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Técnico en Montaje y Mantenimiento de Instalaciones de Frío,

Climatización y Producción de Calor

8 Compresores

FORMACIÓN PROFESIONAL A DISTA

NCIA

Unidad

CICLO FORMATIVO DE GRADO MEDIO

MÓDULO

Máquinas y Equipos Frigoríficos

Título del Ciclo: TÉCNICO EN MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DE FRÍO, CLIMATIZACIÓN Y PRODUCCIÓN DE CALOR

Título del Módulo: MÁQUINAS Y EQUIPOS FRIGORÍFICOS

Dirección: Dirección General de Formación Profesional. Servicio de Formación Profesional y Aprendizaje Permanente.

Dirección de la obra:

Alfonso Gareaga Herrera Antonio Reguera García Arturo García Fernández Ascensión Solís Fernández Juan Carlos Quirós Quirós Luis María Palacio Junquera Manuel F. Fanjul Antuña Yolanda Álvarez Granda

Coordinación de contenidos del ciclo formativo: Javier Cueli Llera

Autor: Javier Cueli Llera

Desarrollo del Proyecto: Fundación Metal Asturias Coordinación:

Javier Maestro del Estal Monserrat Rodríguez Fernández

Equipo Técnico de Redacción: Alfonso Fernández Mejías Ramón García Rosino Laura Fernández Menéndez Luis Miguel Llorente Balboa de Sandoval José Manuel Álvarez Soto

Estructuración y desarrollo didáctico: Isabel Prieto Fernández Miranda

Diseño y maquetación: Begoña Codina González Sofía Ardura Gancedo Alberto Busto Martínez María Isabel Toral Alonso

Colección: Materiales didácticos de aula Serie: Formación Profesional Específica Edita:

Consejería de Educación y Ciencia

Dirección General de Formación Profesional Servicio de Formación Profesional y Aprendizaje Permanente ISBN: 84-690-1471-4 Depósito Legal: AS-0591-2006

Copyright:

© 2006. Consejería de Educación y Ciencia Dirección General de Formación Profesional Todos los derechos reservados. La reproducción de las imágenes y fragmentos de las obras audiovisuales que se emplean en los diferentes documentos y soportes de esta publicación se acogen a lo establecido en el artículo 32 (citas y reseñas) del Real Decreto Legislativo 1/2.996, de 12 de abril, y modificaciones posteriores, puesto que “se trata de obras de naturaleza escrita, sonora o audiovi-sual que han sido extraídas de documentos ya divulgados por vía comercial o por Internet, se hace a título de cita, análisis o comentario crítico, y se utilizan solamente con fines docentes”. Esta publicación tiene fines exclusivamente educativos. Queda prohibida la venta de este material a terceros, así como la reproducción total o parcial de sus contenidos sin autoriza-ción expresa de los autores y del Copyright.

Unidad

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Objetivos ............................................................................................ 4

Conocimientos ..................................................................................... 5

Introducción......................................................................................... 6

Contenidos generales ........................................................................... 6

Clasificación de los compresores........................................................ 7

Compresores alternativos ................................................................... 10

Compresores rotativos Scroll .............................................................. 21

Motor eléctrico de accionamiento ...................................................... 24

El compresor en marcha..................................................................... 43

Resumen ............................................................................................. 47

Autoevaluación ................................................................................... 48

Respuestas actividades ......................................................................... 49

Respuestas de autoevaluación...............................................................

Sumario general

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Módulo: Máquinas y Equipos Frigoríficos

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iento de Instalaciones de Frío, Climatización y Pro

ducción de Calor

Al finalizar el estudio de esta unidad serás capaz de:

Clasificar los distintos tipos de compresores atendiendo a la forma en la que se haya realizado el montaje y a la forma de realizar la compresión del refrigerante.

Describir el funcionamiento y las partes que componen los compresores alternativos.

Describir el funcionamiento de un compresor rotativo scroll.

Identificar las ventajas e inconvenientes de la utilización de los compresores rota-tivos scroll.

Analizar las características principales de los motores de accionamiento en los compresores herméticos y semiherméticos.

Interpretar correctamente los datos que aparecen en la placa de características de los compresores.

Conocer las características principales de los compresores, una vez que estén puestos en marcha.

Objetivos

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CONCEPTOSS

• Compresores: herméticos, semiherméticos, abiertos, alternativos y rotativos.

• Compresores alternativos: funcionamiento, componentes.

• Compresores rotativos scroll: funcionamiento, ventajas e inconvenientes, precau-ciones.

• Motores eléctricos de accionamiento: motocompresor monofásico, motocompresor trifásico.

• Placa de características del compresor.

• Capacidad del compresor.

• Consumo del compresor.

• Arranque.

• Funcionamiento inundado.

• Mantenimiento.

PROCEDIMIENTOS SOBRE PROCESOS Y SITUACIONESS

• Manejo de catálogos de fabricantes identificando las características principales de los distintos compresores.

• Análisis de las instrucciones facilitadas por los fabricantes de los compresores: ele-mentos, funcionamiento, ...

Conocimientos que deberías adquirir

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Contenidos generales

Las instalaciones frigoríficas por compresión están constituidas como mínimo por un compresor, además de otros elementos, cuya misión dentro del circuito frigorífico es la de aspirar los vapores a baja presión procedentes del evaporador, a la misma velocidad que se van produciendo y comprimirlos, disminuyendo así su volumen y aumentando en consecuencia la presión y temperatura del gas.

A lo largo de esta unidad didáctica estudiaremos los distintos tipos de compresores utili-zados en una instalación frigorífica además de su funcionamiento.

Introducción

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La clasificación de los compresores puede realizarse atendiendo a distintos criterios. Por otra parte son muchos los tipos de compresores existentes, se-gún la aplicación a la que se destinen. ¿Conoces los compresores que nos podemos encontrar frecuentemente en la vida laboral?

Clasificaremos los compresores atendiendo a dos criterios distintos:

Según la forma en que se haya realizado el montaje.

Según la forma de realizar la compresión del refrigerante.

Según la forma en que se haya realizado el montaje

Atendiendo a esta característica podemos clasificarlos en:

o Herméticos

Estos compresores no se pueden desmontar y el mo-tor eléctrico de accionamiento y el compresor com-parten la misma carcasa. Presentan mínimas fugas de refrigerante y éste debe ser compatible con los deva-nados del motor, lo que impide su utilización con el amoniaco.

o Semiherméticos o herméticos accesibles

Se comportan de forma similar a los anteriores pero tienen la ventaja de ser accesibles para su reparación.

Clasificación de los compresores

Fig. 1: Compresor hermético DANFOSS.

Fig. 2: Compresor semihermético BITZER.

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o Abiertos

El motor y el compresor se montan por separado. El mantenimiento aumenta y el rendimiento mecánico es menor. En el caso de emplear como refrigerante el amo-niaco se emplean este tipo de compresores.

En la figura 4 puedes ver como se realizaría el acoplamiento entre el motor y el compre-sor en el caso de ser directo. También podría realizarse mediante correas y poleas cuan-do la velocidad de giro el motor y del compresor no coinciden.

Según la forma de realizar la compresión del refrigerante

Aunque aquí podríamos hablar de muchos compresores distintos, sólo nos referiremos a los más utilizados en las instalaciones que estudiamos, que son los compresores de des-plazamiento positivo o volumétrico. Estos compresores aumentan la presión del refrige-rante reduciendo el volumen interno de una cámara, para lo que consumen un trabajo mecánico, que aporta el motor eléctrico.

Sin entrar en más detalles, por el momento, te indicamos los compresores más utilizados.

Fig. 3 Compresor abierto GRASSO.

Fig. 4: Acoplamiento directo compresor BITZER.

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o Compresores alternativos

Tienen una gama de potencias muy amplia y se utilizan principalmente en refrigeración. En la fi-gura puedes ver uno de estos compresores.

o Compresores rotativos

Distinguiremos en este caso varios tipos de compresores:

A. Compresores de espiras o Scroll

Se emplean en equipos prefabricados con gamas de potencia bajas (hasta 40 kW aprox.). Tienen un nivel sonoro muy bajo y se emplean tanto en refrigeración como en aire acondicionado formando parte de centra-les frigoríficas.

B. Compresores de tornillo

Se emplean en instalaciones de potencia grandes y permiten regular la capacidad del compresor desde el 10 % hasta el 100 % de forma sencilla. El nivel de ruido es muy elevado.

Fig. 5: Compresor alternativo.

Fig. 6: Compresor Scroll.

Fig. 7: Compresor de tornillo.

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El compresor alternativo es uno de los que te encontrarás con mayor fre-cuencia en tu vida laboral. ¿Conoces cuál es su funcionamiento y las partes fundamentales que lo componen?

Aunque estudiaremos en apartados posteriores los distintos elementos que constituyen el compresor alternativo, indicamos en las imágenes siguientes algunas de las partes más significativas del mismo, para que puedas comprender mejor su principio de funciona-miento.

Compresores alternativos

Fig. 8: Partes compresor alternativo (I).

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Funcionamiento del compresor alternativo

Desde el punto de vista del principio de funcionamiento sólo nos centraremos en la parte del cilindro, pistón y válvulas de as-piración y descarga. De forma simplificada podemos suponer el compresor como se indica en la figura 10. El pistón se mueve en el interior del cilindro gracias a la ener-gía aportada por el motor de accionamien-to. Dos válvulas conectan las tuberías de aspiración y descarga con el cilindro.

Supongamos que el pistón se encuentra en la parte más alta del cilindro, según se aprecia en la figura 11. Las válvulas de aspiración y descarga se encuentran cerradas (punto d en el gráfico presión – volumen). El pistón comenzará la carrera descendente en el interior del cilindro, aumentando el volumen existente entre las válvulas y la cabeza del pistón, a la vez que disminuye la presión hasta alcanzar el punto a en la figura 12.

Fig. 9: Partes compresor alternativo (II).

Fig. 10: Funcionamiento compresor alternativo.

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La depresión generada en el interior del cilindro hace que la válvula de aspiración abra, momento en el cual comienza a llenarse de gas el cilindro, proceso que continua hasta que el pistón alcance su posición más baja en el interior del cilindro, punto b en la figura 13.

A partir de ese momento comienza la carrera ascendente del pistón y se inicia la com-presión del gas, cerrándose la válvula de aspiración. El proceso de compresión del gas continúa hasta alcanzar el punto c de la figura 14; en ese momento la presión en el inter-ior del cilindro ha superado a la presión de la línea de descarga y la válvula abre, descar-gándose el gas del cilindro, hasta que el pistón alcanza el punto superior de la carrera, Fig. 11.





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En el cilindro sólo quedará el gas existente en el espacio muerto, que es el espacio com-prendido entre la cabeza del pistón y el plato de válvulas, que debe ser lo menor posible para no penalizar el rendimiento del compresor. A partir de aquí se repite nuevamente el proceso descrito.

En esta otra serie de imágenes puedes apreciar los distintos momentos en los que se pro-duce la aspiración y descarga del compresor.

Fig. 15: Proceso de compresión de un compresor alternativo.

a) b)

c) d)

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Componentes del compresor alternativo

En la página web del fabricante podrás encontrar todos los componentes y repuestos de los compresores. A modo de ejemplo te indicamos una de ellas y te reproducimos las imágenes que puedes encontrar para que puedas ver el despiece completo del compresor.

En la página web de bitzer, www.bitzer.de, puedes ampliar y desplazar la ima-gen del compresor y verás con absoluta precisión las distintas partes del mismo. La imagen que se muestra a continuación es una ampliación de la anterior.

Ejemplo

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Fig. 18: Pistón.

Las partes principales del compresor alternativo y su función son las siguientes:

o Cigüeñal

Es el encargado de transmitir el movimiento giratorio del motor y convertirlo en movimiento alternativo.

o Biela, pistón y segmentos

La bielabielabielabiela (figura 17) une el cigüeñal con los pistones. Pueden ser de cabeza abierta o de cabeza cerrada; en este último caso para extraer la biela del compresor se debe retirar primero el cigüeñal.

El pistónpistónpistónpistón (figura 18) es el elemento que se desplaza arri-ba y abajo en el cilindro para

realizar la compresión y aspiración. En la carrera ascendente del pistón se comprime el gas hasta su salida y durante la carrera descendente se aspira. El ajuste entre el pistón y el cilindro debe ser lo más preciso posible y para lograrlo se emplean unos seseseseg-g-g-g-mentosmentosmentosmentos elásticos. El segmento que se encuentra en la parte infe-rior del pistón se llama segmento de engrase y los que se encuen-tran en la parte superior de compresión.

En los compresores de menor tamaño la estanqueidad entre el pistón y el cilindro se consigue gracias al aceite de lubricación.

o Válvulas de aspiración y descarga

Las válvulas de aspiración y descarga se encuentran situa-das en la parte superior del cilindro y sujetas por el plato o placa de válvulas. El plato de válvulas se encuentra fija-do a la parte superior del cilindro por la cabeza del com-presor. En la cabeza del compresor se localizan las cáma-ras de aspiración y descarga; debidamente separadas.

Fig. 16: Cigüeñal.

Fig. 17: Biela.

Fig. 19: Cabeza de un compre-sor de dos cilindros de tipo abierto.

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Las formas de las válvulas son múltiples y pueden variar según el fabricante y tipo de compresor. En las figuras siguientes puedes ver todos estos compo-nentes correspondientes a un compresor de dos cilindros de tipo abierto.

Como puedes ver en esta imagen para acceder al plato de válvulas debemos

retirar prime-ro la tapa que aloja las cá-maras de aspiración y descarga. Estas cámaras conec-tan mediante orificios situados en el plato de válvulas con las válvulas de servicio de aspiración y descarga.

La válvula de descarga incorpora un muelle que sirve para mantenerla en la posición de cierre.

Las válvulas de aspiración son unas láminas flexibles muy delgadas que van fijadas sobre uno o dos puntos, tal como puedes apreciar en la figura siguiente.

Fig. 20: Cámara de aspiración y des-carga de un compresor de dos cilindros de tipo abierto.

Fig. 21: Orificios de aspiración de un compresor de dos ci-lindros de tipo abierto.

Fig. 22: Válvulas de aspiración.

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o Bomba de aceite

La bomba de aceite, cuando la llevan los compresores, va montada sobre el propio eje del compresor, en el lado opuesto al motor eléctrico. Su función es la de asegurar la lu-bricación de las partes móviles del compresor, aspirando el aceite del carter del compre-sor e impulsándolo por los distintos orificios destinados a la lubricación del mismo.

o Válvulas de servicio

Sobre el compresor van montadas las válvulas de servicio de aspiración y descarga que pueden adoptar tres posiciones, conectando el compresor con la tubería de aspiración o descarga, con una toma de presión o con las tuberías y la toma de presión.

Para identificar estas válvulas debemos fijarnos la serigrafía que suele venir en la cabeza del compresor, L o LP para baja presión y H o HP para alta presión, como ya hemos visto anteriormente, aunque también es muy útil fijarse en:

El diámetro de las tuberías.diámetro de las tuberías.diámetro de las tuberías.diámetro de las tuberías. La válvula de mayor diámetro se corresponde con la válvula de servicio de aspiración.

La posición de la válvula.posición de la válvula.posición de la válvula.posición de la válvula. Si se encuentra en el lado del motor eléctrico entonces se trata de la válvula de aspiración, ya que se aprovecha el refrigerante de aspira-ción, que está a baja temperatura, para refrigerar los devanados del compresor.

Fig. 23: Compresor Copeland (Emerson Climate)

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Fig. 24: Posición de la válvula de servicio aspiración.

VÁLVULA SERVICIO ASPIRACIÓN SITUADAVÁLVULA SERVICIO ASPIRACIÓN SITUADAVÁLVULA SERVICIO ASPIRACIÓN SITUADAVÁLVULA SERVICIO ASPIRACIÓN SITUADA EN EL LADO DEL MOTOR ELÉCTRICOEN EL LADO DEL MOTOR ELÉCTRICOEN EL LADO DEL MOTOR ELÉCTRICOEN EL LADO DEL MOTOR ELÉCTRICO

Válvulas de servicio y aspiración de un compresor semihermético.

Ejemplo

Indicación sobre la cabeza del compresor del lado de alta (H) y baja (L).

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Este compresor está enfriado por aire y las válvulas de servicio ocupan una posi-ción simétrica. Debes fijarte en:

El diámetro de las tuberías.diámetro de las tuberías.diámetro de las tuberías.diámetro de las tuberías.

El aislamiento en la aspiración.aislamiento en la aspiración.aislamiento en la aspiración.aislamiento en la aspiración.

O en las letras serigrafiadas en la cabeza del comprletras serigrafiadas en la cabeza del comprletras serigrafiadas en la cabeza del comprletras serigrafiadas en la cabeza del compreeeesor.sor.sor.sor.

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ctividad

a Identifica sobre el dibujo siguiente, 7 componentes distintos de un compresor semihermético Bitzer. 2

ctividad

a En el compresor de la figura identifica la válvula de servicio de aspiración y razona tu respuesta. 1

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En la actualidad un gran número de equipos de aire acondicionado e inclu-so centrales frigoríficas para pequeños supermercados están equipados con compresores tipos scroll, razón por la cual debes conocer sus características principales y su funcionamiento.

Funcionamiento de los compresores SCROLL

Aunque el principio de funcionamiento de los compreso-res Scroll o de espiras es conocido desde hace tiempo, su utilización no se ha introducido hasta los últimos años, debido a las dificultades que presentaban para su fabrica-ción, y que ya han sido superadas.

En este tipo de compresores el refrigerante se comprime entre dos espiras (Scroll) situadas en la parte superior del compresor. El centro de la espiral orbital describe un movimiento circular sobre el centro de la espiral fija. Este movimiento crea una serie de bolsas simétricas entre las dos espirales, desplazándose la masa del gas aspirado desde los extremos hasta el centro de las espirales, reduciéndose el volumen a medida que el gas pasa de una bolsa a otra.

El proceso de compresión es conti-nuo, de forma que cuando se está comprimiendo una bolsa de gas en la segunda orbita, está entrando gas en la primera y descargándose en la tercera. En la figura 27 se puede ver el proceso de compresión del gas.

Fig. 25: Compresor Scroll.

Fig. 26: Compresor de espira.

Fig. 27: Proceso de compresión de un SCROLL.

Compresores rotativos SCROLL

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Para ver el funcionamiento de un compresor SCROLL, visualiza el vídeo que se adjunta como anexo a la unidad.

En la figura 28 puedes ver como circula el refrigerante por el interior del compresor. Fíjate que antes de llegar a las espiras para comprimirlo, pasa por los devanados del motor, por lo que permite refrigerarlo.

Para mejorar el rendimientomejorar el rendimientomejorar el rendimientomejorar el rendimiento y amplamplamplampliar el rango de temperaturas de evaporacióniar el rango de temperaturas de evaporacióniar el rango de temperaturas de evaporacióniar el rango de temperaturas de evaporación de los compresores Scroll se realiza una inyección parcial de líquido o vapor.inyección parcial de líquido o vapor.inyección parcial de líquido o vapor.inyección parcial de líquido o vapor. La inyección de vapor se realiza en dos cavidades que se encuentran en el interior de las espirales. Para ello el compresor incorpora una toma para conectar el capilar adecuado en cada caso. Aplicando estos sistemas se consigue disminuir la temperatura del gas de descarga cuan-do la diferencia entre la presión de alta y baja es elevada.

Fig. 28: Refrigerante circulando por el interior de un Scroll DANFOSS.

Sistemas para la inyección de líquido o vapor que propone Copeland.

Ejemplo

Unidad

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Ventajas e inconvenientes

Este tipo de compresores tiene pocas piezas mecánicas en movimiento y como la com-presión se realiza de forma progresiva, el resultado es:

Bajo nivel de ruido.

Buen rendimiento mecánico.

Excelente fiabilidad.

El inconvenienteinconvenienteinconvenienteinconveniente que presentan es que, para la misma potencia resultan más carosmás carosmás carosmás caros que los compresores alternativos.

Precauciones

En estos compresores el motor sólo puede girar en un sentido, por lo que en el caso de alimentación trifásica para el motor eléctrico, debe tenerse en cuenta la secuencia de fases. En el caso de que el motor no gire en el sentido correcto, el compresor no com-prime y emitirá un sonido bastante más fuerte que el sonido habitual del mismo. El con-sumo de corriente es muy bajo.

Por esta razón incorporan un módulo de protección contra la inversión de la secuencia módulo de protección contra la inversión de la secuencia módulo de protección contra la inversión de la secuencia módulo de protección contra la inversión de la secuencia de fases, de fases, de fases, de fases, además de las protecciones habituales contra sobrecalentamientos de los deva-nados del motor. La firma KRIWAN tiene dos modelos que permiten detectar la posible inversión de la secuencia de fases: INT 69 VSY-II y el INT 69 SCY, que puedes encontrar en los compresores Bitzer, Copeland y Danfoss. En el módulo Automatismos y Cuadros Eléctricos hemos visto el INT 69 SCY.

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Ya hemos comentado que en los compresores herméticos y semiherméticos el motor de accionamiento se encuentra alojado en el interior del compresor realizándose el acoplamiento entre el motor y el compresor de forma dire-cta. Pero, ¿conoces cuáles son las características principales de estos moto-res en este tipo de compresores?

Los motoresmotoresmotoresmotores de los compresores generalmente son de corriente alterna y del tipo de jaula de son de corriente alterna y del tipo de jaula de son de corriente alterna y del tipo de jaula de son de corriente alterna y del tipo de jaula de ardilla. ardilla. ardilla. ardilla. A diferencia de los motores eléctricos convencionales no llevan carcasa, ni ventilador ni cojinetes, quedando reducidos a un estator bobinado y un rotor de jaula de ardilla.

En la figura 29 puedes ver el rotor del motor de un compresor, del tipo de aluminio fun-dido, y en la figura 30 el estator, en este caso de un motor monofásico.

En la figura 31 puedes ver una sección del compresor en la que se aprecia el rotor, el estator, los terminales, el cigüeñal, los pistones, …, así como los terminales para las conexiones eléctricas.

Fig. 29: Rotor del motor de un compresor del tipo de aluminio fundido.

Fig. 30: Estator de un motor monofásico.

Fig. 31: Sección del compresor.

Motor eléctrico de accionamiento

Unidad

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Realizaremos el estudio de los motocompresores según sea la alimentación eléctrica: monofásica o trifásica.

Motocompresor monofásico

La utilización de motocompresores monofásicos se justifica porque en multitud de insta-laciones residenciales y comerciales la energía eléctrica disponible es monofásica, aun-que este tipo de motocompresores sean menos eficientes que los trifásicos.

La gama de potencias de estos motocompresores puede alcanzar hasta los 3 CV de po-tencia, aunque debemos tener en cuenta que a igualdad de potencia son más caros que los trifásicos.

La denominación de los motocompresores monofásicos se realiza en función del par de arranque del motocompresores y podemos resumirla según el esquema siguiente:

El valor del par de arranque en un motor monofásico depende del método empleado para efectuar dicho arranque: si empleamos un devanado resistivo, entonces el par de arranque es bajo y si utilizamos un condensador en serie con el devanado de arranque, entonces el par es elevado.

Durante la marcha normal del motor podemos desconectar el devanado de arranque o bien emplear un condensador conectado en serie con el devanado auxiliar, en cuyo caso mejoramos las prestaciones del motor (rendimiento, factor de potencia, vibraciones, …). En el gráfico siguiente resumimos estas características y su relación con las siglas que definen al motocompresor.

Fig. 32: Esquema de denominación de los motocompre-sores monofásicos.

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El valor del par de arranque del motocompresor influye en la capacidad de arrancar (ace-lerarse desde 0 hasta la velocidad correspondiente a la marcha, supongamos 1450 rpm) con mayor o menor carga. En el caso de que el par de arranque sea reducido el moto-compresor sólo podrá arrancar en vacío o con poca carga, lo que se traduce en que las presiones de alta y baja deben igualarse durante los periodos de parada.

Fig. 33: Siglas que definen el motocompresor.

Reproducimos a continuación los datos de distintos compresores equipados con motor monofásico obtenidos del catálogo del Grupo Disco. Hemos marcado la columna correspondiente al tipo de motor para que veas la denominación y eli-minado la columna correspondiente al precio del catálogo original.

Ejemplo

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Si el motor monofásico careciese de devanado de arranque, el par de arranque sería nulo y por tanto el motor no arrancaría, de ahí que un fallo en el dispositivo de arranque que desconecte dicho devanado impedirá el arranque del motocompresor. En la figura si-guiente resumimos estas ideas.

o Devanados estatóricos

El estator de un motor monofásicomotor monofásicomotor monofásicomotor monofásico está formado por dos devanados denominados dev devanados denominados dev devanados denominados dev devanados denominados deva-a-a-a-nado principal (DP) y devanado nado principal (DP) y devanado nado principal (DP) y devanado nado principal (DP) y devanado auxiliar o de arranque (DA). auxiliar o de arranque (DA). auxiliar o de arranque (DA). auxiliar o de arranque (DA). El deva-nado principal tiene más espiras que el auxiliar, pero este último tiene una resistencia más elevada. Estos deva-nados se sitúan a 90 º cuando el mo-tor tiene 2 polos (3000 rpm) tal co-mo puedes apreciar en la imagen.

Recuerda que cuando el dispositivo de expansión es un tubo capilar las presio-nes de alta y baja se igualan durante la parada de la máquina, de ahí que se empleen motores con bajo par de arranque en máquinas equipadas con tubo capilar.

Fig. 34: Curvas de bajo y alto par de arranque.

Fig. 35: Devanados estóricos motor monofásico.

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En el caso de un motor de cuatro polosmotor de cuatro polosmotor de cuatro polosmotor de cuatro polos la distribución de los devanados sería la que apare-ce en esta otra imagen. Puedes observar que ahora los devanados se han situado a 45 º.

Unos valores típicos de las resistencias de los devanados pueden ser 4,19 Ω y 1,65 Ω para los devanados de arranque y principal de un motocompresor de 230 V y 7,5 A.

Los devanados principal y de arranque se conectan a un terminal común, denominado C y tiene el otro extremo unido a un terminal denominado S, para el devanado de arran-que, y R para el devanado de principal. En la figura siguiente puedes ver los devanados y la caja de terminales de un compresor Danfoss – Maneurop.

Fig. 36: Devanados estóricos motor cuatro polos.

Fig. 37: Devanados compresor Danfoss √ Maneurop.

Fig. 38: Caja principal compresor Danfoss √ Maneurop.

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Reproducimos a continuación algunos de los datos eléctricos para compresores monofásicos Danfoss - Maneurop, donde puedes apreciar los valores de las resis-tencias de los devanados y las intensidades de arranque (LRA) y nominal (MCC).

LRALRALRALRA----IIIINTENSNTENSNTENSNTENS.... RRRROTOR OTOR OTOR OTOR

BLOQUEBLOQUEBLOQUEBLOQUEAAAADO DO DO DO AAAA

MCCMCCMCCMCC----MMMMÁXIMA ÁXIMA ÁXIMA ÁXIMA

IIIINTENSNTENSNTENSNTENS.... CCCCONTONTONTONTIIIINUA NUA NUA NUA AAAA

RRRRESISTENCIA ESISTENCIA ESISTENCIA ESISTENCIA CCCCABLEADO ABLEADO ABLEADO ABLEADO ((((Ω))))

(±(±(±(± 7%7%7%7% A A A A 20202020 ºC)ºC)ºC)ºC)

CCCCÓDIGOÓDIGOÓDIGOÓDIGO 1111 5555 1111 5555 1111 5555

CCCCABLEADOABLEADOABLEADOABLEADO Func.Func.Func.Func. ArraArraArraArrannnnquequequeque Func.Func.Func.Func. ArraArraArraArrannnnquequequeque

MT/MTZ 18 JAMT/MTZ 18 JAMT/MTZ 18 JAMT/MTZ 18 JA 51 41 13 12 1,36 4,82 1,78 4,74

MT/MTZ 22 JCMT/MTZ 22 JCMT/MTZ 22 JCMT/MTZ 22 JC 49,3 41 17 15 1,25 2,49 1,78 4.74

MT/MTZ 28 JEMT/MTZ 28 JEMT/MTZ 28 JEMT/MTZ 28 JE 81 55 25 16 0,74 1,85 1,16 3,24

MT/MTZ 32 JFMT/MTZ 32 JFMT/MTZ 32 JFMT/MTZ 32 JF 84 70 26,5 20 0,64 2,85 0,89 4,35

MT/MTZ 36 JGMT/MTZ 36 JGMT/MTZ 36 JGMT/MTZ 36 JG 84 70 30 20 0,64 2,85 0,89 4,35

Ejemplo

ctividad

a Te proponemos que, a modo de comprobación práctica, y empleando uno de los compresores herméticos del taller, rea-lices las mediciones de las resistencias de los devanados, tal como puedes apreciar en la imagen.

3

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o Arranque de los motocompresores monofásicos

Para efectuar el arranque del motocompresor monofásico existen distintos procedimien-tos que explicaremos a continuación. Estos métodos son los siguientes:

Relé de intensidad.

PTC.

Relé de tensión.

A. Arranque con relé de intensidad

Este tipo de arranque se emplea en motores de poca pote se emplea en motores de poca pote se emplea en motores de poca pote se emplea en motores de poca potennnncia,cia,cia,cia, aproximadamente hasta 0,75 kWhasta 0,75 kWhasta 0,75 kWhasta 0,75 kW.

En la imagen puedes ver un relé de intensidad. Fíjate que tiene cinco terminales que vienen marcados con los números 10, 11, 12, 13 y 14. Se puede apreciar perfectamente los termina-les para la conexión de la bobina.

Fig. 39: Relé de intensidad.

ctividad

a Un motocompresor monofásico modelo JFP1-0050-IAV tiene unas resistencias en los devanados de 3.3 y 20.4 Ω. Indica sobre la figura adjunta como realizarías las medidas para comprobar los valores de dichas resistencias.

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Este tipo de relés tiene un contacto que se encuentra NA. Al circular corriente por la bo-bina del relé el contacto se desplaza a la posición de cierre. Cuando la corriente que circula por la bobina es insuficiente para mantener el contacto cerrado éste se abre por efectos de un muelle o de la gravedad.

En la figura siguiente puedes ver los diagramas de conexión del relé de intensidad para un motocompresor RSIR y otro CSIR así como un resumen de su funcionamiento. Fíjate que el contacto del relé se conecta en serie con el devanado de arranque (S) y que en el caso de que exista condensador, éste va conectado en serie con el mismo devanado y el propio contacto del relé de intensidad.

Fig. 40: Diagramas de conexión del Relé de intensidad para un mo-tocompresor RSIR y otro CSIR.

Conexiones de un motocompresor Danfoss. Se puede comprobar fácilmente cual es el devanado principal y cual el auxiliar.

Ejemplo

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ducción de Calor

Una sencilla prueba permite comprobar el estado del relé de intensidad. Hemos comen-tado que en reposo el contacto se encuentra en posición NA y que por acción de la gra-vedad, vuelve a dicha posición cuando se encuentra NC. Empleando un polímetro para medir continuidad en extremos del contacto, debe encontrarse NA con el relé en posi-ción normal y cerrarse cuando se invierte la posición del relé (como si lo colocamos ca-beza abajo). En la imagen aparece esta prueba.

B. Arranque con PTC

Este método de arranque se ha comenzado a utilizar recientemente. Respecto a los otros dos métodos tiene la ventaja de no utilizar contactos móvilesno utilizar contactos móvilesno utilizar contactos móvilesno utilizar contactos móviles lo que resulta especialmen-te positivo en el caso de corrientes elevadas.

Fig. 41: Prueba destinada a comprobar el estado del relé de intensidad.

Conexiones empleando una PTC.

Ejemplo

Unidad

Compresores 8

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El funcionamiento uncionamiento uncionamiento uncionamiento está basado en el a basado en el a basado en el a basado en el au-u-u-u-mento de resistencia que sufre la PTC al mento de resistencia que sufre la PTC al mento de resistencia que sufre la PTC al mento de resistencia que sufre la PTC al aumeaumeaumeaumennnntar la temperatura.tar la temperatura.tar la temperatura.tar la temperatura. El aumento de resistencia es tan elevado que práctica-mente desconecta el devanado de arran-que, ya que la corriente que circula por él se hace tan pequeña que resulta práctica-mente despreciable. En la figura 42 se muestra la curva resistencia – temperatura de la PTC empleada para el arranque del motocompresor.

Al alcanzar la temperatura un valor próximo a los 110 ºC el aumento de resistencia es tan elevado que prácticamente desconecta el devanado de arranque. Aplicando la Ley de Ohm comprendemos este efecto:

Este método puede combinarse con motores con condensador, para lo cual se conecta la PTC en paralelo con el condensador. En el esquema siguiente puedes ver el circuito y el funcionamiento del mismo.

Fig. 42: Curva resistencia-temperatura de la PTC empleada para el arranque del moto-compresor.

DAPTC ZR

VI

+=

Fig. 43: Esquema del método de arranque con PTC.

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ducción de Calor

Los valores de la resistencia de la PTC a temperatura ambiente y 130 ºC son, aproxima-damente 25 y 10.000 Ω, lo que representa que cuando la PTC se encuentre a 130 ºC, una vez completado el arranque, prácticamente no circula corriente por ella, pasando sólo por el condensador que se encuentra en paralelo con ella. La corriente en el con-densador es 250 veces mayor que en la PTC.

La PTC se puede comprobar empleando un polímetro. A temperatura ambiente debe dar un valor de aproximadamente 25 Ω. En las siguientes figuras se muestra una PTC con indicación de los terminales y la comprobación del valor a temperatura ambiente.

El valor de la impedancia para un condensador de 80µF a 50 Hz es:

Ejemplo

=××××

=×××

=−

1080502

1

2

1

6ππ Cf

Z

Fig. 45: Lectura del valor de la PTC a temperatura am-biente.

Fig. 44: PTC con indicación de los terminales.

Unidad

Compresores 8

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C. Arranque con relé de tensión

Este tipo de relés se emplean en motores de potencia más elevada, se emplean en motores de potencia más elevada, se emplean en motores de potencia más elevada, se emplean en motores de potencia más elevada, recuerda que los relés de intensidad limitan su capacidad a motores de 0,75 kW aproximadamente. El funcio-namiento de este tipo de relé aparece resumido en el esquema de la figura.

o Protección térmica

Para asegurar una larga vida útil de los compresores deben evitarse las condiciones de funcionamiento que conducen a una descomposición térmica de los materiales utilizados en el compresor. Además, los motocompresores están dotados de una serie de elementos que los protegen térmicamente.

Los devanados de los motocompresores herméticos y semiherméticos se encuentran en el interior de la carcasa y no pueden refrigerarse por los procedimientos habituales de los motores convencionales (ventilador accionado por el propio eje del motor). Además en el caso de que se produjese una avería importante y dado que en el caso de los herméti-cos no hay reparación posible, resulta sumamente importante proteger los devanados de los motores de hacinamiento de forma conveniente. Para ello se emplean dos tipos de elementos de protección:elementos de protección:elementos de protección:elementos de protección:

Klixón.

Sondas de temperatura.

Comentaremos a continuación las características de cada uno de ellos.

Fig. 46: Arranque con relé de tensión.

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ducción de Calor

A. Klixón

Estos dispositivos se colocan sobre la carcasa del compresorse colocan sobre la carcasa del compresorse colocan sobre la carcasa del compresorse colocan sobre la carcasa del compresor de forma que se encuentre lo más cerca posible de los devanados del motor, para que pueda responder a las varia-ciones de temperatura de los mismos. Están formados por una lámina bimetálica que formados por una lámina bimetálica que formados por una lámina bimetálica que formados por una lámina bimetálica que aloja loaloja loaloja loaloja los contactos y que se deforma con la tempers contactos y que se deforma con la tempers contactos y que se deforma con la tempers contactos y que se deforma con la temperaaaatura de los devanados y la intensidad tura de los devanados y la intensidad tura de los devanados y la intensidad tura de los devanados y la intensidad de corriente que circula por el motor,de corriente que circula por el motor,de corriente que circula por el motor,de corriente que circula por el motor, ya que se conecta en serie con éste. En las figuras siguientes se muestran un klixón, al que se ha eliminado la tapa inferior (figura 47) y otro colocado sobre un motocompresor de un equipo de aire acondicionado (figura 48).

En algunos casos el klixón se ha colocado en el interior del compresor para asegurar mejor el con-tacto térmico con los devanados del motor, tal como puedes apreciar en la imagen. En este caso el compresor es trifásico y el número de klixón es de tres.

Fig. 48: Klixón colocado sobre un

motocompresor de un equi-po de aire acondicionado.

Fig. 47: Klixón al que se ha elimina-do la tapa inferior.

Fig. 49: Compresor trifásico y núme-ro de klixón de tres.

Unidad

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Los klixón vienen regulados de fábrica para cortar el circuito cuando la temperatura al-canza un valor determinado que puede variar según el fabricante. En el caso de los com-presores Danfoss – Maneurop este valor es de 105 oC, rearmándose a 60 oC, de forma que existe un margen de seguridad suficientemente alto para alargar la vida del moto-compresor, según su clase de aislamiento, tal como puedes ver en el gráfico.

B. Sondas de temperatura

Las sondas de temperatura son termistores termistores termistores termistores cuya resistencia aumenta bruscamente al acuya resistencia aumenta bruscamente al acuya resistencia aumenta bruscamente al acuya resistencia aumenta bruscamente al al-l-l-l-canzar una temperatura determinada, llcanzar una temperatura determinada, llcanzar una temperatura determinada, llcanzar una temperatura determinada, llaaaamada mada mada mada “Temperatura Nominal de Funcionamie“Temperatura Nominal de Funcionamie“Temperatura Nominal de Funcionamie“Temperatura Nominal de Funcionamiennnnto” to” to” to” (TNF), (TNF), (TNF), (TNF), tal como puedes ver en la figura.

El número de sondas a colocar puede ser desde 1 a 3. En las figuras se muestran los dibujos correspondientes a una sonda simple (figura 52) y a otra triple (figura 53) de la firma KRIWAN.

Fig. 50: Duración en años de vida útil del mo-tocompresor frente a la temperatura.

Fig. 51: Resistencia frente a temperatura.

Fig. 52: Sonda simple.

Fig. 53: Sonda triple.

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ducción de Calor

El sistema se completa con un dispositivo electrónico que mide sistema se completa con un dispositivo electrónico que mide sistema se completa con un dispositivo electrónico que mide sistema se completa con un dispositivo electrónico que mide la resistencia de la sola resistencia de la sola resistencia de la sola resistencia de la son-n-n-n-da. da. da. da. Cuando detecta la variación de la resistencia al alcanzar la TNF los contactos de sali-da cambian de posición desconectando el motocompresor. En las figuras siguientes se muestran: uno de estos equipos (figura 54), un gráfico que explica el funcionamiento del mismo (figura 55) y el esquema de conexiones (figura 56).

Estos dispositivos vienen incorporados en la caja de conexiones de los motocompresores, tal como pue-des ver en la imagen siguiente. En la documentación técnica de los fabricantes se indican las característi-cas de dichos dispositivos de protección.

Fig. 54: Dispositivo electrónico que mide la resistencia de la sonda.

Fig. 55: Funcionamiento del dispositivo electrónico.

Fig. 56: Esquema de conexiones del dispositivo.

Fig. 57: Caja de conexión de motocompresor.

Unidad

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Motocompresor trifásico

Cuando la potencia de la instalación aumenta o cuando se encuentra disponible una red trifásica se emplean motores de accionamiento trifásicos, también de jaula de ardilla. Debes tener en cuenta que es posible encontrar motocompresores con alimentación trifá-sica a pesar de ser de baja potencia.

o Placa de conexiones

La placa de conexiones de un motocompresor es similar a la de cualquier motor eléctrico convencional, pudiendo conectarlos en estrella o triángulo. Además cada vez es más frecuente encontrar conexiones part-winding.

o Arranque de los motocompresores trifásicos

Como sabemos los motores trifásicos tienen una elevada corriente de arranque (entre 4 y 7 veces su corriente nominal) que se debe limitar en las condiciones que establece el Reglamento de Baja Tensión. Para ello los motocompresores se arrancan en:

Part-winding.

Resistencias estatóricas.

Estrella-triángulo.

Actualmente algunos fabricantes están incorporando arrancadores estáticos en sus moto-compresores. Estudiaremos a continuación, de forma breve, cada una de estas conexio-nes a partir de la documentación que aparece en los catálogos de los fabricantes.

Recorte de catálogo del Grupo Disco, donde se muestran los datos correspon-dientes a un motocompresor con alimentación monofásica o trifásica de 1/2 CV.

Ejemplo

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A. Arranque con motor part-winding

Este tipo de motor está dotado de un devanado estatórico desdoblado en dos devandevanado estatórico desdoblado en dos devandevanado estatórico desdoblado en dos devandevanado estatórico desdoblado en dos devanaaaados dos dos dos independientes con seis o doce bornas de salida, independientes con seis o doce bornas de salida, independientes con seis o doce bornas de salida, independientes con seis o doce bornas de salida, dependiendo de si los devanados se en-cuentran conectados interiormente, por ejemplo en estrella, o se encuentran sin conectar.

En las figuras siguientes puedes ver el estator de uno de estos motores con los dos deva-nados conectados en estrella y otro en triángulo.

Para realizar el arranque part-winding primero se conecta uno de los devanados a la red y transcurrido un tiempo breve (1 ó 2 segundos) se conecta el segundo devanado. De esta forma se consigue reducir la corriente de arranque

del motor.

En la figura puedes ver el esquema de fuerza para uno de estos arranques.

Los valores de reducción de la corriente de arranque y del par dependen de la relación entre los devanados que formen el estator del motor, de forma que es posible encontrar motores con una reducción de la corriente de arranque de hasta un 54 %.

Fig. 58: Estator de motor part-winding con devanado conectado en estrella.

Fig. 59: Estator de motor part-winding con devana-do conectado en trián-gulo.

Fig. 60: Esquema de fuerza para cada uno de los arranques.

Unidad

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Estos motores también se puedense puedense puedense pueden arrancar de forma directa,rancar de forma directa,rancar de forma directa,rancar de forma directa, para ello se conectarán en estrella, doble estrella, triángulo, … dependiendo de la tensión de la red y la del motor, aunque no tiene mucho sentido.

En la figura siguiente puedes ver la placa de características de uno de estos motocompresores. La doble estrella (YY) nos da la pista para ver que se trata de un part - winding.

B. Arranque con resistencias estatóricas

Algunos fabricantes incorporan entre sus arrancadores este tipo de arranque que presenta la ventaja de reducir la corriente de arranque a valores muy preducir la corriente de arranque a valores muy preducir la corriente de arranque a valores muy preducir la corriente de arranque a valores muy peeeequeños (hasta un 50%) con un queños (hasta un 50%) con un queños (hasta un 50%) con un queños (hasta un 50%) con un coste reducido, coste reducido, coste reducido, coste reducido, aunque por el contrario tiene el inconveniente de que el par de arranque se reduce aún más con lo que no es posible efectuar el arranque en carga del motocompresor.

El sistema consiste en intercalarintercalarintercalarintercalar entre los devanados estatóricos y la red de alimentación unas resistencias que transcurrido el tiempo de arranque se cortocircuresistencias que transcurrido el tiempo de arranque se cortocircuresistencias que transcurrido el tiempo de arranque se cortocircuresistencias que transcurrido el tiempo de arranque se cortocircuiiiitan por medio de un tan por medio de un tan por medio de un tan por medio de un contactor. contactor. contactor. contactor. En la figura siguiente se muestra uno de estos arranca-dores correspondien-te a los compresores Danfoss – Maneurop.

Una precaución importante que se debe tomar en el arranque de estos motores es que al conectar el segundo devanado la secuencia de fases debe ser la misma que cuando se conectó el primero.

Fig. 61: Placa de características de un motor part-winding.

Fig. 62: Arrancador con resistencias Dan-foss - Maneurop.

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C. Arranque estrella √ triángulo

Este método de arranque método de arranque método de arranque método de arranque es más frecuentemás frecuentemás frecuentemás frecuente que los otros dos descritos anteriormente, ya que no precisa de un motor especial (part-winding) ni de elementos externos (resistencias) y el circuito de control es sencillo. A diferencia de los anteriores la reducción de la corrien-te de arranque, y por tanto del par, no se puede ajustar con lo que puede ocurrir que en determinados casos no fuese posible su aplicación, según los requerimientos del RBT.

Tanto la corriente como el par de arranque se reducen 1/3 y el mo-tor se conecta en estrella durante el arranque, pasando transcurrido el tiempo ajustado en el tempori-zador, a conectarse en triángulo.

Durante la conmutación de estrella a triángulo pueden aparecer fuertes puntas de intensidad y fenómenos transitorios, que han llevado a que los fabricantes incorporen cada vez con más

frecuencia el arranque part - winding para los compresores semihermé-ticos. En la figura si-guiente se puede ver como varía la corriente durante el arranque.

D. Arrancadores estáticos

En algunos casos se incorporan arrancadores estáticos que permiten regular el tiempo de permiten regular el tiempo de permiten regular el tiempo de permiten regular el tiempo de aceleración y deceleraciónaceleración y deceleraciónaceleración y deceleraciónaceleración y deceleración de forma que los esfuerzos mecánicos se reduzcan conside-rablemente. Esta tecnología sólo se ha extendido una vez que los equipos electrónicos han abaratado sus costes.

Fig. 63: Arranque estrella-triángulo.

Fig. 64: Variación de la corrien-te durante el arranque del motor.

Para mayor detalle sobre los métodos de arranque, protecciones y características de cada uno de ellos debes consultar los módulos Electrotecnia, Automatismos, Cuadros Eléctricos.

Unidad

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Conocer las características principales de un compresor te pueden ser de gran utilidad en la vida profesional: placa de características, capacidad del compresor, consumo del compresor, mantenimiento…

Placa de características

La placa de características del compresor es como su DNI y en ella aparecen datos que debemos interpretar correctamente, ya que en algún momento puede que los necesitemos.

El único dato que no aparece es el correspondiente al refrigerante (R)refrigerante (R)refrigerante (R)refrigerante (R) que como puedes ver no tiene indicación alguna en la casilla correspondiente.

En la casilla MODELMODELMODELMODEL aparece el modelo con un código en el que cada fabricante señala según tenga establecido distintas características del compresor: tipo de motor, tensión nominal, desplazamiento volumétrico, … etc. Esta información que se encuentra codifi-cada se debe consultar en las guías de aplicación. No obstante y a modo de ejemplo, para la placa anterior, las letras AWM/D indican:

A = Motor trifásico arranque part-winding 2/3 1/3.

W = Protección electrónica incorporada Kriwan.

M/D = Tensión del motor 380/420 V, 3 ~, 50 Hz ó 440 – 480 V, 3 ~, 60 Hz.

La placa de características que se muestra a continuación corresponde a un compresor COPELAND.

Ejemplo

El compresor en marcha

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ducción de Calor

La casilla VVVV indica el volumen desplazado por el compresor en m3/h, 49.90 en este caso.

También aparece la conexión del motor eléctrico, doble estrella en este caso, por tratarse de un part – winding, la intensidad a rotor bloqueado o intensidad de arranque y la in-tensidad nominal del motor IIII----OPER MAX (MRA).OPER MAX (MRA).OPER MAX (MRA).OPER MAX (MRA).

Capacidad del compresor

Los fabricantes de compresores suelen proporcionar en formato de tablas o de gráficos la capacidad de los mismos para determinadas condiciones de ensayo.

Del gráfico correspondiente al ejemplo anterior podemos deducir que, a tea tea tea tem-m-m-m-peratura de condensación constante, interesa que la presión de condensperatura de condensación constante, interesa que la presión de condensperatura de condensación constante, interesa que la presión de condensperatura de condensación constante, interesa que la presión de condensaaaación ción ción ción sea sea sea sea lo más elevada posiblelo más elevada posiblelo más elevada posiblelo más elevada posible.

Capacidad de un compresor hermético monofásico Danfoss según la norma EN12900/CECOMAF, para R 134a.

La gráfica se obtiene para una temperatura de condensación constante, y se pue-de comprobar que al aumentar la temperatura de evaporación, y por tanto la presión de aspiración, aumenta la capacidad del compresor.

Ejemplo

Unidad

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Consumo del compresor

Al igual que ocurre con la capacidad del compresor, el fabricante también facilita el con-sumo en watios (figura 65) y amperios (figura 66), para distintas temperaturas de evapo-ración, y una temperatura (presión) de condensación constante. Al igual que en el caso anterior, el consumo ael consumo ael consumo ael consumo auuuumenta con la presión de aspiraciónmenta con la presión de aspiraciónmenta con la presión de aspiraciónmenta con la presión de aspiración.

Arranque descargado

Con el objeto de disminuir el tiempo de arranque del compresor, es decir, conseguir que se acelere más rápido y que, por tanto, la corriente de arranque disminuya primero hasta el valor de trabajo, se montan dispositivos de arranque que conectan aspiración con dedispositivos de arranque que conectan aspiración con dedispositivos de arranque que conectan aspiración con dedispositivos de arranque que conectan aspiración con des-s-s-s-cargacargacargacarga durante el arranque, de forma que el compresor arranca en vacio.de forma que el compresor arranca en vacio.de forma que el compresor arranca en vacio.de forma que el compresor arranca en vacio. Se debe montar una válvula anti-retorno para evitar que durante períodos de parada el refrigerante retor-ne desde el condensador a la línea de aspiración.

Fig. 65: Consumo en watios del compresor.

Fig. 66: Consumo en amperios del compresor.

Fig. 67: Arranque descargado BITZER.

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ducción de Calor

Funcionamiento inundado

Si un compresor aspira refrigerante en estado de vapor saturadoSi un compresor aspira refrigerante en estado de vapor saturadoSi un compresor aspira refrigerante en estado de vapor saturadoSi un compresor aspira refrigerante en estado de vapor saturado (líquido + vapor), es de-cir, si no existe recalentamiento, pueden ocurrir averías más o menos importantes en el compresor. Sin entrar en detalles, podemos decir que:

Si el compresor aspira líquido, y no se evapora debido al calor de los devanados del motor eléctrico, se diluye el aceite lo que puede provocar desgastes de las par-tes móviles y en casos extremos podría quemarse el motor eléctrico, como conse-cuencia del desgaste de los cojinetes.

Si el líquido llega a los cilindros puede provocar desgaste y adherencia entre el pis-tón y el cilindro, o dañar las válvulas de descarga.

CuanCuanCuanCuando el compresor arranca inundado,do el compresor arranca inundado,do el compresor arranca inundado,do el compresor arranca inundado, en la mirilla de aceite del carter podríamos ver que se forma una espuma blanca. Esta situación puede evitarse o minimizarse real puede evitarse o minimizarse real puede evitarse o minimizarse real puede evitarse o minimizarse realiiiizando zando zando zando el paro por vaciado del evaporel paro por vaciado del evaporel paro por vaciado del evaporel paro por vaciado del evaporador.ador.ador.ador.

Mantenimiento

Para realizar el mantenimiento de los compresores debes seguir las instrucciones del fa-bricante, pero a modo de ejemplo te indicamos algunos de los puntos que se deben revi-sar, con la periodicidad requerida en cada caso:

Nivel de aceite.

Color del aceite.

Retorno de aceite desde el separador.

Funcionamiento del presostato diferencial de aceite.

Fugas de aceite.

Presiones de aspiración y descarga.

Temperaturas de aspiración y descarga.

Recalentamiento.

Consumo del motor eléctrico.

Ajustes y funcionamiento de los presostatos.

Calentamiento del carter durante los periodos de parada.

Unidad

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Resumen

Clasificación de losClasificación de losClasificación de losClasificación de los cocococommmmpresorespresorespresorespresores

Compresores alternativosCompresores alternativosCompresores alternativosCompresores alternativos

Compresores rotativos Compresores rotativos Compresores rotativos Compresores rotativos ScrollScrollScrollScroll

Motor eléctrico deMotor eléctrico deMotor eléctrico deMotor eléctrico de acciacciacciaccioooonamientonamientonamientonamiento

Clasificaremos los compresores atendiendo a dos crite-rios distintos:

Según Según Según Según la forma en la que se haya realizado el montaje:montaje:montaje:montaje: herméticos, semiherméticos, abiertos.

Según lSegún lSegún lSegún la forma de realizar la compresión del refrcompresión del refrcompresión del refrcompresión del refri-i-i-i-gerante:gerante:gerante:gerante: compresores alternativos y compresores rotativos.

Las partes principalespartes principalespartes principalespartes principales de un compresor alternativo son:

Cigüeñal.

Biela, pistón y segmentos.

Válvulas de aspiración y descarga.

Bomba de aceite.

Válvulas de servicio.

En este tipo de compresores, la compresión se realiza de la compresión se realiza de la compresión se realiza de la compresión se realiza de forma progresivforma progresivforma progresivforma progresiva por lo que tienen un nivel de ruido bajo, un buen rendimiento mecánico y una excelente fiabilidad. Con el inconveniente de que son más caros que los compresores alternativos.

Sólo se pueden girar en un sentido. En el caso de que el compresor no gire en el sentido correcto no comprimirá y emitirá un sonido bastante más fuerte que el sonido habitual.

Los motores de los compresores son de corriente alterna y son de corriente alterna y son de corriente alterna y son de corriente alterna y del tipo de jaula de ardilla,del tipo de jaula de ardilla,del tipo de jaula de ardilla,del tipo de jaula de ardilla, no llevan carcasa, ni ventilador, ni cojinetes, quedando reducidos a un estator bobinado y un rotor de jaula de ardilla. La clasificación de los moto-compresores según sea la alimentación eléctrica es:

Monofásico.

Trifásico.

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El compresor en marchaEl compresor en marchaEl compresor en marchaEl compresor en marcha

Placa de características. Placa de características. Placa de características. Placa de características. Es como su DNI y en ella aparecen los datos del compresor.

Capacidad.Capacidad.Capacidad.Capacidad. Los fabricantes los proporcionan en for-mato de tablas o gráficos para determinadas condi-ciones de ensayo.

Consumo. Consumo. Consumo. Consumo. El fabricante facilita el consumo en watios y en amperios.

Arranque descargado.Arranque descargado.Arranque descargado.Arranque descargado. Con el objeto de disminuir el tiempo de arranque del compresor, se montan dispo-sitivos de arranque conectan aspiración con descarga durante el arranque, de forma que el compresor arranca en vacío.

Funcionamiento inundado.Funcionamiento inundado.Funcionamiento inundado.Funcionamiento inundado. Cuando el compresor arranca inundado se debe realizar el paro por vacia-do del evaporador.

Mantenimiento. Mantenimiento. Mantenimiento. Mantenimiento. Deben seguirse las instrucciones del fabricante.

Unidad

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Autoevaluación

1.... Señala si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:

VVVV FFFF

a. Los compresores tipo scroll sólo pueden girar en un sentido.

b. En un compresor abierto si se quema el motor eléctrico se debe sustituir el refrigerante y proceder a la limpieza del cir-cuito frigorífico.

c. Los devanados del motor eléctrico de un compresor abierto se enfrían generalmente con el refrigerante procedente del evaporador.

d. Los terminales eléctricos de un motocompresor con arranque part-winding se denominan 1, 2, 3, 4, 5, 6,y 7.

e. Un motocompresor tipo RSCR tiene un elevado par de arranque.

f. Un compresor abierto tiene como principal ventaja respecto a uno semihermético que presenta menores fugas de refrige-rante.

g. El contacto del relé de intensidad se encuentra normalmente abierto.

h. La resistencia de la bobina del relé de intensidad es muy grande.

i. Una PTC empleada para el arranque de un motocompresor monofásico tiene un valor de 25 Ω, aproximadamente, a temperatura ambiente.

2. Los terminales eléctricos de los devanados de un motor monofásico para un com-

presor hermético, se denominan:

a. U, V y W.

b. X, Y y Z.

c. S, C y R.

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3.... Para el arranque de los compresores de los equipos con tubo capilar se emplean, preferentemente:

a. Relés de tensión y dos condensadores.

b. Relés de intensidad y condensador de arranque.

c. Resistencias PTC.

4.... El relé de intensidad se utiliza en motores para compresores de potencia hasta:

a. 0,75 kW.

b. 2 CV.

c. 1,5 kW.

5.... El arranque por PTC tiene la ventaja respecto a otros métodos que:

a. Además de permitir el arranque actúa como elemento de protección al medir la temperatura de los devanados.

b. No tiene elementos móviles ( contacto en relé de tensión o intensidad).

c. Aumenta el par de arranque.

6.... Un motor trifásico para un compresor tiene la siguiente indicación en su placa de

características 400/690 voltios. ¿Podrá arrancarse en estrella – triángulo si la red es de 400 V?

a. No ya que el motor debe conectarse en estrella.

b. Sí, porque el motor se conecta en triángulo.

c. No, ya que ese motor no puede conectarse a esa línea.

7.... El contacto de un relé de intensidad se encuentra:

a. Normalmente abierto cuando la intensidad de la bobina es nula.

b. Normalmente abierto cuando la intensidad de la bobina es elevada.

c. Normalmente cerrado cuando la intensidad de la bobina es nula.

Unidad

Compresores 8

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8.... Una PTC para el arranque de un motor:

a. Tiene un valor bajo cuando el compresor se encuentra parado.

b. Tiene un valor alto cuando el compresor se encuentra parado.

c. Disminuye de valor al aumentar la temperatura.

9.... Explicar cómo funciona el arranque de la figura. 10.... Para el esquema de la figura indicar:

a. Tipo de arranque.

b. Señalar la denominación correcta de los terminales del compresor.

c. ¿Cómo denominaría de forma abreviada a este motor?

d. Identificar cada uno de los dispositivos que aparecen en el mismo.

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ducción de Calor

Respuestas Actividades

1.... Las afirmaciones son:

a. Verdadera.Verdadera.Verdadera.Verdadera. b. Falsa.Falsa.Falsa.Falsa. c. Falsa.Falsa.Falsa.Falsa. d. Falsa.Falsa.Falsa.Falsa. e. FaFaFaFalsa.lsa.lsa.lsa. f. Falsa.Falsa.Falsa.Falsa. g. Verdadera.Verdadera.Verdadera.Verdadera. h. FFFFalsa.alsa.alsa.alsa. i. Verdadera.Verdadera.Verdadera.Verdadera.

2. La respuesta correcta es la c.c.c.c. 3. La respuesta correcta es la c.c.c.c. 4. La respuesta correcta es la aaaa.... 5. La respuesta correcta es la bbbb.... 6. La respuesta correcta es la bbbb.... 7. La respuesta correcta es la aaaa.... 8. La respuesta correcta es la aaaa.... 9. Al arrancar el motor aumenta la temperatura en la PTC y con ella su resistencia. La

corriente en la bobina de arranque disminuye y es como si se desconectase dicha bobina una vez el motor ha arrancado, aunque no se ha realizado una desco-nexión efectiva, simplemente la corriente ha disminuido mucho debido al aumento de la resistencia en la PTC.

Unidad

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10.... a. Se trata de un arranque con relé de tensión y dos condensadores.

b. c. Este motor se denomina de forma abreviada CSR. d.

Técnico en Montaje y Mantenimiento de Instalaciones de Frío, Climatización y Producción de Calor

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