presión, para luego aumentar su temperatura y presión, esto da como resultado que la presión y la temperatura del refrigerante en el evaporador son disminuidos permitiéndole absorber calor del ambiente que le rodea. En la sección de descarga el compresor incrementa la presión y la temperatura para transferir calor al agua o aire que se utiliza como medio de condensación.


VALVULA DE EXPANSIONTERMOSTATICA

CONDENSADOR

LINEA DE GAS CALIENTE

RECIBIDOR

COMPRESOR

LINEA DE LIQUIDO

EVAPORADOR

BULBO SENSOR

FILTRO DE SILICA

MIRILLA

VALVULA DE PASO

LINEA DESUCCION


CONDENSADOR


RECIBIDOR

COMPRESOR

LINEA DE LIQUIDO

EVAPORADOR

BULBO SENSOR

FILTRO DE SILICA

MIRILLA

VALVULA DE PASO

LINEA DESUCCION


2-A-4

Componentes de un sistema de refrigeración, continuación

Tipos de compresor

Los compresores se clasifican de la manera siguiente:

TIPO VARIANTES

Recíproco • Abiertos • Semi-herméticos • Herméticos

Rotativo Centrífugo • Abiertos

• Herméticos

Compresor reciproco

Estos pueden tener uno o más cilindros y por lo mismo uno o más pistones. En unidades pequeñas o cerradas tienen un cilindro y en grandes unidades llegan a tener hasta doce cilindros. Los cilindros pueden arreglarse en línea, en “v” o en “w” independientemente del arreglo.



2-A-5


Dibujo de un compresor reciproco

En la siguiente figura mostramos un dibujo de un compresor reciproco cortado transversalmente, en el cual esta descrito todas sus partes.



2-A-6


Partes de un compresor reciproco

Estos constan de un cilindro fijo, un pistón con anillos o ranuras aceitadas, un cigüeñal conectado a una biela y esta conectada al pistón y en la parte alta a una placa con válvulas (flappers) de entrada y salida (succión y descarga), como se observa en la fig. anterior.

Funciona-miento del compresor reciproco

La acción de bombeo del pistón moviéndose hacia arriba y hacia abajo dentro del cilindro, introduce (absorbe) o mete, el refrigerante (a baja presión) en forma de gas el cual después de comprimirse es expulsado a alta presión y a alta temperatura en forma de gas acelerado y pasa a la etapa de condensación. La fuerza que mueve el cigüeñal proviene de un motor eléctrico.

Compresor reciproco abierto

Este se llama así debido a que el motor eléctrico mediante poleas y bandas mueve a la flecha del cigüeñal, el cual para evitar fugas requiere de un reten de presión en la flecha.



2-A-7


Compresor reciproco hermético

Estos tienen el motor y el compresor dentro de una unidad, es decir encerrados en una carcasa. Este compresor normalmente es para uso domestico.

Compresor rotativo

Este es conocido por su funcionamiento más suave. En lugar de un pistón central, el movimiento ascendente y descendente lo produce un rotor excéntrico que gira dentro de una cámara de compresión, la cual tiene salida (presión y succión) y una aleta sostenida contra el rotor por medio de dos resortes. La acción de compresión la hace debido al entrampamiento del gas entre el rotor excéntrico y las paredes de la cámara. Estos son comúnmente en aplicaciones industriales.

Compresores centrífugos

Este tipo de compresor aumenta la presión del gas debido al movimiento acelerado producido por la acción de un impulsor a alta velocidad. Este tipo de compresor es apropiado para refrigerantes que operen a baja presión y a baja temperatura así como gran volumen, tales como el R-11(freon 11). Este compresor es utilizado en grandes sistemas de refrigeración de edificios, hoteles y teatros.

Control de capacidad

Es un dispositivo mediante el cual controlamos la capacidad del compresor.

Nivel de aceite

Un orificio de control de nivel de aceite o válvula de retención minimizan la pérdida de aceite del cárter del compresor durante el arranque. Esta característica releva la presión del cárter al lado bajo y previene que el exceso de aceite se bombee al lado alto.



2-A-8


Válvula de succión

La figura muestra unas válvulas de lengüeta de succión y de descarga, situadas en la parte superior del cilindro. La válvula de succión esta situada en la parte inferior de la placa de válvulas y la válvula de descarga esta colocada en su parte superior. Las posiciones de las válvulas durante la carrera de succión se ven en la parte izquierda de la figura. Como el pistón se aleja de la placa de válvulas una presión más baja que la de succión es obtenida en el cilindro. La presión de succión forza la apertura de la válvula y permite al gas que proviene de la tubería de succión entrar al cilindro. A causa de que la presión de descarga es mucho más alta que la presión dentro del cilindro, la válvula de descarga es mantenida cerrada.

Válvula de descarga

En la carrera de compresión como el pistón se acerca a la placa de las válvulas una presión mayor que la de descarga se obtiene dentro del cilindro. Esta presión empuja la válvula fuera de su asiento y permite al gas contenido dentro del cilindro pasar al colector de descarga. A causa de que la presión dentro del cilindro es mucho más alta que la presión de succión, la válvula de succión es mantenida cerrada.


SUCCION DESCARGASUCCION DESCARGA


2-A-9


Válvula de expansión tipo termostática

La válvula de expansión termostática controla automáticamente la entrada de líquido refrigerante al evaporador. Esta es controlada por una retro-alimentación de presión refrigerante que manda el evaporador y la temperatura que censa el bulbo. La válvula controla el caudal del refrigerante para mantener un recalentamiento relativamente constante al final del serpentín evaporador. Aunque es extensamente usada, esta válvula es la más difícil de comprender de todos los dispositivos de control. Esta ilustración muestra una sección de una válvula de expansión termostática con los principales componentes señalados por sus nombres. Las fuerzas que actúan sobre el vástago obturador se han resaltado en el diagrama. Ellas son la presión del muelle y la presión del evaporador sobre la parte inferior del diafragma y la presión del bulbo sobre la parte superior del diafragma. La presión del evaporador llega a la parte inferior del diafragma a través de un orificio interno que existe en la válvula. Esto sucede en una “válvula de igualación interna”.


DIAFRAGMA

RESORTE

ORIFICIO

PRESION DEL BULBO

PRESION DELEVAPORADOR

VASTAGO

LIQUIDOREFRIGE-RANTEDOSIFICADO

LIQUIDOREFRIGERANTE

FILTRO

DIAFRAGMA

RESORTE

ORIFICIO

PRESION DEL BULBO


VASTAGO

LIQUIDOREFRIGE-RANTEDOSIFICADO

LIQUIDOREFRIGERANTE

FILTRO


2-A-10


Válvula automática de expansión

La siguiente figura muestra una ilustración de una válvula de expansión automática. Este dispositivo de control se diseña para mantener una presión constante en el evaporador. La fuerza primaria que actúa en ella es la presión del evaporador. La presión del evaporador ejerce una fuerza contra la parte inferior del diafragma. Un muelle regulable ejerce una presión sobre la parte superior del diafragma. Cuando la presión del evaporador aumenta, sobre pasa la presión del muelle y mueve el diafragma hacia arriba, cerrando de esta manera la válvula. Cuando la presión del evaporador disminuye, la presión del muelle sobrepasa la presión del evaporador y empuja el diafragma hacia abajo abriendo la válvula.

Cuando esta válvula mantiene una presión en el evaporador constante también tiende a mantener constante la temperatura del evaporador.


TUERCA DE AJUSTE PRESIONDEL RESORTE

DIAFRAGMA

VASTAGO

ENTRADADEL

LIQUIDO

SALIDADE GAS

Y LIQUIDO


VALVULA AUTOMATICA DE EXPANSION

TUERCA DE AJUSTE PRESIONDEL RESORTE

DIAFRAGMA

VASTAGO

ENTRADADEL

LIQUIDO

SALIDADE GAS

Y LIQUIDO


VALVULA AUTOMATICA DE EXPANSION


2-A-11


Válvula automática de expansión, continuación

Una importante consideración a ser tomada en cuenta en relación con el funcionamiento de esta válvula, es que tiene una acción inversa en cuanto a condiciones de carga variable. Cuando la carga en un evaporador aumenta, la presión de succión normalmente aumenta, debido al aumento de evaporación. Para absorber ese aumento de carga, este debe ser acompañado de un aumento en la cantidad de líquido refrigerante que pasa al evaporador. En este caso, el aumento de presión en la válvula de expansión automática cierra la válvula. Al cerrarse la válvula cuando tiene lugar un incremento en la carga, el suministro de refrigerante es abierta, tanto más cuando mayor es el incremento. Esta válvula solamente debe usarse en sistemas donde la carga es relativamente constante. Se utilizan principalmente en sistemas tales como refrigeradores domésticos y pequeños enfriadores de agua, etc.

Evaporador El evaporador o serpentín de enfriamiento es la parte del sistema de

refrigeración donde se retira calor del producto: aire, agua o algo que debe de enfriarse. Cuando el refrigerante entra al evaporador absorbe calor de los productos que van a ser enfriados. Con esta acción el refrigerante empieza a hervir y se vaporiza.

Tipos de evaporador

- Evaporador de convección forzada. - Evaporador de tipo de placa. - Evaporador de tubo aleteado. - Evaporador de aire forzado. - Evaporador el tipo inundado.

Evaporador de convección forzada

Tiene aplicaciones especificas pueden requerir el uso de superficies de placas planas para congelamiento por contacto. Se coloca tubería continua entre las dos placas de metal las cuales son soldadas en los extremos y se produce vacío en el espacio entre las placas.



2-A-12


Evaporador de tipo de placas

Son ampliamente utilizados en pequeños refrigeradores, congeladores y fuentes de soda donde la producción en masa es económica y las placas pueden construirse en una gran variedad de formas.

Evaporador de tubo aleteado

Los tubos están dispuestos en forma de rollo de serpentín y esta aleteado para producir mayor transferencia de calor. El aire pasa cruzando los serpentines de enfriamiento.

Evaporador de aire forzado

En este tipo de evaporador el uso de ventilador mejora el flujo de aire y la transferencia de calor del aire al refrigerante dentro del serpentín ya que una mayor proporción del aire está en contacto con el área superficial del serpentín.

Evaporador tipo inundado

Este tipo de evaporador trabaja en base al principio del intercambiador de aceite. En donde existen dos circuitos con transferencia de calor en el caso del evaporador utilizado en un sistema de refrigeración el agua sede calor al refrigerante para que éste llegue al punto de ebullición.

Condensado-res

Estas unidades tienen la función de eliminar el calor que disipa en el local acondicionado. El refrigerante ingresa al condensador a alta presión y alta temperatura y al tener contacto con el medio condensante(aire) disipa el calor que le retira al área acondicionada.

Tipos de condensado-res

- Enfriados por aire - Enfriados por agua (muy poco uso en Telmex) - Evaporativos (no se utiliza en Telmex)

Condensador enfriado por aire

Este tipo de condensador cuenta con un ventilador que tiene como función incrementar el flujo de aire. El tipo de ventilador utilizado en este tipo de condensadores depende de factores de diseño como lo es la resistencia al flujo, nivel de ruido requisitos de espacio etc.



2-A-13


Filtro deshidratador

Es un elemento vital dentro del sistema de refrigeración. La ubicación de este elemento es a la salida del condensador y a la entrada del control de flujo. Este dispositivo deshidrata o elimina la humedad del refrigerante que circula dentro del sistema de refrigeración.

Funciona-miento del deshidratador

Filtra el refrigerante a través de una coladera y un cedazo que se encuentra en su interior. Entre estos se encuentra una solución química de pequeños granos de forma irregular llamados percilica y es la que se encarga de absorber la humedad que se produce en los cambios de estado del refrigerante. Esta sal de percilica va desintegrándose poco a poco a través del tiempo hasta convertirse en polvo,

Mirilla Este es un elemento que sirve para observar cuando el gas

refrigerante esta circulando por el sistema en forma liquida. Algunos cuentan con indicador de humedad.

Tubo capilar Es un dispositivo de control empleado mas comúnmente en

refrigeradores domésticos, comerciales y aire acondicionado. Este consiste en un tubo de cobre de cierta longitud (3.10 – 3.30 metros) que tiene un pequeño diámetro interior de 0.66 – 2.15 mm. Este siempre se instala después del deshidratador y antes del evaporador.

Funciona-miento del tubo capilar

Estos dispositivos tienen como objetivo proporcionar la restricción adecuada para el flujo correcto de gas refrigerante. Ósea que nos sirve como válvula de paso para regular la presión requerida, así como el volumen necesario en el evaporador.


2-A-14

Refrigerantes y aceites

Refrigerante Son los fluidos vitales en los sistemas de refrigeración.

Absorben calor del lugar donde no se desea y lo trasladan a otro donde no nos afecta. La evaporación del liquido refrigerante remueve calor, el cual es liberado por la condensación del vapor calentado.

Características de los refrigerantes

Estos refrigerantes son los llamados fluorocarbonos, las cuales tienen propiedades importantes como son: 1.- No son tóxicas 2.- No son inflamables 3.- No son explosivas 4.- No son corrosivas 5.- Tienen diferentes características de presión-temperatura de

ebullición.

Uso de los refrigerantes

El R-12, R-22,R-11, etc. Son refrigerantes que reaccionan con la capa de ozono de la atmósfera terrestre y podrían acabar con ella. Existen otros refrigerantes que se han desarrollado (ecológicos), los cuales no dañan la capa de ozono, como son: el suva R-502, R-134A, R-402A y B, R-404A y R-407. La diferencia radica en su composición química y en su peso molecular.

Aceite lubricante para el compresor

Este debe tener la capacidad de mantener lubricado todas las partes internas del compresor sin perder sus características al mezclarse con el refrigerante. El aceite comúnmente usado es el ACEMIRE 150.

Características del aceite

Las propiedades que debe tener in aceite son: 1.- Estabilidad química 2.- Punto de fluencia o escurrimiento 3.- Resistencia dieléctrica 4.- Viscosidad



2-A-15

Refrigerantes y aceites, continuación

Métodos de lubricación

Estos se pueden agrupar en dos tipos: 1.- Por salpicadura 2.- Por alimentación forzada

Lubricación por salpicadura

El monoblock actúa como deposito, llenándose con el aceite a un nivel a la parte inferior de las chumaceras del cigüeñal. Con cada revolución del cigüeñal, el excéntrico se sumerge en aceite causando salpicadura a las paredes del cilindro, chumaceras y otras superficies frotantes. Este método es para compresores pequeños de alta velocidad (HASTA 15 HP)

Lubricación por alimentación forzada

El aceite es impulsado bajo presión a través de los tubos del aceite pasajes taladrados del cigüeñal y bielas, a las diversas superficies friccionantes. Después de lubricar el aceite regresa por gravedad a un deposito localizado en el monoblock del compresor. El aceite circula bajo presión por medio de una bomba localizada en el monoblock del compresor, generalmente en el extremo del cigüeñal.

Relación refrigerante -aceite

La solubilidad o miscibilidad es la capacidad del refrigerante en su estado liquido de mezclarse con el aceite necesario para la lubricación de las partes móviles del compresor. Cuando esta propiedad es baja se corre el riesgo de que el compresor se quede sin aceite y sé desvíele.

2-B


Sección B Ciclo básico del Sistema de Refrigeración

Panorama general

Introducción En esta sección se describe el funcionamiento básico de un ciclo del

sistema de refrigeración. Mediante un diagrama se indican los componentes básicos del sistema de refrigeración por compresión de vapor, para ayudar a comprenderlo mejor.

Contenido En esta sección sé vera el siguiente tema

Tema Ver Página Ciclo básico de un sistema de refrigeración 2-B-1


2-B-1

Ciclo básico de un sistema de refrigeración

Ciclo de refrigeración

En la figura podemos observar un ciclo de refrigeración:

Previo a la carga de gas del sistema de refrigeración

Para cargar gas freon a un sistema de refrigeración (de cualquier tipo de gas) por primera vez, es necesario realizarle una prueba de fuga, la cual consiste en aplicarle nitrógeno a todo el sistema a una presión de 350 PSI aproximadamente durante 24 hrs. Después de que se verifica que no tiene fuga el sistema, se procede a hacerle una prueba de vacío, la cual sirve para eliminar la humedad del sistema.



CONDENSADOR


RECIBIDOR

COMPRESOR

LINEA DE LIQUIDO

EVAPORADOR

BULBO SENSOR

FILTRO DE SILICA

MIRILLA

VALVULA DE PASO

LINEA DESUCCION


CONDENSADOR


RECIBIDOR

COMPRESOR

LINEA DE LIQUIDO

EVAPORADOR

BULBO SENSOR

FILTRO DE SILICA

MIRILLA

VALVULA DE PASO

LINEA DESUCCION


2-B-2

Ciclo básico de un sistema de refrigeración, continuación

Previo a la carga de gas del sistema de refrigeración, continuación

Esto se realizara con una bomba de vacío (de la capacidad adecuada del sistema), la cual nos debe marcar una lectura de 1x10 –3 BAR en su aparato de medición que tiene integrado (vacuometro). Al dar la lectura anterior se dice que ya esta en condiciones de poder cargarle gas freon (refrigerante) al sistema de refrigeración.

Carga de gas al sistema de refrigeración

Una vez que ya tiene vacío el sistema de refrigeración, se realiza la carga de gas (refrigerante). Esta se hace mediante un manifuld (este consta de un manómetro de baja presión y uno de alta presión) que se conecta a las válvulas de alta y baja presión del compresor mediante unas mangueras con conectores y un tanque de gas freon que se conecta al manifuld. Nota: el procedimiento de carga de gas será descrito en el

capitulo 6.

Proceso del ciclo de refrigeración

Para iniciar la explicación damos por hecho que el sistema ya tiene gas freon. Si nos referimos a la figura anterior, justo antes de donde se encuentra la válvula de expansión el refrigerante se encuentra en estado liquido a una presión y temperatura relativamente altas. El refrigerante pierde presión al pasar por la válvula de expansión (válvula de control de flujo). Al salir el refrigerante de la válvula es tan baja la presión que se evapora una parte del refrigerante pasando al estado gaseoso, esto quiere decir que gana calor del refrigerante que no se evaporo. El refrigerante en estado líquido pasa a través del evaporador, el cual a la salida de este se va transformando en vapor, esto es debido al calor que se absorbe del medio ambiente en que se encuentra el evaporador. (o sea, que empieza a enfriar el medio ambiente). Al salir el evaporador el refrigerante es un gas a baja temperatura y a baja presión. Después entra al lado de baja presión del compresor, el cual presuriza al gas refrigerante para aumentarle la temperatura y poder devolverlo al estado liquido.



2-B-3

Ciclo básico de un sistema de refrigeración, continuación

Proceso del ciclo de refrigeración, continuación

El refrigerante sale del compresor en estado gaseoso a alta temperatura y alta presión. Para cambiar al estado liquido, se le debe de eliminar calor, esto se logra pasándolo por un condensador. El refrigerante pasa a través de los conductos del condensador, el cual tiene unos extractores de aire que absorben calor que lleva el refrigerante y lo expulsa este al medio ambiente, y como resultado de ello el refrigerante se condensa y pasa a la forma liquida. Entonces podemos decir que el refrigerante ha vuelto a su estado inicial y esta listo para repetir el ciclo. Desde luego estos procesos son continuos al circular el refrigerante a través del sistema.

Equipo del sistema de refrigeración

Como observamos en el proceso del ciclo de refrigeración los componentes principales del equipo son: a) Compresor b) Condensador c) Válvula de expansión d) Evaporador


Capítulo 3 Clasificación de equipos de refrigeración

Panorama general

Introducción Hay un gran numero de variantes en los sistemas de

acondicionamiento de aire, y en las formas en que se pueden usar para controlar el ambiente en una construcción. Los cambios de carga, las necesidades de zonificación, el espacio disponible y los costos son algunas de las variables que determinan que tipo de sistema se va a emplear. En este capítulo se describen los diferentes tipos de equipos de refrigeración, así como el uso que se le da a cada uno de ellos en las instalaciones de Telmex.

Objetivo Al término del capítulo el participante describirá el funcionamiento

general de los diferentes tipos de equipos de refrigeración que se describen en el manual.

Contenido En éste capítulo:

Tema Ver Página Equipos de precisión 3-1 Equipos divididos 3-9 Unidades de ventana 3-12 Unidades paquete 3-13 Accesorios 3-21 Practica 3-23


3-1

Equipos de precisión

Componentes de los equipos de precisión

Como ejemplo para la descripción de equipos de precisión, nos basaremos en el equipo STULZ modelo CCM/MC, el cual ha sido instalado en centrales digitales con piso falso. Este es un equipo de tipo paquete que consta de las siguientes partes: • Evaporador • Compresor • Intercambiador de calor • Sección de filtrado de aire, humidificación y deshumidificación • Microprocesador central

Descripción de los equipos de precisión

Estos equipos constan de un intercambiador de calor, que hace la función de condensador enfriado por agua, que a su vez es enfriada en el exterior por un serpentín en contacto con circulación de aire forzado. También tiene un microprocesador central, que mediante circuitos de control supervisa las funciones del equipo. El ensamble del motor y del ventilador tienen una capacidad de transmisión ajustable y están diseñados para proporcionar una diferencia de presión óptima a través del serpentín del evaporador y así lograr que la cantidad de aire requerida, fluya de presión alta a presión baja, quedando acondicionada de acuerdo a las necesidades del equipo. El serpentín del evaporador proporciona los medios de enfriamiento del aire, en base al intercambio de calor del surtidor de aire a través de aletas de aluminio y tubos de cobre dirigidos al refrigerante de presión y temperatura baja, que fluye dentro de los tubos de cobre. El vapor refrigerante saturado se inyecta en el serpentín y éste, recoge el calor de los tubos de cobre, y se evapora en gas que se saca del evaporador por medio de un compresor.



3-2

Equipos de precisión, continuación

Descripción del Compresor (la bomba del sistema)

El compresor, así como el ventilador de la unidad, se utiliza para crear un diferencial de presión. El compresor es una bomba de desplazamiento positivo, que mueve un gas de presión baja que contiene el calor extraído del evaporador, hacia el dispositivo rechazador de calor, llamado condensador, cada vez que hay presión y temperatura elevadas. Como un sistema de circuito cerrado debemos extraer el calor del refrigerante, condensarlo a líquido y prepararlo para reciclarlo.

Descripción del Condensador

El condensador al extraer el calor del gas que circula por él, éste se condensa (este gas viene del compresor a alta presión y temperatura). Se extrae el calor del condensador pasándolo por agua, por una mezcla de agua/glicol o directamente al aire exterior, o pasando aire por un serpentín típico con aleta de aluminio y de tubo de cobre. Cuando se enfría el refrigerante y se condensa en líquido está listo para ser inyectado al evaporador nuevamente para completar el ciclo.

Descripción de los Recalentado-res eléctricos

Los recalentadores se instalan en los sistemas de control ambiental por una razón principal. Con una temperatura elevada de la ampolleta húmeda ( alto % R.H.) y una condición ligera o sin carga en el espacio, se requiere que el serpentín del evaporador condense y extraiga el exceso de humedad. Con la unidad en su modalidad de enfriamiento, un evaporador en frío y una carga ligera o sin carga en la habitación, la temperatura de la habitación sé DEPRESIONARA RÁPIDAMENTE. En consecuencia, durante el proceso de deshumidificación, se utiliza el calor para recalentar el aire frío saliente y regresarlo a una temperatura de aire entrante, y así mantener el espacio en las condiciones deseadas.

Descripción de la Deshumidifi-cación

La deshumidificación consiste en extraer la humedad de un espacio para mantener una condición ambiental como la descrita para el recalentamiento en el párrafo anterior.



3-3


Concepto de Electricidad estática

Es la capacidad que tienen los objetos de almacenar una carga eléctrica la cual depende del tipo de material, de la humedad y temperatura de este. Es sabido que la electricidad estática es algo muy destructivo y que destruye cada año millones de dólares invertidos en equipo electrónico o de otro tipo.

Como prevenir la electricidad estática

Para prevenir que se presente la electricidad estática, mantenemos una condición de humedad relativa por encima de 40 %. La mayoría de los centros de cómputo la mantienen a 50 %. El sistema estándar de humidificación utilizado en nuestra unidad, es del tipo de caldera atmosférica de vapor. El agua de alimentación se eleva hasta el punto de ebullición y el calor latente, en forma de vapor, se distribuye al espacio para mantener la presión de vapor requerida y así obtener la humedad relativa deseada. Recuerde que la RH interna es mayor a la RH ambiental ( externa) y se logra al elevar la presión de vapor interno. Nota: ESTO NO SE PUEDE LLEVAR A CABO SI EL ESPACIO ACONDICIONADO NO ESTA SELLADO. El operador puede monitorear el nivel de agua en el cilindro y notificar al personal de servicio para que tengan en cilindro de repuesto en el stock, para el momento en que se encienda la luz de " cambio de cilindro " y la alarma se accione. Consulte el manual Nortec provisto con su unidad para detalles completos de su sistema.



3-4


Funciona-miento de los filtros

Los filtros de aire son una parte crítica de su sistema de control ambiental y es crítico para la operación del sistema de computación, así como para la temperatura y la humedad relativa. Sin embargo, los filtros en la mayoría de los sistemas, reciben un mínimo de atención. Es responsabilidad del operador ver que los filtros se inspeccionen, limpien y repongan adecuadamente, de acuerdo a las necesidades. Algunos de los problemas provocados por filtros sucios incluyen un flujo disminuido de aire, temperatura del aire saliente y RH abajo de su límite, extracción excesiva de humedad por el evaporador, interruptores de límite de recalentamiento disparándose, áreas calientes en el espacio, etc. Los filtros son muy importantes.

Funciona-miento del Controlador electrónico

En el controlador electrónico o microprocesador, el operador realiza los ajustes primarios para control de la temperatura, humedad y temperatura del agua( sí es aplicable). NOTA: Debido a la diferencia en la presentación de diversos controladores, el operador debe usar el manual adecuado para una información detallada y así poder ajustar el controlador. Bajo ninguna circunstancia deberá el operador intentar ajustar los valores de temperatura real y humedad relativa. Estas indicaciones se deben establecer utilizando instrumentos de precisión que el operador no tiene disponibles.



3-5


Ajustes de Valores predetermina-dos

Se ajusta el valor predeterminado o temperatura que deberá mantenerse en el espacio por medio de la selección de Temperatura SP en la pantalla del controlador, y presionando las flechas de UP y DOWN e incrementando o disminuyendo al valor numérico del valor predeterminado que se desee emplear. Una vez que se tiene el número apropiado para el valor predeterminado en la pantalla del controlador, simplemente presione ENTER. Esto da entrada al número en la computadora y una memoria no-volátil lo retiene, aún cuando se apague la energía. El método anterior se usa también para ajustar todas las condiciones de operación: • Temperatura. • Humedad relativa • Temperatura de agua • Fluctuación de valores

Fluctuaciones del equipo de precisión

Cuando se seleccione la fluctuación de valores de temperatura y humedad relativa, es muy importante que la fluctuación de valores de la humedad relativa sea por lo menos dos veces la fluctuación de valores de la temperatura. Si se selecciona a menos, la unidad estará controlándose con la temperatura de bulbo húmedo en la habitación, provocando que la unidad tenga un ciclo de humidificación a deshumidificación y viceversa. Con las condiciones anteriores adecuadamente ajustadas en la memoria del controlador, la unidad mantendrá automáticamente las condiciones seleccionadas + ó - de la fluctuación de valores, si la unidad tiene el tamaño adecuado y está bien instalada.



3-6


Condiciones de alarma

Existen dos condiciones de alarma que desempeña la porción monitora del controlador: • Alarmas de condición • Alarmas de funcionamiento

Ejemplo de condiciones de alarma

Como ejemplo, una alarma de condición, es la alarma de humedad baja. Cuando el humidificador trabaja en forma normal, la alarma se podría presentar debido a que el espacio no está sellado: una puerta abierta, demasiado aire exterior entrando en el espacio, etc. La alarma humidificadora es una alarma de funcionamiento, pues es una indicación de que el humidificador está inoperante. Un humidificador inoperante puede provocar que se presente una alarma de condición ( así como una alarma de compresor puede provocar que se active una alarma de condición, sino hay suficiente capacidad de apoyo disponible). La alarma de condición con un humidificador inoperante sería de humedad baja. Con el enfriamiento ( compresor) inoperante, se presentará una alarma de temperatura alta. Es importante que el operador sepa la diferencia para que en caso de presentarse una alarma, éste pueda proporcionar una información precisa por teléfono al personal de servicio.

Es importante tomar encuenta que si se reporta una condición de humedad baja, en el espacio sin detallar y la alarma de la función humidificadora está encendida, podría significar que el técnico llegará preparado para enfrentarse únicamente a una alarma de condición, y se encontraría con que en realidad existe una alarma de funcionamiento. Esto le afectaría porque no llevaría consigo las refacciones necesarias, para reparar la unidad.



3-7


Controlador del equipo de precisión

El controlador monitorea y muestra en la pantalla continuamente las condiciones de la habitación. Después del ajuste inicial de los parámetros requeridos, no será necesario hacer ajustes adicionales. Recuerde que como en todos los aparatos nuevos, se requiere de un periodo de ajuste para que el sistema se estabilice y para que los operadores se acostumbren a la forma en que funciona el sistema para mantener las condiciones.

Retardadores del controlador

Una de las cosas más confusas para un operador es observar que aumenta la temperatura al punto más allá de la fluctuación de valores, punto en el cual el compresor( enfriamiento), debe activarse. Cuando el compresor no se activa, el operador siente que tiene un problema con el controlador. Para prevenir que los componentes y compresores del sistema tengan un daño mecánico y para mantener el ritmo del ciclo por hora del compresor dentro de los límites, bajo condiciones de carga cambiantes, se ha diseñado un retardador dentro del controlador. Esto no sólo prevendrá daño mecánico, sino que no tendrá una sobre-reacción con los incrementos de carga repentinos, causando condiciones sinusoidales en el espacio.

Timer del equipo de precisión

El timer de inicio de frío y el mínimo del retardador de tiempo actúan de la misma forma que los retardadores ya mencionados, pero a la inversa. El timer de inicio de frío se ajusta generalmente por 5 minutos, lo cual asegura un inicio apropiado del compresor en sistemas enfriados por aire durante ambientaciones bajas y proporciona un mínimo de tiempo para que todos los sistemas se prevengan contra un ciclaje corto del compresor y su subsecuente falla.



3-8


Secuencia del compresor del equipo de precisión

A continuación se muestra la secuencia del compresor en las unidades con múltiples compresores, es un método para mantener un tiempo de trabajo equivalente en ambos compresores: 1. Con una solicitud de enfriamiento se activa el compresor no. 1. 2. Si la temperatura sigue elevándose, el compresor no.2 comenzara

a funcionar. 3. En el momento en que la temperatura de la habitación empieza a

regresar a su valor predeterminado, el compresor no. 1 dejará de funcionar primero.

4. Al llegar al valor predeterminado y a su fluctuación de valores, el compresor no. 2 dejará de funcionar.

5. Cuando la temperatura de la habitación incremente nuevamente, el compresor no. 2 será el primero en funcionar.

Esto asegura un tiempo igual de funcionamiento de los dos compresores. La mayoría de los sistemas solamente llevarán una secuencia cuando ambos compresores estén apagados, lo cual no proporciona un tiempo de trabajo igual. Esto quiere decir que si usted tiene una carga normal de 5 toneladas con un máximo de 7 toneladas y el compresor no. 2 se activa únicamente cuando tenga una carga máxima, el compresor no. 2 entrará y saldrá de su ciclo una y otra vez y el compresor no. 1 quedará trabajando continuamente. Como puede ver, mientras la habitación esté cargada, no se puede presentar la secuencia. Esta es la razón por la que usamos una secuencia de: EL PRIMERO QUE ENCIENDE ES EL PRIMERO QUE SE APAGA.


3-9

Equipos divididos

Partes de los equipos divididos

Estos equipos están formados por dos unidades básicamente: 1. Unidad manejadora 2. Unidad de condensación. Además cuentan con un tablero de control. En el caso de las centrales digitales en TELMEX se cuenta con dos equipos divididos, en donde uno opera en condiciones normales y el otro está de reserva.

Descripción de los equipos divididos

El serpentín de refrigeración de la manejadora se encuentra interconectado con la unidad de condensación por tubería. El tipo de manejadora utilizado, en las instalaciones de centrales digitales de TELMEX es del tipo unízona, el cual tiene un solo ducto de inyección y uno de retorno. La unidad condensadora normalmente es por aire y ventiladores. La capacidad del compresor y la cantidad de ventiladores depende de la capacidad del equipo instalado.



3-10

Equipos divididos, continuación

Dibujo de un equipo dividido

El siguiente diagrama muestra las partes de que se compone un equipo dividido:


LINEA DELIQUIDO

FUENTE DEENERGIA

SWITCH

ARRANCADORDEL VENTILADOR

INTERNO

FILTRODESHIDRATADOR

INDICADORDE HUMEDAD VALVULAS DE

SOLENOIDE

FLUJO DE AIRE

CONTROL DE VOLTAJELINEA DE VOLTAJETUBERIA

LINEA DELIQUIDO

FUENTE DEENERGIA

SWITCH

ARRANCADORDEL VENTILADOR

INTERNO

FILTRODESHIDRATADOR

INDICADORDE HUMEDAD VALVULAS DE

SOLENOIDE

FLUJO DE AIRE

CONTROL DE VOLTAJELINEA DE VOLTAJETUBERIA


3-11

Equipos divididos, continuación

Partes de la unidad manejadora

Está formada básicamente por los siguientes elementos: • Ventilador • Motor de ventilador • Poleas y bandas • Serpentín del evaporador • Filtro de aire fino y filtro de malla • Filtro de aire exterior

Tuberías de los equipos divididos

Estas son dimensionadas en la fase del proyecto tomando en cuenta las siguientes consideraciones: • Que no ofrezcan demasiada caída de presión. • Que tengan buena velocidad de arrastre del aceite por todo el

sistema de refrigeración • Deben de tener la menor cantidad de trampas • Ser fijadas y soldadas con seguridad y calidad.


3-12

Unidades de ventana

Característi-cas de las unidades de ventana

Estos equipos son de pequeñas dimensiones físicas. En el interior de su gabinete contienen el evaporador, compresor y condensador. Normalmente son instalados sobre la pared o la ventana y deben de contener en su instalación una charola de condensados con un drene para los mismos. Estos equipos normalmente se instalan en oficinas privadas, pequeñas residencias, habitaciones de hotel, etc.

Dispositivo de control de refrigerante

Estos equipos cuentan con tubos capilares a la entrada del evaporador, en lugar de válvula de termoexpansión. Por medio de los tubos capilares se lleva a cabo la expansión, función que realiza la válvula termostática en los equipos que la tienen instalada.

Control eléctrico de los equipos divididos

Consta de las siguientes partes: • Un motocompresor hermético de una potencia que depende del

tamaño del equipo • Un motor del condensador • Un motor para realizar la función de una manejadora de aire • Timer • Interruptores de presión para protección del equipo • Un termostato de cuarzo con posición de ventilador en la cual no

funciona la refrigeración, posición de frío en donde funciona ventilación y refrigeración y fuera.

Los interruptores de presión están destinados a la protección del equipo por alta o baja presión (no todos los equipos lo tienen).


3-13

Unidades paquete

Características de las unidades de paquete

Estos equipos son fabricados en diferentes tamaños(5, 7.5, 10 toneladas o más) y normalmente son fijados al piso o al techo, hoy en día cuentan con una gran demanda de instalación en salas de cómputo, áreas con equipo electrónico en operación. Estos equipos son ensamblados, probados y embarcados en fábrica.

Características del dispositivo de control

Este tipo de unidades ya cuenta con dispositivo de control el cual varía de acuerdo a la capacidad de refrigeración de cada equipo. Existen diferentes marcas en el mercado. El control contiene los siguientes elementos: • Contactores de corriente para compresor y ventiladores. • Resistencia del cárter.

Tipo de compresor

El compresor que tienen instalado es del tipo semihermético, fácil de desmontar y repararse, caso contrario a los compresores de las unidades de ventana que tienen compresor hermético y que no son reparables.

Capacidad de los equipos de paquete

La capacidad de las unidades paquete enfriadas por aire es la que se muestra en la siguiente tabla:

CAPACIDAD USO

1.5 a 7.5 toneladas Residencial Más de 30 toneladas Comercial



3-14

Unidades paquete, continuación

Estándar de operación de las unidades de paquete

La mayoría de las unidades son evaluadas y certificadas de acuerdo con el estándar 210 de ARI, el cual establece 80° F bulbo húmedo como la temperatura de retorno del aire al evaporador y 95° F bulbo seco como la temperatura del aire exterior entrando al condensador exterior. Incluido en el estándar 210 del ARI está también el requisito de que la unidad debe ser capaz de operar hasta una temperatura de 115° F para el ambiente exterior sin desconectarse por alta presión o sin que el compresor prenda y pare por sobrecarga.

Funciona-miento de las unidades de paquete

Esquemáticamente, un sistema operando en las condiciones ARI tiene las características mostradas en la figura de la página 15, el aire de retorno desde el espacio acondicionado pasa a través del filtro y luego a través del evaporador donde es enfriado y deshumidificado. El aire al salir del serpentín estará alrededor de los 58° a 60°F. Así pues hay una reducción de temperatura a través del serpentín de aproximadamente 20° a 22° F. La presión de succión con R-22 a la salida del serpentín será de cerca de 73 a 76 psi. El aire acondicionado sale a 60°F y asumiendo que absorbe una pequeña cantidad de calor en su recorrido por los conductos, llegará al espacio acondicionado a 62° ó 65°. ( 15° a 18° de diferencia de temperatura), la cual es una diferencia aceptable. En el lado de alta del refrigerante, el aire exterior para condensación será introducido a 95° F al serpentín, el flujo de aire sobre él será nominalmente de 800 pcm por tonelada. La presión de descarga resultante en el compresor con R-22 estará en el rango de las 295 psi manométricas. La temperatura promedio en el condensador será de 130° F con un subenfriamiento de 16° F aproximadamente para el refrigerante, ya en el estado líquido, lo que da una temperatura de salida de líquido de 114° F del serpentín de condensación.



3-15


Diagrama esquemático

El siguiente diagrama muestra esquemáticamente el funcionamiento de una unidad de paquete.


295 PSIMANOMETRICA

195°F

75 PSIMANOMETRICA

58°F AIRESUMINISTRO

58°F HASTA 60°F

75 PSIMANOMETRICA

56°F

400 PCM/TON

ENTRADADE AIRE

80° BULBO SECO67° BULBO HUMEDO

75 PSIMANOMETRICA

44°F

ENTRADA DEAIRE 95°F

800 PCM/TON

295 PSIMANOMETRICA

114°F

DESCARGADE AIRE

295 PSIMANOMETRICA

130°F

295 PSIMANOMETRICA

195°F

75 PSIMANOMETRICA

58°F AIRESUMINISTRO

58°F HASTA 60°F

75 PSIMANOMETRICA

56°F

400 PCM/TON

ENTRADADE AIRE

80° BULBO SECO67° BULBO HUMEDO

75 PSIMANOMETRICA

44°F

ENTRADA DEAIRE 95°F

800 PCM/TON

295 PSIMANOMETRICA

114°F

DESCARGADE AIRE

295 PSIMANOMETRICA

130°F


3-16


Interruptor de baja presión de aceite

Es un dispositivo que se utiliza para proteger al compresor, evitando que éste funcione con baja presión de aceite y pueda sufrir daños mecánicos debidos a una muy pobre lubricación ( la presión de trabajo del aceite es de 12-16 psi y el ajuste del switch es de 5-7 psi con un diferencial de 5 psi). El sensor se conecta a la descarga de la bomba de presión de aceite localizada en el interior del compresor.

Sensor de alto y bajo voltaje

Es un accesorio que está destinado a vigilar el nivel de voltaje de alimentación. Si éste es demasiado alto o bajo, el circuito de control del sistema de refrigeración quedará inhibido y no funcionará hasta que el voltaje se encuentre de nuevo en un valor aceptable.



3-17


Modutrol de las unidades de paquete

Este accesorio en las instalaciones de Telmex tiene poco uso, sin embargo en instalaciones muy grandes tiene demasiado uso. Se aplica en la operación de válvulas de 3 ó 2 vías utilizadas en sistemas de acondicionamiento por agua helada, mejor conocidos como Schillers. Su operación obedece a las condiciones de temperatura monitoreadas por termostatos. Tanto el termostato como las válvulas deberán ser del tipo modulante, es decir, que según sea la temperatura sensada el modutrol responderá con una proporción de su carrera de trabajo moviendo la válvula que tenga conectada.

El modutrol también es ampliamente utilizado en sistemas de aire acondicionado para mover compuertas de aire y el movimiento o posición de las compuertas obedece también a la temperatura monitoreada por un termostato del tipo modulante.


a) VASTAGODE LA VALVULA

b) VALVULADE 3 VIAS

T) TERMOSTATOMODULANTE

M) MODUTROL

ENTRADADE AGUA

FRIA

T

M

ac

b c

EJEMPLO DEAPLICACIÓN DEUN MODUTROL

a) VASTAGODE LA VALVULA

b) VALVULADE 3 VIAS

T) TERMOSTATOMODULANTE

M) MODUTROL

ENTRADADE AGUA

FRIA

T

M

ac

b c

EJEMPLO DEAPLICACIÓN DEUN MODUTROL


3-18


Válvula de control de capacidad de las unidades de paquete

Puede ser eléctrica, operada por una bobina solenoide y controlada por termostato ó presostato, ó del tipo operada por la presión de descarga y controlada por la presión de succión. El tipo de control de capacidad instalado en un compresor, sirve para controlar dos cilindros al mismo tiempo. En los compresores con cuatro cilindros, solamente se controla un cabezal, izquierdo ó derecho. Lo antes mencionado converge en algo que es muy importante hoy en día, el ahorro de energía. Al trabajar descargado un compresor se desarrolla menor potencia de trabajo.

Característica de control de capacidad de pasos múltiples

Esta característica permite activar ( descargar y cargar) rápidamente grupos de cilindros para adaptar la capacidad del equipo a la carga térmica. En equipos Schiller se puede tener hasta 8 pasos de control de capacidad.

Esquema del control de pasos múltiples

En la figura siguiente mostramos un dibujo de esta


TORNILLO DEAJUSTE DE LA

PRESIONDIFERENCIAL

PYSTON DEBY PASS

CONTROLDEL PUNTODE AJUSTE

BASE DEVALVULA

TAPA DELTORNILLO

DIFERENCIAL

TORNILLO DEAJUSTE DE LA

PRESIONDIFERENCIAL

PYSTON DEBY PASS

CONTROLDEL PUNTODE AJUSTE

BASE DEVALVULA

TAPA DELTORNILLO

DIFERENCIAL


3-19


Diagrama de cableado de una unidad de paquete

Como ejemplo mostramos un diagrama de conexiones (lado izquierdo) y un diagrama esquemático ( lado derecho) de una unidad de paquete marca carrier 50 DA.



3-20


Diagrama de cableado de una unidad de Paquete continuación

Descripción de las abreviaturas del diagrama anterior:

C CONTACTORHR HOLDING RELAYOL OVERLOAD (CURRENT)TM TIMER MOTORTO THERMAL OVERLOADCR CONTROL RELAYIFM INDOOR FAN MOTOROFM OUTDOOR FAN MOTOROFMC OUTDOR FAN MOTOR CAP.IFR INDOOR FAN RELAYAHA ADJUSTABLE HEAT ANTICIPATORCC COOLING COMPENSATORTC COOLING THERMOSTATTH HEATING THERMOSTAT

HP HIGH PRESSURE SWITCHLP LOW PRESSURE SWITCHTRANS TRANSFORMERCH CRANKCASE HEATER

FACTORY WIRING

FIELD WIRING LOW VOLTAGE

FIELD WIRING HIGH VOLTAGE

1. * MOTOR PROVIDED WITH INHERENTTHERMAL PROTECTOR

2. MAX. FUSE SIZE 25 AMP DUAL ELEMENT

3. BRN, RED, YELLOW & BLUE WIRES AREFOR CONNECTION OF NEC CLASS 2CONTROL CIRCUITS AT 24V MAX.

C CONTACTORHR HOLDING RELAYOL OVERLOAD (CURRENT)TM TIMER MOTORTO THERMAL OVERLOADCR CONTROL RELAYIFM INDOOR FAN MOTOROFM OUTDOOR FAN MOTOROFMC OUTDOR FAN MOTOR CAP.IFR INDOOR FAN RELAYAHA ADJUSTABLE HEAT ANTICIPATORCC COOLING COMPENSATORTC COOLING THERMOSTATTH HEATING THERMOSTAT

HP HIGH PRESSURE SWITCHLP LOW PRESSURE SWITCHTRANS TRANSFORMERCH CRANKCASE HEATER

FACTORY WIRING

FIELD WIRING LOW VOLTAGE

FIELD WIRING HIGH VOLTAGE

1. * MOTOR PROVIDED WITH INHERENTTHERMAL PROTECTOR

2. MAX. FUSE SIZE 25 AMP DUAL ELEMENT

3. BRN, RED, YELLOW & BLUE WIRES AREFOR CONNECTION OF NEC CLASS 2CONTROL CIRCUITS AT 24V MAX.


3-21

Accesorios

Introducción Si bien es sabido que la humedad es el enemigo mortal de los

sistemas de refrigeración, a pesar de las modernas técnicas de deshidratación, la humedad en sistemas de refrigeración constituye aún un problema. La humedad entra al sistema de refrigeración de muchas maneras. El accesorio destinado a aminorar el efecto de la humedad es el filtro deshidratador que va instalado en la línea de líquido a alta presión de un sistema de refrigeración.

Filtro deshidratador

Es un elemento que se emplea para eliminar humedad e impurezas de un sistema de refrigeración. Cuando produce demasiada obstrucción, se presenta congelación en la línea de líquido y el sistema deberá protegerse por baja presión. Interiormente cuenta con una piedra intercambiable compuesta de elementos químicos. Puede ser colocado en forma horizontal o vertical y debe tener un by pass de líquido para poder cambiarlo y evitar que el sistema deje de funcionar.

Dibujo de un filtro deshidratador con by-pass

En la figura siguiente mostramos un dibujo de un arreglo común de un filtro deshidratador.


VALVULA DE PASO

FILTRO DESHIDRATADOR

VALVULA DE PASO

FILTRO DESHIDRATADOR


3-22

Accesorios, continuación

Mirilla Es un accesorio que proporciona información sobre el contenido de

acidez o humedad en el sistema, ya que tiene en su interior un elemento que cambia de color según sea el grado de humedad que exista en el sistema. Además, da indicios al personal experto sobre la falta de gas refrigerante. Este accesorio se instala en la línea de líquido.

Dibujo de una mirilla

En la figura siguiente se representa una mirilla.

Funciona-miento de la válvula de solenoide

Su función principal consiste en cerrar o abrir para dar paso al refrigerante por medio de un termostato de control. Si el sistema sigue funcionando hasta que la presión baja al valor de ajuste del switch de baja presión, el sistema para por baja presión. Con dicha acción se evita que el evaporador quede inundado de líquido refrigerante y pueda ser “jalado” en el arranque provocando golpeteo de líquido en el compresor y se pueda dañar. Cuando el termostato de cuarto pide refrigeración, dicha válvula deberá abrir para permitir el paso de refrigerante al evaporador.

MIRILLA

PAPEL TORNASOL

MIRILLA

PAPEL TORNASOL


3-23

Practica

Practica 2 Realiza una visita a campo para que identifiques los diferentes tipos

de sistemas de refrigeración, que son: a) Precisión b) Dividido c) Ventana d) Paquete


Capítulo 4 Sistema de distribución del Aire Acondicionado

Panorama general

Introducción El aire en movimiento sigue la trayectoria de menor resistencia, por lo

tanto, una temperatura uniforme, deseada en una sala acondicionada, solo puede lograrse cuando el sistema de distribución del aire está adecuadamente diseñado y balanceado. El aire de alimentación debe ser distribuido por medio del sistema a la temperatura y humedad correctas, y en la cantidad necesaria para acondicionar el aire del espacio, al que se sirve. Para balancear el sistema se debe de restringir el flujo de aire en las salidas cercanas a la unidad de ventilación (Manejadora), logrando con esto que la salida más alejada tenga un flujo de aire suficiente. Por tal motivo en este capitulo describiremos los componentes y los principios de distribución de un sistema de aire acondicionado.

Objetivo Al término del capítulo el participante identificará los componentes de

un sistema de distribución de aire acondicionado y describirá los principios de distribución en base a lo descrito en el manual.

Contenido En este capítulo se verán los siguientes puntos:

Tema Ver Página Terminología 4-1 Componentes del sistema 4-8 Principios de distribución 4-14


4-1

Terminología

Términos en aire acondicio-nado

Las siguientes palabras son los términos comúnmente utilizados en los sistemas de aire acondicionado

Área libre Aspiración o succión Balance de aire Caída Dispersión C.F.M. o P.M.C. Instrumentos para lecturas Pared expuesta Presión estática Presión de velocidad Presión total Velocidad frontal Velocidad terminal Tiro Tubo pilot

Concepto de área libre

Es el área total de las aberturas en las rejillas de entrada o de salida, a través de las cuales puede pasar el aire

Concepto de aspiración o succión

Es el flujo del aire proveniente de la manejadora hacia el espacio acondicionado, que ayuda a eliminar las capas del aire a diferentes niveles de temperatura.

Concepto de balance de aire

Es el proceso de proporcionar flujos de aire exactos de acuerdo al proyecto que se diseño y que no habrá puntos fríos, ni calientes en el área.

Concepto de caída

Es la distancia que el aire ha bajado desde el nivel de salida (en la manejadora) hasta el lugar acondicionado. Generalmente la caída esta relacionada con el enfriamiento, puesto que la tendencia natural del aire frío (pesado) es a bajar y caer progresivamente al disminuir la velocidad.



4-2

Terminología, continuación

Concepto de dispersión

Es la medida de la amplitud máxima de la trayectoria del aire, en el punto de velocidad terminal.

Representa-ción de dispersión

A continuación se muestra una figura en la cual se presenta un ejemplo de lo que es la caída.

Pies cúbicos por minuto (C.F.M.)

Son las unidades para medir la velocidad de una corriente de aire, la cual puede medirse con un medidor de velocidad, llamado termo-anemómetro.


REJILLADE

SALIDA

TIROPUNTO DE VELOCIDAD TERMINAL

CAIDA

DISPERSION

REJILLADE

SALIDA

TIROPUNTO DE VELOCIDAD TERMINAL

CAIDA

DISPERSION


4-3


Instrumentos para lecturas

Hay dos tipos de TERMO-ANEMÓMETROS. • Los de propela. Constan de aspas que son accionadas por la

corriente de aire al colocar éstas frente a una rejilla, para hacer una lectura directa.

• Los de sensor eléctrico. Constan de un pequeño sensor colocado

dentro de un tubo metálico, el cual se acerca a la corriente de aire para hacer una lectura directa.

Pared expuesta

Es una pared con un lado dentro del área de aire acondicionado. (El otro lado da al exterior o limita con un área no acondicionada)

Concepto de presión estática

Es la fuerza hacia el exterior del aire dentro de un ducto.

Ejemplo de presión estática

La presión estática dentro de un ducto es semejante a la presión dentro de una llanta de automóvil. Básicamente es una presión inactiva. Esta presión se mide en columna de agua.

Concepto de presión de velocidad

Es la fuerza que ejerce el aire para desplazarse dentro de un ducto. Esta presión se mide en pulgadas de agua.



4-4


Concepto de presión total o presión de impacto

Es la suma de la presión de velocidad más la presión estática. La presión total está directamente relacionada con el nivel de sonido de una salida. Por lo tanto cualquier elemento que incremente la presión total, como el subdimensionamiento de las salidas o el aumento de la velocidad en el ventilador aumentará el nivel de sonido. Nota : Los catálogos de registros y difusores de los fabricantes, indican la presión total máxima para lograr un buen funcionamiento.

Concepto de velocidad frontal

Es la velocidad promedio del aire que pasa a través del frente o de la cara de una rejilla de entrada o de salida. También puede definirse como la velocidad del aire descargado.

Cálculo de la velocidad frontal

Si representamos varias salidas de aire como se muestra en la figura, obtenemos 4 lecturas, de las cuales podemos obtener él calculo de la velocidad frontal, con la formula que se presenta en la figura.


FRENTE DE UNA REJILLALECTURA 1 (V1) LECTURA 1 (V2)

LECTURA 3 (V3) LECTURA 4 (V4)

VELOCIDAD FRONTAL = V1 + V2 + V3 + V44

FRENTE DE UNA REJILLALECTURA 1 (V1) LECTURA 1 (V2)

LECTURA 3 (V3) LECTURA 4 (V4)

VELOCIDAD FRONTAL = V1 + V2 + V3 + V44


4-5


Velocidad frontal, continuación

Si quisiéramos calcular los C.F.M. que se encuentran en un registro o rejilla, se multiplica la velocidad frontal promedio por el área libre en pies cuadrados.

Concepto de velocidad terminal

Es el punto en donde el aire descargado en la salida de la rejilla disminuye a una velocidad determinada. Generalmente se acepta que la velocidad terminal sea 50 P.C.M. (0.25 m/s). La velocidad del aire de descarga disminuye a medida que se aleja del registro de salida.

Concepto de tiro

Es la distancia medida en pies o metros, que puede viajar la corriente de aire desde el registro de salida hasta el punto de velocidad terminal.



4-6


Concepto de tubo pitot

El tubo pitot es un dispositivo de medición, aceptado universalmente para determinar la velocidad del aire en ductos no conectados o acoplados a dispositivos de monitores de flujo.

Descripción de tubo pilot

Este consiste en dos tubos concéntricos, uno exterior y otro interior y que tienen orificios para que se introduzca el aire del ducto. El tubo interior tiene un orificio en el extremo, que se apunta directamente hacia la corriente de aire y por lo tanto indica la presión total. El tubo exterior tiene agujeros en la circunferencia, que son perpendiculares al flujo de aire, y por lo tanto la presión estática se transmite a través de él. La figura siguiente representa un ejemplo de tubo pilot El tubo pilot mide en pulg. de agua.


ORIFICIO DE ACCESO AL DUCTOPresión estática del ducto (A)

Presión de velocidad (B)(=Presión total A+B)

MANÓMETRO INCLINADO

EL MANÓMETRO LEERÁ(A+B) – A = B

ORIFICIO PARAPRESIÓN TOTAL PUNTA O NARIZ

ORIFICIOS PARA PRESIÓNESTÁTICA

ORIFICIO DE ACCESO AL DUCTOPresión estática del ducto (A)

Presión de velocidad (B)(=Presión total A+B)

MANÓMETRO INCLINADO

EL MANÓMETRO LEERÁ(A+B) – A = B

ORIFICIO PARAPRESIÓN TOTAL PUNTA O NARIZ

ORIFICIOS PARA PRESIÓNESTÁTICA


4-7


Tubo pitot, continuación

La presión estática representa la pérdida de presión en el ducto, debido a la fricción. Por lo tanto la presión de velocidad, cuando se convierte a pies por minuto, da un flujo real de aire a través del ducto. La presión estática, la presión de velocidad, o la presión total, pueden leerse con un tubo pitot y un manómetro de columna de agua. En la figura siguiente se representan las presiones.


4-8

Componentes del sistema

Descripción de los ductos de aire acondicio-nado

Generalmente los ductos son armados de lámina en forma tubular. Cuya finalidad es la de conducir el aire previamente procesado a las zonas respectivas y lograr con esto un correcto balance de aire. Un ducto bien diseñado, evita las siguientes anomalías: 1. Que la velocidad frontal sea excesiva ó insuficiente 2. Evita ruidos 3. Mejora la eficiencia de la distribución del aire 4. Evita posibles daños al motor de la turbina puesto, que la presión

excesiva incrementa la corriente de trabajo.

Tipos de ductos

Los principales tipos de ductos son: • Rectangulares: que son de aplicación general • Redondos: que se aplican principalmente en sistemas de

Calefacción. Nota: En el diseño de un ducto, se considera la presión estática de trabajo y se selecciona el calibre de la lámina de su construcción

Registros de los ductos

Son salidas para descargar aire en forma de una corriente concentrada dentro de una zona ocupada, son combinaciones de rejillas y compuertas.

Difusores Son salidas que descargan el aire dándole una trayectoria de

dispersión amplia. Se clasifican principalmente en función de su tiro, su velocidad frontal máxima y las direcciones de la dispersión del aire (2, 3 y 4 direcciones).

Control direccional

Las aletas de control direccional pueden montarse en el registro para dirigir el flujo de aire.



4-9

Componentes del sistema, continuación

Compuerta de hojas opuestas

Estas se montan en la parte posterior de un registro o difusor para restringir el volumen del aire que se introduce. Las compuertas se utilizan para controlar una distribución uniforme del aire. Pueden clausurar o abrir ciertos ductos para control de zona (control independiente de la temperatura del aire del espacio acondicionado en diferentes áreas de una instalación), evitando de esta manera que un área se sobrecaliente o subenfrie.

Filtros del sistema de aire acondiciona-do

Los filtros son los encargados de limpiar de impurezas el aire en las salas acondicionadas. Dependiendo de su aplicación pueden ser usados como prefiltros o filtros finales.

Tipos de filtros

Entre los principales filtros se encuentran: 1. Sintético lavable 2. Sintético desechable

Clasificación de filtros del sistema de aire acondiciona-do

De manera general los clasificamos de la siguiente forma: Por su construcción:

a) Tipo panel b) Tipo bolsa c) Tipo celda Por su eficiencia:

a) Eficiencia baja b) Eficiencia media c) Alta eficiencia Por su velocidad:

a) Alta velocidad b) Baja velocidad

Filtro tipo panel

Es un filtro plano de baja velocidad, se usa como: prefiltro para filtros de alta eficiencia, como filtro final en sistemas de precisión y donde es importante el fácil y rápido cambio del elemento filtrante.



4-10


Filtro tipo bolsa

Se utiliza en donde se requiere un filtro más eficiente. Es un filtro de mucha aplicación con bajo costo de operación y mantenimiento. El elemento filtrante está fabricado de fibras sintéticas de dos capas distintas, la primera para alta capacidad de retención y la segunda para más eficiencia. El filtro está tratado con una ligera capa de aceite para evitar que el polvo retenido sea esparcido.

Filtro tipo celda

La celda está diseñada para alojar absorbentes como carbón activado, oxidantes y neutralizantes de gases en sistemas de ventilación y aire acondicionado.

Filtro de baja eficiencia

Son los paneles de prefiltro que tienen una caída de presión muy reducida.

Filtros de eficiencia media

Pueden ser filtros tipo panel y bolsa.

Filtros de alta eficiencia

Estos tienen mayor caída de presión y requieren una área de filtrado mayor para compensarlas. Son utilizados para aplicaciones típicas de TELMEX Este tipo de filtros son los llamados tipo bolsa.

Filtros de alta velocidad

Son filtros generalmente de baja eficiencia.

Filtros de baja velocidad

Son filtros generalmente de alta eficiencia.



4-11


Manejadoras del sistema de aire acondiciona-do

Son las encargadas de proporcionar propulsión al aire para efectuar la correcta distribución de este.

Tipos de ventiladores

Hay dos tipos de ventiladores: 1. Ventilador centrífugo (Turbina) 2. Ventilador de propela.

Información general de los ventiladores

Para calcular los CFM que es capaz de manejar un ventilador se emplea la siguiente formula:

CFM= ÁREA x VELOCIDAD

Donde:

CFM = Pies cúbicos por minuto que maneja el ventilador AREA = Área del ducto de la descarga del ventilador, en

pies cuadrados VELOCIDAD = Velocidad frontal en pies / min

Aumento de capacidad del ventilador

Para lograr el aumento de capacidad del ventilador es necesario aumentar la velocidad. Esto se puede realizar cambiando el diámetro de las poleas, que para llevarlo acabo es necesario aplicar 3 leyes de los ventiladores.



4-12


Aplicación de la primera ley de los ventiladores

El enunciado de esta ley es el siguiente:

La cantidad de aire desplazado por un ventilador Es directamente proporcional a su velocidad.

Su formula es:

Nota: PCM = CFM

PCM: Pies cúbicos por minuto CFM: Cubic foots minute

Donde: PCM 1, volumen inicial

PCM, volumen final RPM 1, r.p.m. iniciales RPM 2, r.p.m. finales


PCM =RPM 2 x PCM 1

RPM 1PCM =RPM 2 x PCM 1

RPM 1

RPM2 =PCM 2 x RPM 1

PCM 1RPM2 =PCM 2 x RPM 1

PCM 1


4-13


Aplicación de la segunda Ley de los ventiladores


La resistencia al flujo del aire de un sistema, varía directamente con el cuadrado de la velocidad del ventilador

Donde: PE 1, presión estática inicial

PE 2, presión estática final

Aplicación de la tercera ley de los ventiladores


La potencia varía directamente proporcional con el cubo de la velocidad del ventilador

Donde: HP 1, potencia inicial HP 2, potencia final

PE 2 = PE1RPM 2

RPM 1

2PE 2 = PE1

RPM 2

RPM 1

2

HP 2 = HP 1RPM 2

RPM 1

3HP 2 = HP 1

RPM 2

RPM 1

3


4-14

Principios de distribución

Considera-ciones para la distribución

Cuando se tiene un sistema de distribución de aire, hay que considerar lo siguiente: a) Posición del sol b) Sistema de distribución a volumen constante c) Sistema de distribución a volumen variable d) Cambios de aire e) Selección de la turbina

Posición del sol

El sistema debe de estar calculado para que la carga térmica máxima pueda ser abatida. Por esta razón debemos considerar la radiación de calor solar.

Ejemplo de posición solar

Supongamos la instalación mostrada en la figura.

Observemos en el ejemplo que la carga térmica, no es abatida de

manera adecuada en el lado "E" por las mañanas, ni en el lado "W" por las tardes, ósea que la temperatura al amanecer será mas alta en el lado E y baja en el W. Al atardecer, sucederá lo contrario.



4-15

Principios de distribución, continuación

Sistema de distribución a volumen constante

Este sistema está destinado principalmente para acondicionar áreas con equipo digital. Si la carga térmica y el aire acondicionado se distribuyen de manera uniforme en toda la instalación, se tendrá como resultado un sistema de distribución a volumen constante. La distribución uniforme del aire se ve afectada por: el tipo de material de las paredes que favorece la transferencia de radiación solar hacia las áreas acondicionadas, la construcción del techo, el tipo de impermeabilizante, las cancelerías, las ventanas, el numero de personas que laboren en el área y la hermeticidad de las salas.

Sistema de distribución a volumen constante sin ductos

Dentro del sistema a volumen constante está el sistema de distribución sin ductos, el cual es conocido como "Cámara Plena" (PLENUM). La cual presenta dos variantes: Por plafón y bajo el piso. Por ser de mejores características y por el tipo de construcción que tienen los sistemas de telecomunicaciones, en TELMEX se utiliza generalmente el plenum bajo el piso para salas de AXE, S-12 Y 5ESS.



4-16


Esquema del sistema de distribución a volumen constante sin ductos

Este sistema es controlado generalmente, por solo un termostato, que debe ubicarse en un punto que pueda considerarse como representativo de la temperatura de la sala acondicionada. En el caso de los equipos de precisión este termostato está dentro del equipo.

Nota: en el caso de los equipos de precisión este termostato está dentro del equipo.



4-17


Sistema de distribución de volumen variable

Este sistema de distribución está destinado principalmente para acondicionar áreas de personal o donde las cargas térmicas tienen grandes diferencias dentro de una misma instalación. Por ejemplo, salas de operadoras, edificios administrativos y en instalaciones, donde con un mismo sistema de refrigeración se debe de acondicionar a varios pisos.

Ejemplo de Sistema de distribución de volumen variable

Para abatir las diversas cargas térmicas así como el inconveniente producido por el movimiento relativo del sol a través del día, es necesario contar con un sistema de ductos controlados (como se observa en la figura). De la misma manera se puede lograr el punto de confort que las personas que laboran en una zona determinada consideren adecuado. Este sistema es controlado generalmente por un termostato para cada zona.


VENTANA

DUCTODE

INYECCION

VENTANA

DIFUSORZONA 1

DIFUSORZONA 2

DIFUSORZONA 3

DIFUSORZONA 1

DISPOSITI-VOS DE

CONTROLDE FLUJODE AIRE

T

T

T

VENTANA

Carga Térmica

TermostatoT

VENTANA

DUCTODE

INYECCION

VENTANA

DIFUSORZONA 1

DIFUSORZONA 2

DIFUSORZONA 3

DIFUSORZONA 1

DISPOSITI-VOS DE

CONTROLDE FLUJODE AIRE

TT

TT

TT

VENTANA

Carga Térmica

TermostatoTT


4-18


Cambios de aire en un sistema de aire acondiciona-dola

Un "cambio de aire" se considera el volumen del área acondicionada, que debe ser desplazado en una hora. De la misma manera que se utilizan sistemas distintos de distribución para áreas de equipo y de personal, es distinta la cantidad de cambios de aire que se requiere para enriquecer de oxigeno el ambiente interior y eliminar el exceso de bióxido de carbono, malos olores, etc.

Resumen de la selección adecuada de la turbina del sistema

La selección de la turbina, de la manejadora, debe considerar el manejo del volumen de aire adecuado, para efectuar los cambios de aire requeridos. Dentro de las normas internacionales para la distribución del aire se ha considerado la humedad y la temperatura de las salas acondicionadas, la calidad del aire. En términos concretos se dice que la salud del edificio es deficiente, (Edificio enfermo) si más del 20 % de los usuarios se quejan del clima interior. Es difícil lograr el confort de todas las personas al mismo tiempo, debido a que éste es un término relativo, pero si se alcanza el porcentaje indicado es conveniente hacer un estudio de las condiciones de queja, que prevalecen para corregirlas con oportunidad. Las principales quejas son: Mal olor, problemas de vías respiratorias, irritación de ojos, polvo, etc.


Capítulo 5 Equipos Evaporativos y de Calefacción

Panorama general

Introducción Existen zonas geográficas que son muy áridas en donde el ambiente

es demasiado pobre en humedad. Es por eso que se utilizan equipos evaporativos. Estos equipos en Teléfonos de México fueron destinados principalmente a centrales electromecánicas. Hoy en día ya no se instalan en Telmex. Lo anterior se debe a que la disipación de energía en las salas digitales es muy grande y la temperatura de operación en dichos equipos es muy baja.

Objetivo Al término del capítulo el participante describirá el funcionamiento

básico de los equipos Evaporativos y de Calefacción conforme a especificaciones del fabricante.

Contenido En este capítulo se verán los siguientes puntos

Tema Ver Página Equipos Evaporativos 5-1 Sistemas de Calefacción 5-5


5-1

Equipos Evaporativos

Componentes del equipo evaporativo

Los componentes del equipo evaporativo son: • Filtros de entrada de aire exterior (para evitar entrada de polvo). • Motor de ventilador.

• Ventilador de inyección y recirculación de aire • Depósito de agua con su sistema automático de control de nivel

• Motor - bomba

• Banco de toberas de aspersión (espreas)

• Eliminadores o trampas de goteo

• Cámara de mezcla • Ductos de lámina desde la toma exterior hasta la inyección y el

retorno.

Componentes del equipo evaporativo, continuación

• Difusores (rejillas de inyección) • Rejillas de retorno • Motor modutrol (para dosificar la recirculación de aire y toma de

aire exterior. • Termostato (para el control de motor-modutrol) • Humidistato (para el control de humedad) • Higrómetro (para la lectura del valor de humedad) Tablero de control y dispositivos de control



5-2

Equipos Evaporativos, continuación

Diagrama de un equipo evaporativo

En el siguiente diagrama, se muestra una lavadora de aire.


AIREEXTERIOR

DUCTO DE RETORNO

CAMARA DE HUMIDIFICACION DUCTO DEINYECCION

PREFILTRO

CAMARA DE MEZCLA

FILTROS FINOS

TANQUE DE AGUA

BANCOS DE ESPREAS

MOTOBOMBA

PLACAS ELIMINADORAS

VENTILADOR CENTRIFUGO

FLOTADOR

1

2

3 6 9

8

74

5

1

3

2

4

5

6

79

8

AIREEXTERIOR

DUCTO DE RETORNO

CAMARA DE HUMIDIFICACION DUCTO DEINYECCION

PREFILTRO

CAMARA DE MEZCLA

FILTROS FINOS

TANQUE DE AGUA

BANCOS DE ESPREAS

MOTOBOMBA

PLACAS ELIMINADORAS

VENTILADOR CENTRIFUGO

FLOTADOR

1

2

3 6 9

8

74

5

1

3

2

4

5

6

79

8


5-3


Diagrama eléctrico de un equipo evaporativo

El siguiente diagrama corresponde al control del equipo evaporativo



5-4


Diagrama eléctrico unifilar de un equipo evaporativo

El siguiente diagrama unifilar corresponde a un equipo evaporativo marca VISA

SIMBOLOGÍA:

RST FASES A LA SALIDA DE TERMOMAGNETICOS S1,S2 INTERRUPTORES DE ARRANQUE M.B BOB. DE CONTAC. DE VENTILADOR Y BOMBA OL PROTECCIÓN DE SOBRECARGA F FUSIBLES R RELEVADOR SHRACK

HD HUMIDISTATO C CELDA ALOTROTTEC (ELECTRONIVEL) TT TRANSFORMADOR DE CONTROL MODUTROL T TERMOSTATO t TIERRA FÍSICA

R S T

S2M

OL 3A

S2B

OL HDR 3A M

F

CR

t

220 / 240 V

TT

T

MODUTROL

3A

F

F

R S T

S2M

OL 3A

S2B

OL HDR 3A M

F

CR

t

220 / 240 V

TT

T

MODUTROL

3A

F

F


5-5

Sistemas de calefacción

Introducción Para lograr condiciones de confort se emplea calefacción por medio

de calentadores de radiación de calor, quemadores de gas, serpentines de vapor y agua caliente, bancos de resistencia etc. Cada uno de los medios mencionados requiere de una fuente de energía que es básicamente en donde se fundamenta la elección del sistema de calefacción que vaya a ser utilizado. En el caso de TELMEX realmente son muy pocas las instalaciones que cuentan con ella, ya que la mayoría requiere de refrigeración como medio para el acondicionamiento de un local. Es de relevante importancia el mencionar que existen algunos procesos industriales en donde la calefacción se involucra en una forma muy importante para determinar las características de un producto.



5-6

Sistemas de calefacción, continuación

Concepto de Poder calorífico

Es la cantidad de calor que libera un gas cuando se quema completamente por pie

cúbico.

Resistencias eléctricas en la calefacción

El poder calorífico de la resistencia eléctrica es fácil de calcular y recordar. Por cada watt de potencia consumido, 3.4 BTU de calor serán generados. 1 watt / Hr. = 3.4 Btu / Hr. 1 Kilowatt / Hr. = 3400 Btu / Hr. La calefacción con resistencia es 100% eficiente; no hay perdida como las experimentadas en los procesos de combustión de gas y aceite. Una resistencia que consuma 1 kilowatt / hr producirá una cantidad de calor igual a 3400 Btu.

Bancos de resistencias

En algunas instalaciones de TELMEX como lo son oficinas administrativas, oficinas comerciales, salas de conmutación, salas de tráfico etc. se emplea calefacción. Normalmente se lleva a cabo por medio de bancos de resistencias que tienen una conexión eléctrica tipo delta. Forman parte del sistema de calefacción los contactores que son operados por medio de un termostato del local acondicionado.



5-7


Operación y control de un diagrama de calefacción

Para que los bancos de resistencias entren en operación, es necesario que las condiciones de temperatura del local acondicionado bajen y que exista flujo de aire.

Y en caso de que la temperatura del local acondicionado se incremente el termostato del cuarto tiene la función de desconectar los bancos de resistencias (ver fig.)


DIAGRAMA UNIFILARSIMBOLOGIA

INTERRUPTOR DE FLUJO DE AIRE

BOBINA DE CONTACTORES

VENTILADORHUMIDISTATO

BOMBA DE HUMIDIFICACION

TERMOSTATO PARA CALEFACCION

SENSOR DE NIVEL DE AGUA

ON OFF

H

VBH

B2T

VB1

V

L1 L3

DIAGRAMA UNIFILARSIMBOLOGIA

INTERRUPTOR DE FLUJO DE AIRE

BOBINA DE CONTACTORES

VENTILADORHUMIDISTATO

BOMBA DE HUMIDIFICACION

TERMOSTATO PARA CALEFACCION

SENSOR DE NIVEL DE AGUA

ON OFF

H

VBH

B2T

VB1

V

L1 L3


5-8


Humidifica-dores en sistemas de calefacción

En algunos sistemas para calefacción existen instalados humidificadores de aire que tienen como función el suministro de humedad al aire que será suministrado al local acondicionado. El dispositivo de control que tiene como función monitorear la humedad del local recibe el nombre de humidistato. Este utiliza como elemento sensor al cabello humano. Cuando hay mucha humedad el cabello se dilatará y cortará el funcionamiento de la humidificación. Cuando el cabello se seca pondrá en operación al sistema para humidificar. La bomba de agua que será activada con el humidistato debe de contar con un sensor de nivel de agua para evitar que trabaje en vacío.

Diagrama de un sistema con humidificador

A continuación se presenta el diagrama eléctrico de un sistema de calefacción con humidificación.


Capítulo 6 Mantenimiento preventivo

Panorama general

Introducción En este capitulo se describirán las actividades básicas del

mantenimiento preventivo que se realizan actualmente en los equipos de refrigeración, evaporativos y de calefacción. El intervalo de tiempo para la realización de cada servicio deberá establecerse por personal calificado y por el fabricante. Las acciones requeridas deberán ser practicadas de acuerdo a lo establecido en este manual, y realizadas exclusivamente por personal de servicio calificado.

Objetivo Al término del capítulo, el participante realizará el mantenimiento

preventivo básico de un sistema de refrigeración de acuerdo a lo visto en el manual y conforme a procedimientos establecidos por la empresa.

Contenido En este capítulo, se verán los siguientes puntos:

Tema Ver Página Equipos de aire acondicionado 6-1 Equipos evaporativos. 6-7 Fallas típicas 6-9 Práctica 6-13


6-1

Equipos de aire acondicionado

Criterios para realizar mantenimien -to

En esta tabla se describirán los mantenimientos preventivos básicos de un sistema de refrigeración y el intervalo de tiempo que requieren cada uno de ellos.

Componente Frecuencia Mantenimiento preventivo Evaporador Cada 8

semanas Lavar con agua a presión (con una maquina de lavado) y agregarle jabón liquido ( ).

Condensador Cada 8 semanas

Lavar con agua a presión (con una maquina de lavado) y agregarle jabón liquido ( )

Compresor Cada 4 semanas

Revisar nivel de aceite (que no este por debajo del indicador de nivel). Revisar que no presente fugas de aceite.

Tablero de control eléctrico

Cada 4 semanas

Desarmar contactores y limpiar contactos con una lija fina (grado alto), de compresor ventiladores de condensador y motor de manejadora.

Baleros del sistema

Cada 4 semanas

Revisar en forma auditiva el estado de los baleros de los motores del sistema en general y chumaceras de la manejadora. Lubricar con grasa.

Mirilla Cada 4 semanas

Revisar la mirilla del sistema que cuando este, en color verde significa que esta en buen estado y en color amarillo significa que tiene mucha acidez el refrigerante, por lo tanto hay que cambiar el filtro de silica o block de secante de silica.

Intercambia-dor de calor

Cada 4 semanas

Algunos sistemas tienen intercambiador de calor, por lo cual hay que purgarlos quitando el tapón macho que tienen en una de sus tapas laterales.



6-2

Equipos de aire acondicionado, continuación

Criterios para realizar mantenimien-to

Continuación del mantenimiento preventivo básico del sistema de refrigeración

Componente Frecuencia Mantenimiento preventivo Gas refrigerante

Cada 4 semanas

Checar las presiones del gas refrigerante con un manifuld de prueba (ver fig. A), dependiendo del sistema se manejan las siguientes presiones. Del lado de alta presión de 200-270PSI y del lado de baja presión de 50-80 PSI. Nota : casi siempre la presión del lado de alta es 3 veces mayor que la del lado de baja (a nivel del mar).

Temperaturas Cada 4 semanas

Con un termómetro revisar temperaturas de inyección de la manejadora (11oC) y de retorno (22oC).

Sistema de refrigeración

Cada 4 semanas

Hacer operación manual de motores de los ventiladores del condensador, y del compresor para verificar que estén trabajando correctamente.

Cámara de manejadora

Cada 4 semanas

Realizar limpieza de cámara donde se encuentra la manejadora ya que normalmente se acumula exceso de basura.

Motor de manejadora

Cada 8 semanas

Revisar que la polea del motor y la del ventilador de la manejadora estén bien apretadas y alineadas.

Filtros Cada 4 semanas

Los filtros finos del sistema de refrigeración se requieren cambiar y los filtros metálicos se lavan son agua a presión.



6-3


Represen-tación de un manifuld para carga de gas

A continuación se presenta un dibujo de un manifuld para revisar y/o cargar gas refrigerante de un sistema de refrigeración.


MANOMETRO COMPUESTO(BAJA PRESION) MANOMETRO DE ALTA PRESION

VARILLA DELA VALVULA


A P1 P2 B

ACCESORIO N.F. ¼” (3)VALVULA DE SUCCION

DE SERVICIOPUERTA

DE CARGAVALVULA DE DESCARGA

DE SERVICIO

(4) (5)

(1) (2)N.P.T.

(D)MANGUERA

COLORAZUL

MANGUERACOLOR

AMARILLO

(C)MANGUERA

COLORROJO

MANOMETRO COMPUESTO(BAJA PRESION) MANOMETRO DE ALTA PRESION



A P1 P2 B

ACCESORIO N.F. ¼” (3)VALVULA DE SUCCION

DE SERVICIOPUERTA

DE CARGAVALVULA DE DESCARGA

DE SERVICIO

(4) (5)

(1) (2)N.P.T.

(D)MANGUERA

COLORAZUL

MANGUERACOLOR

AMARILLO

(C)MANGUERA

COLORROJO


6-4


Carga de gas de un sistema por el lado de baja

Procedimiento de carga de un sistema de refrigeración por el lado de baja presión.

Paso Descripción 1 Conecte el manifuld de prueba como se ilustra en

la fig. (con las válvulas cerradas) 2 Purge el aire de la línea de carga entre el cilindro

de servicio y el juego de calibradores de prueba 3 Abra y después cierre la válvula del cilindro de

carga para que salga el aire. 4 Cierre la válvula B debajo del calibrador de alta

presión y abra la válvula de servicio de descarga C. 5 Abra la válvula de succión D y la válvula A para

que el refrigerante se cargue por el lado de baja. 6 Encienda el compresor y cargue el sistema durante

varios minutos hasta que alcance la presión de trabajo del lado de baja y alta.

7 Sierre las válvulas A, B, C, D y la válvula del tanque de carga y retire el manifuld de prueba.

8 Hágalo trabajar y cheque las presiones. 9 El sistema quedo cargado para operar en optimas

condiciones.


CONDENSADOR

EVAPORADOR

DEPOSITO

A BC

D

E

CONDENSADOR

EVAPORADOR

DEPOSITO

A BC

D

E


6-5


Mantenimien-to preventivo básico a equipos de precisión

La realización del servicio de mantenimiento preventivo básico de los equipos de precisión se describe a continuación

Componente Frecuencia Mantenimiento preventivo Filtros de aire 4 semanas Inspeccionar, limpiar o reemplazar

estos si se requiere Bandas “v” 4 semanas Revisar que las bandas tengan la

tensión adecuada y estén bien alineadas.

Poleas de transmisión

8 semanas Inspeccionar transmisión y poleas buscando indicios de muescas, lo cual indica que la banda se ha patinado (templar la banda). Si las poleas están muy gastadas hay que cambiarlas.

Ventilador 13 semanas Revisar el soporte del ventilador, eje, bastidor, rueda del ventilador que no presente algún desgaste anormal. Limpiar si se requiere la rueda del ventilador. Checa que no haga ruido extraño.

Motor 13 semanas Revisar baleros que no presenten al ruido extraño. Tomar con un amperímetro de gancho la medición de la corriente que sea la correcta que nos indica la placa.

Serpentín de enfriamiento

26 semanas Limpiar serpentín de enfriamiento Limpiar el filtro o reemplazarlo si se requiere.

Tubería de agua / glicol

26 semanas Revisar que no presente fuga en todo su trayecto.



6-6


Mantenimien-to preventivo básico a equipos de precisión, continuación

La realización del servicio de mantenimiento preventivo básico de los equipos de precisión se describe a continuación

Componente Frecuencia Mantenimiento preventivo Condensador enfriado por aire

13 semanas Revisar que no tenga basura, hojas, bolsas de plastico, etc. Que obstruyan el acceso al condensador. Las aletas del serpentín se deben revisar que no estén dobladas, si es así peinarlas. Revisar las aspas del ventilador que estén en buen estado.

Recalentador 26 semanas Revisar que este limpio. Revisar interruptores que estén bien montados y que no tengan falsos contactos en sus conexiones.

Humidificador 13 semanas Reemplazar el cilindro si la alarma controladora lo indica y dar limpieza de la rejilla de entrada de agua. Verificar que no existan fugas de agua.

Bomba de glicol

13 semanas Revisar bomba que no presente fuga en los sellos y revisar el amperaje que sea el adecuado.

Tablero eléctrico

26 semanas Reapretar todas las conexiones eléctricas y revisar que la tierra física este bien conectada. Limpiar tablero si presenta suciedad.


6-7

Equipos evaporativos

Mantenimien-to preventivo básico a equipos evaporativos

La realización del servicio de mantenimiento preventivo básico de los equipos evaporativos se describe a continuación

Componente Frecuencia Mantenimiento preventivo Ventiladores 8 semanas Revisar visualmente que no presenten

alguna anomalía. Limpiar ventilador si presenta erosión o suciedad. Lubricar chumaceras.

Motores 8 semanas Revisar que no tengan ruido excesivo los baleros. Revisar que el amperaje sea el que nos marca la placa de datos.

Bandas “v” 8 semanas Revisar que la tensión sea la adecuada. Revisar que las poleas estén bien alineadas. Revisar que las poleas estén bien apretadas con sus opresores.

Humidificador 8 semanas Los humidificadores marca Walton modelo SW-10 y SF-10 deben ser aceitados y también el balero del motor con aceite SAE-20. Limpiar el tanque de agua.

Lavadoras 2 semanas Cambiar el agua del deposito Lavadoras 8 semanas Lavar tanque de deposito de agua

usando detergente. Bombas 8 semanas Revisar que no presente fugas el sello.

Revisar que la corriente de esta sea la adecuada.

Filtros 4 semanas Limpiar filtros planos de aire. Limpiar filtros de agua. Reemplácelos si se requiere.



6-8

Equipos evaporativos, continuación

Mantenimien-to preventivo básico a equipos evaporativos

La realización del servicio de mantenimiento preventivo básico de los equipos evaporativos se describe a continuación

Componente Frecuencia Mantenimiento preventivo Mantenimien-to general

Cada año Engrasar los baleros de los motores. Revisar alineación de bandas y poleas. Cambiar filtros. Limpieza de todos los controles eléctricos. Limpieza de eliminador de gotas y bafles. Pintar tanque de agua con pintura epoxica. Revisar sellado de ductos y puertas.


6-9

Fallas típicas

Diagnostico y solución de fallas típicas

En la siguiente tabla describimos algunas de las posibles fallas-causas-soluciones de los equipos de aire acondicionado

Falla Causa Solución El equipo opera continuamente sin enfriar.

a)Alta cabeza de presión

- Limpiar el condensador ya que se encuentra sucio o bloqueado.

- El sistema tiene refrigerante en exceso, extrearlo del equipo utilizando el manifuld de pruebas.

- El condensador tiene una mala ubicación (puede ser que este muy pegado a la pared, y no circule aire suficiente al condensador), hay que reubicarlo.

- Si se encuentra una aspa del ventilador mal, floja o mal alineada, hay que corregiría.

- Colocar una protección al equipo contra los rayos solares.

- Si el equipo se encuentra en el interior de una sala, no tiene circulación de aire frío el condensador, reubicarlo.

- La tubería de descarga del equipo esta obstruida o doblada, cambiarla.

b) Presión de succión baja

- El evaporador no tiene suficiente flujo de aire, esto es debido a:

1. Limpiar filtros de aire 2. Revisar velocidad del ventilador 3. Ductos de recirculacion

obstruidos 4. Revisar que el evaporador no

este obstruido por basura



6-10

Fallas típicas, continuación

Diagnostico y solución de fallas típicas, continuación


Falla Causa Solución El equipo opera continuamen-te sin enfriar.

- Flujo del refrigerante inadecuada debido a:

1. Revisar que no exista doblez en la tubería del refrigerante después de la válvula de expansión

2. Revisar válvula de expansión que no este obstruida

3. Revisar el filtro de silica que no este saturado de humedad

- El equipo tiene una carga de refrigerante baja, con el manifuld de prueba cargar el sistema de refrigeracion con gas freon

- La válvula de expansión termostatica puede quedarse casi carrada o cerrada debido a la suciedad que arrastra el sistema y la humedad congelada del mismo sistema, por lo tanto, hay que calibrarla o reemplazarla.

c) Alta presión de succión

- Ajustar o cambiar la válvula de expansión ya que se pudo haber quedado abierta.

- Corregir la posición del bulbo sensor de la válvula de expansión termostatica ya que esta haciendo un contacto muy ligero sobre él serpentín del evaporador.

- Cambiar el compresor ya que las válvulas de este pueden estar defectuosas.



6-11

Fallas típicas, �ontinuación

Diagnostico y solución de fallas típicas continuación


Falla Causa Solución

El equipo no trabaja

- Termostatodefectuoso

- Bobinas del compresor abiertos

- Compresor pegado o forzado

- Cambiarlo - Cambiarlo - Cambiarlo

El equipo no enfría pero trabaja

- Sistema sin refrigerante

- El compresor no bombea

- Filtro secador de silica restringido

- Exceso de humedad en el sistema

- Checar fugas y cargas gas freon - Cambiarlo - Cambiarlo - Cambiar el filtro de silica (en

algunos casos es necesario sacar el refrigerante, hacer vacío y volver a cargar gas

El equipo hace ciclos muy cortos de operación

- Termostato defectuoso

- Conden-sador sucio

- Compresor consume amp. Excesivo

- Cambiarlo - Limpiarlo - Cambiar compresor



6-12

Fallas típicas, continuación

Diagnostico y solución de fallas típicas continuación


Falla Causa Solución

La unidad trabaja a plena carga

- Termostato en posición demasiado frío

- Baja capacidad de bombeo del compresor

- Sistema de refrigeración con baja carga de gas

- Mover la perilla a posición normal

- Cambiar compresor - Cargar sistema con refrigerante

Sistema de refrigeración ruidoso

- Vibración en latubería

- Compresor

vibrando en la estructura del gabinete

- Sujetar bien con soportes tubería

- Ajustar soportes del compresor


6-13

Practica

Practica 3 En una unidad de refrigeración de tipo dividido, realiza las siguientes

actividades básicas de mantenimiento preventivo. 1. Revisa que el nivel de aceite del compresor (que no este por

debajo del Indicador de nivel). 2. Revisa que no presente fugas de aceite el compresor. 3. Revisa en forma auditiva el estado de los baleros de los motores

del sistema en general y chumaceras de la manejadora. 4. Revisa la mirilla del sistema que cuando este, en color verde

significa que esta en buen estado el refrigerante y en color amarillo significa que tiene mucha acidez .

5. Checa las presiones del gas refrigerante con un manifuld de

prueba, dependiendo de la capacidad del sistema se manejan las siguientes presiones.

Del lado de alta presión de 200-270PSI y del lado de baja presión de 50-80 PSI. Nota : Recuerda que, casi siempre la presión del lado de alta es 3 veces mayor que la del lado de baja (a nivel del mar). 6. Con un termómetro revisa las temperaturas de inyección de la

manejadora (11oC) y de retorno (22oC). 7. Revisa que el condensador no tenga basura, hojas, bolsas de

plástico, etc. Que obstruyan el acceso. Las aletas del serpentín se deben revisar que no estén dobladas, si es así peinarlas.

B1


Bibliografía

Autor (es) Documento PAUL F. GOLIBER

SERVICIO DE REFRIGERACION

ROY J. DOSSAT

PRINCIPIOS DE REFRIGERACION

EDWARD G. PITA

ACONDICIONAMIENTO DE AIRE

A-1


Anexo 1 Protocolos de recepción.

Introducción A nivel operativo, una de las principales actividades que se realizan es

la recepción, que se basa en las diversas normatividades, que para cada tipo de equipo tiene establecido TELMEX. La cual es una guía de los principales procedimientos y pruebas que se han de realizar en el equipo, a fin de su aceptación final. En el protocolo no se pueden consignar todas las múltiples situaciones que se presentan, así que, estos procedimientos deben de ser enriquecidos con observaciones adicionales, efectuadas por el técnico en campo y cuya tendencia sea, elevar la calidad de la instalación ó prevenir alguna condición, que pudiera dificultar posteriormente, el correcto rendimiento del equipo.

A-2


TELEFONOS DE MEXICO SA DE CV

PRUEBA DE ACEPTACION DE EQUIPO DE AIRE ACONDICIONADO DE PRECISION

OBRA: CTl. NEXTENGO, D.F. ÁREA ACONDICIONADA: CTI-501 20 P. FECHA: 5/16193 CONTRATISTA: FYCSA, S.A. DE C.V.

EQUIPO No INSPECCION FISICA: OBSERVACIONES: 1. INST ALACION ELECTRICA………………….. BIEN 2. CALIBRERE DE CABLES……………………... BIEN 3.INSTALACION DE- TUBERIAS………………. BIEN 4. VIRRACIONES …………………………… …...NORMAL 5. LINEA DE AGUA (DIAM)………………………. BIEN 6.LINEA DE DRENAJE (DIAM)………………….. BIEN 7. SOPORTERIA ………………………………… BIEN S. ACABADO DE OBRA………………………….. BIEN EQUIPO DE PRECISION: MARCA……………………………………………….STULZ MODELO……………………………………………. MRD 522A SERIE……………………………………………….. 0530010294/01-4 AMPERES DE PLACA………………………………172 VOLTAJE GENERAL………………………………. .213,211,208 CAPACIDAD…………………………………………15 TONELADAS EOUIPO No…………………………………………..1 (DOS MOD U LOS) EVAPORADOR: MOTOR MARCA…………………………………….. ADIDAANTRIEBSTC1-INIK NO. DE SERIE ……………………………………….1117969 AMPRES DE PLACA………………………………11.8 AMPERESDE ARRANQUE…………………………19 Y 20 AMP. A PLENA CARGA……………………………. 9.8,9.6,8.3 Y 9.1,92,7.9 R.P.M. PLACA…………………………………………1400 H..P. DEL MOTOR…………………………………….3KW DIAM. DE POLEAS DEL MOTOR……………………5 PUL. DII\M. DE POLEAS DEL VENTILADOR…………….6 PUL. NO. DE BANDA………………………………………..VPA 900 LP. DIMENSIONES DE FILTROS………………………..40 1/2X30 1/2 CANT. DF FILTROS…………………………………..2 EFICIENCIA…………………………………………80%

A-3


HUMIDIFICACION: HUMIDIFICACION TIPO MARCA MODELO SERIE CANTIDAD CAPACIDAD DE PLACA AMPERAJE A PLENA CARGA COMPRESOR: MARCA TIPO MODELO SERIE AMPERES DE PLACA AMPERES DE ARRANQUE AMPERES A PLENA CARGA PRESION DE SUCCION PRESION DE DESCARGA CORTE POR ALTA PRESION CORTE POR BAJA PRESION VOLTAJE CAPACIDAD DE- PLACA AMPERAJE A PLENA CARGA CANTIDAD DE CIRCUITOS VALVULA SOLENOIDE: MARCA MODELO CANTIDAD VOLTAJE VALVULA DE TERMOEXPANSION: MARCA MODELO CANTIDAD VOLTAJE q qqF.,.1.

A-4


UNIDAD CONDENSADORA:

MARCA HEATCRAFT MODELO DVT021 SERIE T01DO0657 VOLTAJE DE PLACA 208-230 MOTORES DE CONDENSADORA Fl F2 F3 MARCA MARATHON MARATHON MARATHON MODELO 8WA56TllOBE 8WA56Tl 1 O8WA56Tl 1 OBE

[ ,HP 1/3 1/3 1/3 R.P.M 1140 1140 1140 VOLTAJE 200/230 200/230 2001230 AMP PLACA 2.5 2.5 AMP PLENA CARGA 3.12 3.12 MICROPROCESADOR MARCA STULZ-C6000 MODELO MR522A NO.SERIE 530010294 PUNTO DE AJUSTE DE ALTA TEMPERATURA 240C P! UNTO AJUSTE DE BAJA TEMPERATURA 150c PUNTO DE AJUSTE DE HUMEDAD RANGO 45% PUNTO DE AJUSTE DE ALTA HUMEDAD 65% PUNTO DE AJUSTE DE BAJA HUMEDAD 35% ACTIVACION DE ALARMAS VISUALES Y AUDIBLES POR: ALTA TEMPERATURA 240C BAJA TEMPERATURA 150 ALTA HUMEDAD 65% BAJA HLIMEDAD 35% PERDIDA DE FLUJO DE AIRE BIE OBSTRUCCION DE FILTROS DE AIRE BIE Al.TA PRESION BIE PEPDIDA DE ENERGIA ELECTRICA BIE

A-5


TEMPERATURAS: INTERIORES MEDIDAS TEMPERATURA DE INYECCION TEMPERATURA DE RETORNO H.R. TEMPERATURA CUARTO EXTERIORES MEDIDAS TEMPERATURA AMBIENTE TEMPERATURA DE CONDENSACION CONTROLES: ARRANCADORES MAGNETICOS M A R CA AB MODELO 100370013 RELEVADOR NO TIENE CANTIDAD 1 PARA COMPRESOR INTERRUPTORES: 1

MARCA SIMENS SIMENS MODELO ED23BlOOMX ED23070MX CANTIDAD 1 PARA UMA CONDENSADORA t

A-6


OBSERVACIONES: TELMEX L.D. MANTENIMIENTO NOMBRE NOMBRE FIRMA FIRMA FECHA FECHA CONTRATISTA (INSTALADOR) NOMBRE COTECA FECHA 41

FIRMA

A-7


A-8


A-9


A-10


A-11


A-12


A-13


A-14


A-15


A-16


A-17


A-18


A-19


A-20


A-21


A-22


A-23


A-24


A-25


A-26


A-27


A-28


A-29


A-30


A-31


básico de aire acondicionado_0209_marzo 2004

Documents