¿Cómo se logra la eliminación de la humedad?
Se logra de dos maneras: mediante adsorción y absorción. En la absorción, el desecante reacciona químicamente con la humedad, combinando sus moléculas para formar otro compuesto y removiendo de esta manera la humedad. En el proceso de la adsorción no hay reacción química.
Aspectos a considerar dentro del funcionamiento del aire acondicionado
- Proveer una adecuada climatización para satisfacer las necesidades de confort de las personas, con una aceptable calidad del aire interior.
- Estar diseñados de la manera más simple y económica, con el mínimo consumo energético.
- Brindar una alta confiabilidad de operación y funcionamiento.
- Emplear materiales y equipos de alta calidad y tecnología probada, de larga vida útil, que cuenten con servicio y una segura provisión de repuestos en plaza.
- Contar con espacios adecuados para acceso, desmonte de elementos y reparaciones, a fin de simplificar las tareas de mantenimiento.
- Disponer con lugares y elementos necesarios para el montaje en el caso de futuras ampliaciones, de modo que puedan realizarse con la mínima obra civil.
- Tener sistemas de supervisión y operación eficientes, mediante elementos de control automáticos.
- No afectar el medio ambiente ni generar contaminación o ruidos molestos ya sea en el exterior como en los locales acondicionados.
Función principal del acondicionamiento de aire
Mantener dentro de un espacio determinado condiciones de confort o bien las necesarias para la conservación de un producto o para un proceso de fabricación. Es decir, proporcionar un área cómoda donde las personas puedan llevar a cabo sus actividades.
¿Qué es la ganancia o pérdida de calor?
Ganancia o Pérdida de Calor: cantidad instantánea de calor que entra o sale del espacio a acondicionar. Se producen por transmisión de las pérdidas de contacto con función del salto térmico entre la temperatura del aire interior del conducto y el ambiente exterior que lo rodea.
¿Qué es la carga real o efectiva?
Carga real o efectiva: cantidad instantánea de calor añadida o eliminada por el equipo.
Aspectos clave en el funcionamiento del aire acondicionado
Aspectos a considerar dentro del funcionamiento del aire acondicionado:
- Destino del local
- Dimensiones del local
- Tipo de columnas y vigas
- Materiales de construcción y su posición relativa en la estructura
- Escaleras, ascensores y escaleras mecánicas
- Ventilación
- Almacenamiento térmico
- Funcionamiento continuo o intermitente
Diferencias entre calor latente y calor sensible
Calor sensible: es aquel que recibe un cuerpo sin cambiar su estado físico mientras sube su temperatura. Se denomina calor sensible al que aplicado a una sustancia hace subir su temperatura.
Calor latente o calor de cambio de estado: es la energía absorbida por las sustancias al cambiar de estado, de sólido a líquido (calor latente de fusión) o de líquido a gaseoso (calor latente de vaporización). Al cambiar de gaseoso a líquido y de líquido a sólido se devuelve la misma cantidad de energía.
El calor sensible es el calor que entra como consecuencia de la diferencia de temperatura y el calor latente es el calor que entra como consecuencia de la diferencia de humedades.
¿Cómo se calcula el calor sensible?
El calor sensible se puede calcular por:
Qs = ΔHL = L Cp (t1 – t2)
En donde Cp es el calor específico a presión constante, definido como la cantidad de calor requerida para aumentar en un grado la temperatura de la unidad de masa de un cuerpo a presión constante.
Si el proceso se efectuara a volumen constante, entonces el calor sensible sería:
Qs = ΔUL = LCv(t1 – t2)
En donde Cv es el calor específico a volumen constante. Los calores específicos varían con la temperatura y el estado físico de agregación de las sustancias.
Importancia de la humedad en la contaminación del sistema de aire acondicionado
La humedad combinada con altas temperaturas, da origen a fenómenos complejos, sobresaliendo la formación de hielo en la válvula de termo expansión o en el tubo capilar, ácidos en refrigerante y aceite, lodo y hasta quemadura del motocompresor. Aun cuando el contenido de humedad no sea excesivo como para congelarse en la válvula de termo expansión o en el tubo capilar, de todos modos puede causar algunos de los otros problemas previamente mencionados.
Principales fuentes de humedad
- Mal secado del equipo en su fabricación.
- Introducción durante la instalación o servicio en el campo.
- Como producto de la combustión de una flama de gas.
- Retención en los poros de la superficie de los metales.
- Fugas en el lado de baja cuando la presión es menor que la atmosférica (vacío).
- Fugas en los condensadores enfriados por agua.
- Reacciones químicas (oxidación) de algunos refrigerantes o aceites.
- Mezclada con el refrigerante o el aceite al cargarlos al sistema.
- Descomposición del aislante de los motocompresores.
- Condensación de la humedad del aire que ha entrado.
¿Cómo deben realizarse dichos procesos?
Automáticamente, sin ruidos molestos, con el menor consumo energético, sin contaminar el medio ambiente.
Requisitos del sistema de aire acondicionado
Proveer una adecuada climatización para satisfacer las necesidades de confort de las personas, estar diseñados de la manera más simple y económica con el mismo consumo energético, brinda una alta confiabilidad de operación y funcionamiento, materiales y equipos de alta calidad, contar con espacios adecuados para acceso, desmonte de elementos y reparaciones a fin de simplificar el mantenimiento, no afectar el medio ambiente ni generar ruidos molestos.
Cargas instantáneas que afectan el aire
- Rayos de sol que entran por las ventanas.
- Rayos del sol que inciden directamente sobre las paredes y sobre el techo.
- La Tº del aire exterior.
- Presión de vapor de agua.
- Viento que sopla contra la pared de un edificio y genera una ganancia de calor caliente y sensible.
- Aire exterior necesario para la ventilación (renovar ventilación).
Cargas internas que afectan el aire
- Las personas.
- Alumbrado, la energía se convierte en calor y luz.
- Utensilios.
- Cualquier maquinaria eléctrica de escritorio.
- Motores eléctricos.
- Tuberías y depósitos de agua caliente.
- Otras fuentes de vapor.
¿Qué es frigoría?
La frigoría es una unidad de energía del Sistema Técnico para medir la absorción de energía térmica. Equivale a una kilocaloría negativa. Está definida como la energía que hay que sustraer de un kilogramo de agua a 15,5 ºC, a presión normal, para reducir su temperatura en 1 ºC.
¿Qué es sublimación?
Condición donde una sustancia cambia de sólido a gas, sin volverse líquido.
¿Qué es la ciclometría?
Ciclometría: ciencia que trata de las propiedades termodinámicas del aire y del efecto de la humedad atmosférica sobre los materiales y sobre el confort humano.
¿Qué es el sistema de aire acondicionado?
Sistema aire acondicionado: Aquel que provee una Tº de confort predeterminada.
¿Qué es la carga de calefacción?
Carga de calefacción: Pérdida neta de calor por hora en un recinto cerrado; expresado en kilocalorías/hora (BTU/h) empleada como guía para la selección de una caldera o sistema de calefacción.
¿Por qué es común que se atasquen basuritas en los sistemas de refrigeración?
Porque los equipos modernos los fabrican más pequeños y compresores a mayor velocidad, por lo tanto, los conductos son más pequeños, ocasionando problemas más serios y reparaciones más costosas.
¿Cuáles son los 2 componentes que recorren el circuito?
Refrigerante y el aceite.
¿Qué tipo de problemas se presentan con la suciedad?
Falla en el funcionamiento de la válvula de expansión, obstrucción del tubo capilar, daños al compresor.
¿Cómo se puede proteger de los contaminantes?
Instalando filtros deshidratadores en el sistema.
¿Cómo se presentan los contaminantes?
- Sólidos: polvo, mugre, arena, óxidos, sales, limaduras.
- Líquidos: agua, ácidos, cera, resina.
- Gaseoso: aire, ácidos, vapor de agua, gases no condensables.
¿Cómo entran los contaminantes al sistema?
Durante un servicio, instalación en el equipo, ensamble, fabricación, algunos se forman dentro.
¿Qué factores se alteran y pueden producir contaminantes?
Presión en el sistema, Temperatura del sistema, Presencia de humedad y aire… estos descomponen químicamente el refrigerante y el aceite.
¿Cuál es el componente enemigo del lodo?
El lodo y el aire.
¿Cuáles son los efectos de los contaminantes sólidos?
Rayan las paredes de los cilindros, taponeo del tubo capilar, alojarse en el motocompresor y hacen corto circuito, influyen en la succión y descarga de las válvulas, tapando los orificios de lubricación, actúan como aceleradores de la descomposición química del refrigerante y del aceite.
¿A qué se debe la presencia de aire en el sistema?
Evacuación incompleta del sistema, algunos materiales lo liberan, fugas en el lado de baja, reacciones químicas durante la operación del sistema.
¿Cuáles son las principales fuentes de humedad?
Mal secado del equipo en su fabricación, introducción durante la instalación o servicio en campo, producto de la combustión de una flama de gas, retención en los poros de la superficie de los metales, fugas en los condensadores enfriados por agua, reacciones químicas de refrigerantes y aceites, mezcladas con el refrigerante o aceite al incorporarlos, descomposición del aislante de los motocompresores, condensación del aire que ha entrado.
¿Qué efectos genera la humedad en el sistema?
Formación de hielo en la válvula de termo expansión, tubo capilar o el evaporador, restringiendo el flujo de refrigerante y a veces obstruyendo el 100%, oxidación y corrosión de metales, descomposición química del refrigerante y aceite, cobrizazo, daño químico al aislamiento del motor, hidrólisis del refrigerante formando más agua, polimerización del aceite, descomponiéndolo y formando otros contaminantes.
¿Qué es la solubilidad?
Es la capacidad que tiene el agua de mezclarse con el refrigerante tanto en estado líquido como gaseoso. La solubilidad depende del tipo de refrigerante y la temperatura del sistema.
¿Cuáles son las diferencias entre absorción y adsorción?
- Absorción: el desecante reacciona químicamente con la humedad formando otro compuesto eliminando de esa manera la humedad.
- Adsorción: la humedad es adherida en la superficie del desecante, quedando atrapada y retenida de esta manera.
Desecantes comunes
Alúmina activada, sílica gel, tamiz molecular.
¿Qué es un filtro deshidratante?
Es un dispositivo que contiene material desecante y material filtrante para remover la humedad y otros contaminantes del sistema de refrigeración.
¿Qué parámetros se consideran para la selección del filtro deshidratador?
Contaminantes presentes en el sistema, presión máxima de operación, temperatura máxima de operación, humedad total en el sistema, tipo y cantidad de refrigerante, tipo y tamaño de sistema.
Procesos clave en las instalaciones
Las instalaciones deben efectuar los siguientes procesos: Control de temperatura y humedad, ventilación y calidad del aire interior, filtrado, circulación.