Operacion y Mant. Aa, Marzo 2011

OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE AIRE ACONDICIONADO

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OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO

UNIDADES COMPACTAS Y SPLIT, POR

EXPANSIÓN DIRECTA, Y POR AGUA HELADA

Elaborado por Ing. Octavio Veliz

Marzo, 2011


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RESUMEN DE BENEFICIOS

CAPITULO ESTO ME PERMITE Generalidades

Definir los conceptos de: temperatura, presión, calor y tonelada de refrigeración

Enunciar los tres estados de la materia

Refrigeración

Conocer cada uno de los componentes del ciclo de refrigeración

Enumerar las características de los refrigerantes

Describir cada uno de los accesorios de los sistema de refrigeración

Sistema de refrigeración por expansión directa

Describir los principales componente del sistema de aire acondicionado de expansión directa

Conocer las unidades compactas

Explicar los sistemas split

Comprender los equipos de aire acondicionado de precisión

Servicio

Conocer el uso de manómetros y válvulas de servicios

Describir la evacuación de vacío de un sistema

Describir los métodos para recuperar refrigerantes

Comprender las técnicas de inyección de nitrógeno para detectar fugas

Describir como se carga refrigerante en los sistemas en los estados líquido y de vapor

Agua helada Conocer los principios de funcionamiento de los sistemas de aire acondicionado por agua helada

Técnicas de Lectura de planos de fuerza eléctrica y control de las unidades Split

Seleccionar los componentes para la fuerza eléctrica de los equipos de aire acondicionado: conductores y tuberías

Seleccionar tuberías de cobre

Lectura e interpretación de planos de fuerza eléctrica y control de las unidades Split

Diagnóstico de avería

Describir los métodos para detectar averías en unidades Split y agua helada

Mantenimiento preventivo

Enumerar las técnicas de mantenimiento preventivo

Práctica Medir las variables de fuerza y control en unidades para aire a.

Medición de presión de succión y descarga

Medición de temperatura

Calculo del subenfriamiento y sobrecalentamiento

Llenar la tabla del protocolo de prueba, para algunas unidades condensadora y evaporadoras


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CONTENIDO

CAPITULO CONTENIDOS PÁGINAS I GENERALIDADES

Conceptos básicos

Sicrometría

Punto de Rocío

Cálculo de Humedad y condensación

5 – 19

II REFRIGERACIÓN

Ciclo de Refrigeración

Componentes del ciclo de refrigeración

Evaporador-compresor- condensador y dispositivo de expansión

Refrigerantes

20 – 40

III SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO

Sistema de expansión directa

UNIDADES COMPACTAS

SISTEMAS SPLIT

40 – 56

IV SERVICIOS

Flujo de aire en el evaporador

Temperaturas de entrada y salida del serpentín.

Subenfriamiento y sobrecalentamiento

Presurización, vacío y carga con refrigerante

57 – 94

V SISTEMA DE AGUA HELADA

Subsistema de refrigeración

Unidades Manejadora de Aire

Tablero de control de UMA

95 – 112

VI SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA 112 – 135

VII SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN DE AIRE 136 - 156

VIII SISTEMA DE FUERZA ELÉCTRICA Y CONTROL

Motores eléctricos monofásicos

Kit de arranque de motores monofásico

Motores Trifásicos

156 - 176

IX DIAGNOSTICO DE FALLAS Y MANTENIMIENTO

166 – 192

X PRACTICAS: SEGURIDAD EN EL USO DE LAS HERRAMIENTAS Y PROTOCOLO DE PRUEBAS

177 – 226


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INTRODUCCION: El presente trabajo es una guía práctica y sencilla que sirve como material de apoyo a los participantes al curso: Operación y mantenimiento de los sistemas de aire acondicionado por:

Expansión directa: unidades compactas y Split,

Agua helada Para una mejor explicación de los puntos tratados se presentan ilustraciones y fotos tomadas de los textos: Tecnología de la Refrigeración y Aire Acondicionado, tomos I al IV, por William C. Whitman y William M Johnson Manual de aire acondicionado de la Carriel, Clínica de la Refrigeración de la Trane, Aire Acondicionado por E. Carriel Royo, Manual de mantenimiento del comité de aire acondicionado CANTV, Fundamentos de Transferencia de Calor por Frank P. Incropera y David P. Witt; Sistemas de Control para Calefacción, Ventilación y Aire Acondicionado por Roger W. Haines; Máquinas Electricas por Chapman; Manual de Mantenimiento de Instalaciones por José Roldán Viloria; Catálogos de fabricantes de equipos y accesorios para los sistemas de aire acondicionado, Además de fotos de diferentes instalaciones del propio autor del trabajo en referencia. Para facilitar el estudio y análisis de este material de apoyo lo hemos dividido en capítulos: en el capítulo I, se presentan algunos conceptos básicos, el capítulo II trata sobre los principios de la refrigeración, los capítulos III y IV, destacan los sistemas de aire acondicionado por expansión directa, unidades compactas y Split, el capítulo V destaca el sistema de aire acondicionado por agua helada. los capítulos siguientes describen los sistemas de distribución de aire acondicionado, sistema de control, mantenimiento y prácticas. Este material sirve de enlace entre la teoría y la práctica, para ingenieros y técnicos relacionados con los sistemas de aire acondicionado. Allí se presentan datos técnicos importantes para el campo de trabajo.


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CAPITULO I, GENERALIDADES Conceptos Básicos Temperatura Puede considerarse la temperatura como un indicador del nivel de calor, es el agente que hace que el calor fluya. Los termómetros son los instrumentos que se emplean para medir las temperaturas, su funcionamiento termómetro se basa en la variación de las dimensiones físicas de las sustancias con respecto a la temperatura y al principio según el cual, en el contacto de un cuerpo frió y otro caliente, la energía calórica se transmite del segundo al primero hasta que se alcanza un estado de equilibrio térmico, momento en el cual el valor de la temperatura será constante. Las medidas de las temperaturas se realizan mediante el establecimiento de escalas: Sistema métrico Ingles Fahrenheit y sistema métrico decimal es el Celsius CALOR: Es una forma de energía que fluye de un cuerpo a otro, debido a una diferencia de temperatura entre los dos cuerpos. Es energía en la forma de moléculas en movimiento. Por la segunda ley de la termodinámica, el calor fluye del cuerpo más caliente al más frío. (Del nivel térmico alto al bajo). El término utilizado para describir la cantidad de calor se conoce como Unidad Térmica Británica (British Termal Unit, BTU) y en el Sistema Métrico Decimal, como la Caloría y en el sistema internacional es el julio (1 cal= 4,184 J) CALORÍA: Es la cantidad de calor que es necesario suministrar a un gramo de agua destilada para que su temperatura se eleve un grado centígrado (desde 14.5 C hasta 15.5 C) a presión atmosférica normal, por ser pequeña se utiliza la kilo caloría (Kcal) Unidad Térmica Británica (B.T.U.) Es la cantidad de calor necesario para elevar la temperatura de una libra de agua un grado Fahrenheit (desde 63 ° F hasta 64 ° F) CALOR ESPECÌFICO: Es la cantidad de calor que necesita un gramo de una sustancia para elevar la temperatura en un grado centígrado CAPACIDAD TÉRMICA: La cantidad de calor que una determinada masa de una sustancia pierde o recibe al variar su temperatura un grado, se caracteriza por los siguientes aspectos

1. Es directamente proporcional a los incrementos de temperatura que sufre 2. Es directamente proporcional a las masas


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3. Para masas iguales y la misma elevación de temperatura, la cantidad de calor dependerá de la sustancia que se calienta.

CAMBIO DE ESTADO: En la naturaleza la material puede presentarse en tres estado físicos: Sólido, liquido y gaseoso. El que la materia se presente en uno u otro estado depende de una serie de variables como la presión, el volumen, la temperatura etc. La fluctuación de dichas variables provoca la transición de un estado a otro, produciéndose en tal caso un cambio de estado, los cuales son:

1. Fusión paso de estado sólido a estado liquido

2. Solidificación paso de estado liquido a estado sólido

3. Vaporización paso de estado liquido a gaseoso. En este caso se diferencian dos tipos la evaporación y la ebullición

4. Licuefacción y condensación paso de estado gaseoso a liquida

5. Sublimación paso de estado sólido a gaseoso y viceversa

CALOR SENSIBLE O MEDIBLE: Es el calor que produce un cambio en la temperatura, puede ser medido con un termómetro CALOR LATENTE U OCULTO: Energía calórica absorbida o rechazada cuando una sustancia cambia de estado y no se experimentan cambios de temperaturas CALOR LATENTE DE VAPORIZACIÓN: Es la cantidad de calor suministrada a un liquido a la temperatura de saturación (Temperatura de ebullición) para que pase al estado de vapor CALOR LATENTE DE CONDENSACIÓN: Es la cantidad de calor extraído a un vapor a la temperatura de saturación para que pase al estado de liquido

Q = Ce . M . DT


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CALOR LATENTE DE FUSIÓN: Es la cantidad de calor suministrado a un sólido a la temperatura de saturación (temperatura de fusión) para que pase al estado de liquido CALOR LATENTE DE SOLIDIFICACIÓN: Es la cantidad de calor extraído a un liquido a la temperatura de saturación (temperatura de fusión) para que pase al estado sólido CAMBIO DE ESTADO PARA EL AGUA

LIQUIDO SATURADO: Es la condición en la cual si se añade un B.T.U. más de calor, la sustancia se vaporiza a una presión constante. VAPOR SATURADO: Es el gas en condiciones tal que si se le quita un B.T.U. de calor este comienza a condensar EVAPORADOR: Es un intercambiador de calor, en donde el refrigerante líquido se evapora debido a la absorción de calor CONDENSADOR: Es un intercambiado de calor, donde los vapores o gases del refrigerante pasan al estado líquido, cuando se le quita calor COMPRESOR: Es una máquina utilizada para elevar la presión de un gas, tal como el aire, refrigerante y otros. TRANSFERENCIA DE CALOR: Es la energía en tránsito debido a una diferencia de temperatura. El calor se transfiere por conducción, convección y radiación CONDUCCIÓN:


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Es la transmisión de calor mediante un sólido o un fluido estacionario.

CONVECCION: Es la transferencia de calor mediante el movimiento de las moléculas en un fluido(en estado de vapor o liquido) de un punto a otro. Esto puede hacerse por convección natural, donde el liquido o el aire caliente se eleva de forma natural, al cambiar la densidad o por convección forzada donde el liquido o el aire se mueven mediante bombas o ventiladores (una superficie y un fluido en movimiento)

Procesos de transferencia de calor por convección. (a) convección forzada.

(b) Convección natural . (c) Ebullición . (d) Condensación; Q = h ( Ts – Tamb.) Valores típicos del coeficiente de trasferencia de calor, por convección

Proceso h (W /m2 . ºK

Convección libre

Gases

Líquido

2 - 25 50 - 1000

Convección forzada

Gases

Líquidos

.25 - 250 50 - 20.000

Convección con cambio de fase

Ebullición o condensación

2.500 – 100.000

Qx = K DT / L Q= W/m2 , flujo de calor por área; K= W/m ºK, conductividad


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RADIACIÓN: Es la trasmisión de calor mediante ondas electromagnéticas (entre dos superficies)

Qr= Calor por radiación ε = Emisividad ( mayor o igual a cero y monor a 1); σ = Constante de Stefan Boltzmann ( 5,67 x 10 -8 W/m2. K4 ) Ts = Temperatura de la superficie Talr= Temperatura de los alrededores

PRESIÓN: La presión se define como la fuerza por unidad de área. En el sistema Ingles se la expresa en libras por pulgadas cuadradas ( psi), también suele medirse en pascales o kilo pascales (kpa) PRESION ATMOSFERICA: Es la presión ejercida por el peso del aire atmosférico, P atmosférica = 760 mmHg

= 10 m H2O =100 kpa (10325 Pa)

= 1 Kg / Cm ( 1 bar) = 14,696 psi = 30 pulg. Hg = 34 pies de H2O

Tipos de Presiones:

Presión Absoluta = Atmosférica + Presión manométrica

Qr = εσ ( Ts4 – Talr 4)


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MANÓMETROS: Son los instrumentos para medir presión, el tubo de Bordón esta acoplado a una aguja y puede medir presiones por debajo o por encima de la presión atmosférica. Los manómetros compuestos miden presiones por debajo y por encima de la presión atmosférica y los manómetros de alta miden presiones por encima de la atmosférica El manómetro de la izquierda se denomina manómetro compuesto, mide presiones por encima (en psi) y por debajo(en pulgada de mercurio) de la atmosférica. El manómetro de la derecha mide presiones de hasta 500 psi

Medida del Vacío: Cuando se reduce la presión a 1 mm Hg, es difícil ver, por lo que se utiliza otra medida de presión denominada micra (1 micra= 1/1.000 mm Hg) Se recomienda un vacío mínimo de 500 micras, aproximadamente 20 pulgadas de Hg (26 a 28) Libras /pulgadas cuadradas (Psi)


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ENERGÍA: Es la capacidad de realizar un trabajo TRABAJO: Es la fuerza que mueve un objeto en la dirección de la fuerza

T = Fuerza x Distancia

Las unidades de trabajo son: Kg. m ; Kcal ; BTU POTENCIA: Es el trabajo realizado por unidad de tiempo Unidades: Kg.m/Sg ; Kcal/Hr ; B.T.U/ Hr; Watio (w) ; Tonelada de Refrigeración

1 HP = 76 Kg. M /Seg.


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TONELADA DE REFRIGERACIÓN: Una tonelada de refrigeración es la cantidad de calor que será absorbido cuando se derrite una tonelada (2.000 libras) de hielo desde 32ºF sólido, a 32ºF líquido en el período de un día (24 horas). El calor latente de fusión para ir de 32ºF hielo a 32ºF, para el agua es de 144 B.T.U./ lbs Donde: 144 B.T.U./ 1bm x 2.000 lbm .= 288.000 BTU En 24 horas (1 tonelada de refrigeración.) dividiendo entre 24 horas: 288.000 B.T.U / 24 horas 12.000B.T.U. /Horas = 1 tonelada

TR = 144 BTU / Hr x 2.000 Lbs / 24 Hr = 12.000 BTU / H TR = 3.000 Kcal / Hr; 1 Frigoría / h = 1 Kcal / h

SICROMETRIA: Son los procedimientos relacionados con medidas del contenido en vapor de agua existente en el aire. Veamos algunos conceptos básicos: Humedad: Es la condición del aire con respecto a la cantidad de vapor de agua que contiene. Humedad específica: Es el peso del vapor de agua por unidad de peso de aire seco, expresada en gramos por kilogramos de aire seco. Humedad absoluta: Es el peso del vapor de agua, referido a Kg, contenido en un Kilogramo de aire seco, (Hab) Humedad de saturación: Es el máximo peso de vapor de agua que admite un kg de aire seco a una determinada temperatura y presión (Hs) Humedad Relativa: (HR =Hab/Hs) Es la relación entre la humedad absoluta existente, Hab, y la humedad máxima que tal sistema podría contener, es decir, la humedad de saturación Hs. O, dicho de otra manera, es la relación que existe entre el agua que contiene el aire en suspensión, a una temperatura dada y la que podría contener si estuviera saturado a la misma temperatura. Se representa HR, ( ф ) y se da en tanto porciento (porcentaje)


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Punto de Rocío: El punto de rocío determina una temperatura, T, a la cual el aire llega al punto de saturación; es decir, el aire se convierte en aire saturado, Hs. No se producirán condensaciones si la temperatura del aire se mantiene por encima de PR, y a la inversa, temperaturas por debajo del PR ocasionarán condensaciones.

DIAGRAMA SICROMÉTRICO

Humedad relativa (HR= X/X´) El grado hidrométrico Φ del aire está en función del peso del vapor de agua contenida en el aire con el peso del vapor de agua que este aire contendría si estuviera saturado

HR= 0,0125 / 0.025

HR = 50 %

HR = X / X`

Temp. bs

Humedad Absoluta

h


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Temperatura de rocío (Tr): Es temperatura que el aire húmedo va lentamente enfriando, llegando sobre la curva de saturación. Esta temperatura provoca la aparición de nieblas que reposan en forma de rocío

Ejemplos:

1. El aire en un ambiente se encuentra a una Temperatura de bulbo seco de 25 ºC y Temperatura de bulbo húmedo de 17 ºC, ¿Hallar?:

a) Humedad relativa (HR) b) Punto de Rocío (PR) c) Entalpia de saturación (J) d) Gramos de vapor por Kg de aire seco, Humedad absoluta (X)

2. ¿Determinar la humedad relativa máxima que se puede mantener en una

casa sin que se produzca la condensación de la humedad en la ventana que tiene una temperatura de 15 ºC y la habitación se desea mantener a 21 ºC

3. ¿Mida la temperatura y la humedad relativa del aire en el salón de clase y

calcule el punto de rocío?

4. Aire fluye dentro de un ducto de acero galvanizado a 12 ºC, entre placa y plafón, donde el aire esta a 28 ºC y 60 % de humedad relativa ¿Analizar laposibilidad de que ocurra condensación en el ducto?

5. Dado el diagrama ¿calcular las condiciones del aire de suministro al

ambiente?


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6.- ¿Determine las condiciones de estado que se encuentra el R 134ª?

a) Presión = 50 Psia; Temperatura Bs= 34 ºF b) Presión = 50 Psia; Temperatura Bs = 40,23 º F c) Presión = 200 Psia, Temperatura Bs= 125,22 ºF d) Presión = 200 Psia; Temperatura Bs= 140 ºF

Refrigerante 134 a


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Ts: Temperatura de bulbo seco en ºC; Th: Temp. de bulbo húmedo en ºC HR: Humedad relativa.; PR: Punto de rocío J : Entalpia de saturación en Kcal/Kg de aire seco; X: Gramos de vapor por Kg de aire seco.; R: Factor térmico: Calor sensible / calor total.


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CAPITULO II, CICLO DE REFRIGERACIÓN

Refrigeración: Es el proceso de extraer calor de un lugar donde no se desea que exista y transferir dicho calor a un lugar donde su existencia tiene menos importancia Ciclo de Refrigeración:

Componentes del Sistema de Refrigeración

1. Evaporador 2. Compresor 3. condensador 4. Dispositivo de Expansión

(dosificador)

1

2

5

c

u

m

e

n

t

o

o

d

el

r

e

s

u

m

e

n

d

e

u

n

p

u

n

t

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El Evaporador: El evaporador absorbe calor hacia dentro del sistema. Cuando se evapora el refrigerante a la temperatura y presión de saturación (R-22, 4,4 °C, 68,5 Psi) inferior a aquella de la sustancia (aire o agua) que hay que enfriar. El refrigerante (R 22, 407ª, 410ª, R 134ª) entra en el serpentín a la temperatura de saturación, como una mezcla de aproximadamente un 75% de líquido y un 25 % de vapor. La mezcla está ebullendo y evaporándose en el serpentín, con el líquido transformándose en vapor a todo lo largo del mismo, debido a que se está añadiendo calor procedente del aire o el agua en contacto con dicho serpentín. Aproximadamente a la mitad del recorrido en el serpentín, la mezcla está compuesta más por vapor que por líquido. El propósito del evaporador consiste en evaporar todo el líquido antes de alcanzar el final del recorrido del serpentín, esto sucede al alcanzar el 90 % del recorrido, habiendo desaparecido todo el líquido y quedando solo vapor saturado. Este es el punto donde el vapor comienza a condensarse si eliminamos calor, o a sobre calentarse si se añadiese calor adicional. El sobrecalentamiento se considera una especie de seguro para la refrigeración, porque garantiza que no llegue líquido al compresor.

Dado que la transferencia de calor del serpentín aumenta su eficacia con el aumento en el flujo de la masa de aire que pasa a través de éste, son deseables velocidades altas. Sin embargo, a velocidades superiores de 152 a 183 , metros por minuto, ( 500 a 600 PPM ) la acumulación de agua en el serpentín procedente de la condensación será arrastrada por la corriente de aire por lo que no se deben exceder dichas velocidades. Al aumentar el flujo de masa (SCFM) aumenta la capacidad del refrigerante de absorber más calor sensible (FCS), pero disminuye la capacidad de absolver calor latente (FCL) en el evaporador, ya que:

70 Psi

Qt = Qs + Ql Qt= Calor total Qs= Calor Sensible; Ql=Calor Lante

FCS + FCL = 1 FCS= Factor de Calor Sensible

FCL= Factor de Calor Latente


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EVAPORADORES DE MULTIPLES CIRCUITOS DE REFRIGERACIÓN

Aspecto interior de un evaporador de múltiples circuitos cuando no está

siendo alimentado de manera uniforme.

R 134 a

R 134 a


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Evaporadores que se utilizan para intercambiar calor entre líquidos (agua) y el

refrigerante (evaporadores secos)

CAPACIDAD DE LOS EVAPORADORES: Los factores que afectan la capacidad del evaporado son:

1. Área de transferencia de calor 2. Diferencia de temperatura entre el refrigerante que se evapora y el medio

que se está enfriando. 3. Velocidad del gas en los tubos del evaporador 4. La velocidad y flujo sobre la superficie del evaporador del medio que se

está enfriando (Aire o agua) 5. Material utilizado en la construcción del evaporador (coeficiente de

trasferencia de calor) 6. El enlace entre las aletas y los tubos.

Q = S x DT x K, donde; S= Superficie de transferencia de calor en m2

DT= Diferencia de temperatura (ºC); K= Coeficiente de transferencia de calor (Kcal/m2 ºC; W/m2 ºC) ; Q = Cantidad de calor (W, Kcal) La superficie es siempre constante, puede variar DT (Ventiladores), o K (hielo en la superficie del serpentín, sucio, exceso de aceite) Tipos de Evaporadores:

Evaporadores Inundados

Evaporadores secos Evaporadores secos:

Tubos

Placas COMPRESOR: Tienen la función de tomar vapor refrigerante a baja temperatura y presión y aumentarle su temperatura y presión, lo que resulta:


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1. La presión y temperatura del refrigerante en el evaporador son disminuidas, permitiendo absorber más calor del ambiente que lo rodea.

2. La presión y temperatura del refrigerante en el condensador son aumentadas suficiente para permitirle transferir calor al aire, en condensador enfriado por aire, o al agua en condensador enfriado por agua.

Es el componente del sistema de refrigeración que incrementa la presión y desplaza el vapor refrigerante desde el lado de baja presión hasta el lado de alta presión, dirigiéndolo hasta el condensador. (Bombea calor a través del sistema), los compresores mas utilizados el los acondicionamiento de aire son: POR SERVICIO: Compresor Hermético Es un compresor completamente sellado y no es reparable Compresor Semihermético (hermético reparable) Compresor que puede abrirse o des montarse al quitarle los pernos y bridas COMPRESOR ABIERTO: Tiene el motor externo al compresor Los sistemas de refrigeración de hasta 60 toneladas generalmente utilizan compresores reciprocantes. De 60 a 200 toneladas, utilizan reciprocantes o centrífugo y de 200 toneladas en adelante normalmente se emplea del tipo centrífugo o de absorción.

Por Su Funcionamiento 1. Compresor alternativo 2. Compresor giratorio 3. Compresor de espiral 4. Compresor centrífugo 5. Compresor de tornillo

COMPRESORES RECIPROCANTES (alternativos): Un compresor reciprocarte es una máquina de desplazamiento positivo, que consta de una o más combinaciones “pistón-cilindro”. El pistón está animado de un movimiento alternativo mediante el cual succiona gas dentro del cilindro durante la carrera de succión y lo comprime y descarga dentro del condensador, en la carrera de regreso.


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Capacidad de los Compresores: Se define como el volumen cúbico de refrigerante evaporado que el compresor puede comprimir y entregar al condensador en un periodo de tiempo dado. Desplazamiento x Nº de cilindros x velocidad (CFM) Capacidad teórica de un compresor = Volumen (Pies 3) x RPM Es el volumen de refrigerante evaporado que podría bombear el compresor en un minuto, si fuera 100 % eficiente. El Factor que afectan a la capacidad de un compresor es la Relación de Compresión ( RC ) RC = Presión de descarga / Presión de succión (ambas absolutas) Ejemplo: Supongamos que un sistema está diseñado para producir la capacidad requerida para balancear la carga de dicho sistema con una temperatura de evaporación o succión de 40 ºF y una temperatura de condensación o descarga de 112 ºF. Esto significa que el compresor debe tomar refrigerante evaporado a 83,5 Psia de presión absoluta, que le corresponde a la temperatura de succión, y elevarla hasta 247,5 Psia, que es la presión absoluta que corresponde a la temperatura de condensación de 112 ºF RC = 247,5 Psia / 83,5 Psia = 3 PCM = PCM teóricos / Eficiencia Volumétrica Ejemplo: Si la Eficiencia Volumétrica de un compresor es del 82 %, ¿Si se desea bombear 10 PCM de refrigerante para balancear la carga, el compresor con una RC 3 debe tener un desplazamiento de PCM REAL= 10 / 0,82 = 12,2 PCM. Relación de Eficiencia Energética Estacionaría (REEE), en Ingles (SEER): Es la relación de enfriamiento total de un equipo para el sistema de aire acondicionado tipo central en Watts térmicos (Wt), transferido del interior al exterior, durante un año de uso dividido entre la potencia eléctrica total suministrada al equipo en Watts eléctrico (We) durante el mismo periodo de tiempo. REE = (Wt/We) x 3,4127 = SEER Ejemplo:


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REEE= 3,81; SEER = 3,81 x 3,4127= 13 BTU / We COP= Beneficio / Consumo EER= Beneficio / Consumo (BTUH/Vatio) COP: Coeficiente del rendimiento COMPRESORES ROTATIVOS: Está formado por una excéntrica que va rodando dentro de una cavidad de manera que va aspirando y comprimiendo gas a la vez.

Tiene la misma apariencia que un compresor hermético alternativo pero a diferencia de este el rotativo es más pequeño y menos ruidoso, otra diferencia es que la presión de alta se descarga dentro de la carcasa por lo tanto está muy caliente. Tienen más rendimiento que los alternativos al carecer de tantas partes móviles. Se usan casi exclusivamente en aire acondicionado y es necesario que lleven una botella de aspiración.


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COMPRESOR ESPIRAL: Este compresor tiene una parte fija que se parece un muelle en espiral y una parte móvil que encaja y se engrana con la parte estacionaria. La parte móvil orbita dentro de la parte fija y comprime el vapor desde el lado de baja presión al lado de alta presión del sistema.


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CENTRÍFUGO: Dispone de un impulsor de alta velocidad de una o varias etapas para crear una fuerza centrífuga, logrando así aumentar la presión del gas refrigerante al nivel del condensador, la energía cinética se convierte en presión, (Cap. 50-3500 toneladas de refrigeración), clasificación tipo abierto y tipo hermético Se utiliza en sistemas de aire acondicionado de gran tamaño, porque deben mover mucho más vapor refrigerante a través del sistema.

COMPRESOR DE TORNILLO: Forma de compresor de desplazamiento positivo que introduce por fuerza el fluido de un área de baja presión a un área de alta presiona, a través de


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POR SERVICIO: Compresor Hermético Es un compresor completamente sellado y no es reparable Compresor Semihermético (hermético reparable) Compresor que puede abrirse o des montarse al quitarle los pernos y bridas COMPRESOR ABIERTO: Tiene el motor externo al compresor

CONDENSADOR:

El condensador expulsa del sistema de refrigeración el calor absorbido por el refrigerante en el evaporador y bombeado por el compresor. El condensador recibe el gas caliente que sale del compresor a través del tubo que une el compresor con el condensador, normalmente corto. El compresor fuerza al gas caliente a entrar por la parte superior del serpentín del condensador a una temperatura de 95 ºC y una presión de 300 psi, intercambiando calor con el aire o el agua que lo circunda que se encuentra a una temperatura de 35 ºC. A medida que el refrigerante se mueve a través del condensador se enfría hasta alcanzar la temperatura de saturación que es de 52 ºC, cuando comienza el cambio de estado de gas a líquido. Cuando el refrigerante que está siendo condensado completa aproximadamente el 90 % del recorrido a lo largo del serpentín del condensador a cambiado completamente a liquido, lo que puede suceder en el condensador es lo siguiente:

1. El gas sobre calentado procedente del compresor es enfriado hasta la temperatura de saturación a la presión de descarga del compresor

2. El refrigerante se condensa, pasando de vapor a liquido 3. El refrigerante puede ser enfriado hasta una temperatura por debajo de

la temperatura de condensación ( entre 5 ºC y 10 ºC)


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Tipo de Condensadores Condensadores enfriados por aire Condensadores enfriados por agua

Condensador evaporativo Condensador Enfriado por Aire: Es un intercambiador de calor en donde el calor absorbido por el refrigerante durante el proceso de evaporización es cedido al aire. El calor cedido por el condensador es siempre mayor que el calor absorbido durante el proceso de evaporación debido al calor de la compresión. La transferencia de calor se lleva a cabo de modo eficaz forzando grandes cantidades de aire a través del condensador. La diferencia entre la temperatura de condensación y la temperatura del medio refrigerante varía entre:

1. Con Presiones de succión elevadas, 17 a 22 °C (30 a 40 °F) 2. Con presiones de succión bajas, 2 °C a 6 °C ( 4 a 10 °F )

Clasificación de las unidades condensación, en función de la temperatura de Evaporización:

UNIDADES TEMPERATURA DE EVAPORIZACIÓN, ºF ( ºC)

ALETAS POR PULGADA

Baja Temp. Menor a 0 ºF 2

Media Temp.

Entre 0 ºF y 30 ºF ( 0 º C a -1,1 ºC)

Alta Temp. Mayor a 30 ºF ( Mayor a -1,1 ºC) 12 o más

Calor transferido en el condensador: Q= M x DT x Ce, donde: M= masa del aire= Velocidad x Área DT= diferencia de Temperatura del aire (DT=Ts – Te) Ce= Calor específico del aire (seco= 0,24; húmedo = 0,29) Kcal/m2 ºC) Ejemplo: Tenemos un ventilador que mueve 500 m3 / h de aire, la temperatura del aire que entra es de 30 ºC y la temperatura que sale es de 38 ºC, la cantidad de calor que absorbe el aire en el condensador es:


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Q= 500 M3 / h x (38-30) ºC x 29 Kcal/ ºC m3 = 11.160 Kcal Condensadores Enfriado por Agua: En los condensadores enfriados por agua, ésta circula por unos tubos que se encuentran dentro de un cilindro lleno de refrigerante caliente. El resultado es que el calor que se quita a la habitación que sirve el acondicionador es finalmente absorbido por el agua la cual es después enfriada en una torre de enfriamiento para ser usada nuevamente.

Condensadores evaporativos: Emplean tanto aire como agua como medio de evaporación. Aun cuando se tiene algún aumento en la temperatura del aire que está pasando a través del condensador, la condensación se Efectúa principalmente por la evaporación del agua rociada o atomizada sobre el condensador. La función del aire, es aumentar la razón de evaporación sacando vapor de agua que resulta del proceso de evaporación.

DISPOSITIVO DE EXPANSION: Es el dispositivo que dosifica el refrigerante y le baja la presión y temperatura para que entre al evaporador El líquido caliente pasa del condensador, por la válvula de expansión, al evaporador. En su paso por la válvula de expansión ocurre un cambio inmediato en el refrigerante que se convierte de líquido caliente a una mezcla de líquido y gas frío. Este cambio se debe a la rápida expansión del refrigerante al pasar de una zona de presión alta (condensador) a otra de presión baja (evaporador) Hay que recordar que al bajar la presión, baja la temperatura; por lo tanto nuevamente se tiene al refrigerante líquido, frío, en el evaporador, listo para continuar absorbiendo el calor del aire. Hay cinco categorías generales:


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El restrictor de área fija ( dosificador de orificio )

La válvula de expansión automática ( presión constante )

La válvula de expansión termostática

La válvula de expansión Electrónica

Flotador del lado de alta y del lado de baja Dispositivo de expansión de restrictor de área fija: Consiste en un orificio calibrado a través del cual fluye líquido refrigerante, ejemplos, el tubo capilar y el restrictor de tubo corto u obturador de orificio. Estos dispositivos son usados típicamente en sistemas pequeños de aire acondicionado y refrigeración donde las condiciones de operación permiten una carga moderadamente constante del evaporador, y presiones del condensador también constantes en sistema de aire acondicionado de expansión directa y en unidades enfriadoras de agua del tipo: centrífugo o de tornillo .

Válvula de expansión automática ( VEA ): Está mejor equipada para aplicaciones que tienen una carga del evaporador moderada constante. Regula el flujo de refrigerante manteniendo una presión constante en el evaporador o en la salida de la válvula. Válvula de expansión termostática ( VET ): Regula el flujo de refrigerante manteniendo constante el recalentamiento en la salida del evaporador, entre 4 °C y 6 °C. A medida que el recalentamiento en la salida del evaporador se incrementa por el aumento de la carga de calor en el evaporador, la VET incrementa el flujo de refrigerante, hasta que el recalentamiento regrese al valor preestablecido de la válvula. A inversa, la VET disminuye el flujo de refrigerante al bajar la carga. Principales funciones: 1. Controla el caudal de refrigerante líquido al evaporador 2. Facilitar la expansión, a fin de bajar la presión y la temperatura 3. Mantiene un nivel predeterminado de sobrecalentamiento (diferencia entre la

temperatura del refrigerante y la temperatura de saturación correspondiente a la presión del refrigerante).


37

Termostática Automática Tubo Capilar


38

Válvula de expansión Electrónica. ( VEE ): Proporciona una forma para diseñar aplicaciones con funciones complejas del sistema de control. Es controlada por un circuito electrónico, el cual es frecuentemente diseñado para permitir que la válvula controle algún otro aspecto de la operación del sistema además del recalentamiento. Por ejemplo, la temperatura de descarga de aire del evaporador, o la temperatura del agua en un enfriador, puede ser monitoreada por el controlador de la VEE . Esta válvula opera con un termistor para controlar la temperatura del refrigerante. El líquido no toca el elemento sensor, sino que la temperatura es comprobada por un circuito electrónico. La válvula puede utilizarse para unos mayores rangos de temperatura que las VET. También se pueden utilizar para permitir que fluya más refrigerantes durante los periodos de baja presión de descarga, muy útil en unidades de agua helada cuyo condensador es enfriado por aire. Dosificador de tipo Flotador:

1. Dosificador del lado de baja 2. Dosificador del lado de alta

Dosificador del lado de baja: Sube y bloquea el flujo refrigerante cuando el nivel de líquido refrigerante aumenta en el lado bajo del enfriador.

Dosificador del lado de alta: Está situado en la línea de líquido que entra al evaporador. Cuando el nivel de refrigerante es mayor en la línea de líquido es porque el evaporador necesita refrigerante líquido y el flotador sube dejando que el refrigerante líquido entre al evaporador.


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REFRIGERANTES: Es el fluido utilizado en las máquinas frigoríficas como medio de transmisión de calor. El cual absorbe energía en forma de calor al evaporarse a baja temperatura y lo cede al condensarse a alta temperatura y presión ( R11, R12, R22, R134a, 404c , 407c, 410a) Principales características de los refrigerantes:

1. Deben ser seguro, no tóxicos 2. Deben ser fácilmente detéctales 3. El punto de ebullición debe ser bajo a presiones por encima de la presión

atmosférica. 4. La cantidad de vapor a bombear por unidad de trabajo debe ser baja.

1 kg de agua a 5 ºC tiene un volumen de vapor de 152 M3, 1 kg de R 22 tiene un volumen de 0,04 M3

Código de colores de las bombonas de refrigerantes 1. R 11 naranja 6. R 114 azul oscuro 2. R 12 blanco 7. R 500 amarillo 3. R 22 verde 8. R 502 orquídea

4 R 113 púrpura 9. R 717 plata 5 R 134 azul claro 10 R 410ª Rosa (507) Principales refrigerantes

Refrigerante Formula Química

Nombre Químico Utilización

R 12 CCL2F2 Diclodifluorometano Aire acondicionado

R 22 CHCLF2 Monoclorodifluorometano Refrigeración, media y alta temperatura

R 134ª CF3CFH2 Tetrafluoroetano Sustituto del R 12

R 410ª R 32/125; 50/50 (R22)

a …Como se enlazan los átomos de carbono en la molécula 4 … Átomos de Flúor; 3… Uno más de átomos de Hidrógeno 1 … Uno menos de átomos de Carbono


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Nomenclatura Básica de los Refrigerantes. Número de tres cifras que siguen la palabra Freón.

X y Z

X: Nº. de átomo de Carbono menos 1 Y: Nº. de átomos de Hidrógeno más uno Z: Nº. de átomos de Fluor Ejemplo: R-22

X Y Z

2 2

C -1 = 0 …… C= 1 H + 1 = 2…… H = 1 F = 2 CHF2

CAPITULO III, SISTEMAS PARA AIRE ACONDICIONADO

INTRODUCCIÓN:

Naturalmente el calor fluye desde un ambiente a alta temperatura a un ambiente que está a baja temperatura; por lo tanto, para mantener ciertas condiciones de: Temperatura, Humedad, Movimiento del Aire, Calidad del aire , Ventilación y nivel Acústico se requiere de un acondicionador de aire Entendemos por acondicionador de Aire, la serie de procedimientos, mediante los cuales modificamos las propiedades del aire para crear un ambiente adecuado a una función específica dentro de un ambiente. De acuerdo a la función del ambiente acondicionado podemos clasificar los sistemas por:

Confort: Climatización dirigida a sastifacer las necesidades del ser humano Residencias, Locales públicos, Tiendas, Oficinas, Transporte

Proceso: Climatización dirigida a sastifacer las necesidades específicas de ciertos procesos o equipos

Dentro de este renglón, existen equipos que requieren control preciso de las condiciones ambientales y lo podemos clasificar como Aire Acondicionado de Precisión: Salas de Computación, Salas de Telecomunicaciones y Salas de Control


41

EL ACONDICIONAMIENTO DEL AIRE

◊

CLASIFICACION: 1. Unidades por Compresión de Vapor 2. Unidades por Absorción

Unidades por Compresión de Vapor: .-Sistema de expansión directa .-sistema de Agua Helada.

FILTRADO DEL AIRE

ENFRIAMIENTO Y DESHUMIDIFICACIÓN

HUMIDIFICACIÓN

RECALENTAMIENTO

MOVIMIENTO Y

DISTRIBUCIÓN DEL AIRE

CONTROL Y MONITOREO DEL SISTEMA


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SISTEMAS DE EXPANSIÓN DIRECTA: Estos sistemas se caracterizan por ser un refrigerante, generalmente R-12 , R -22, R-134a ó R 410a ; el medio utilizado para el enfriamiento del aire , siendo los condensadores del equipo de refrigeración enfriado por aire. COMPONENTES:

1. subsistema de Refrigeración ( compresor, condensador, dispositivo de expansión y evaporador )

2. Subsistema de ducteria para el suministro, retorno y distribución del aire

acondicionado (ductos, difusores y rejillas)

3. Subsistema de tubería de cobre y accesorios para la interconexión de componentes del sistema de aire acondicionado.

SUBSISTEMA DE REFRIGERACIÓN: El subsistema de refrigeración contiene todos los componentes del circuito de refrigeración (compresor, condensador, dispositivo de expansion y evaporador COMPRESOR: En sistemas de aire acondicionado por expansión directa se utilizan compresores: alternativos, giratorios o de espiral ( Scroll) CONDENSADORES: Generalmente se utilizan condensadores enfriados por aire DISPOSITIVOS DE EXPANSIÓN: En sistemas de expansión directa se utilizan el dosificador de orificio y la válvula de expansión termostática.

EVAPORADOR:

En los sistemas de expansión directa el refrigerante se evapora tomando calor del aire que recircula entre el evaporador y el ambiente a enfriar. El refrigerante sale vapor sobrecalentado, al intercambiar calor con el aire interior, de esto deriva su nombre expansión directa.


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CLASIFICACIÒN:

1. Sistema Individual Compacto 2. Sistema en Partición o Split

SISTEMAS INDIVIDUALES COMPACTOS: Se caracteriza por reunir todos los componentes en una sola carcasa Es un sistema auto sostenido, lo podemos clasificar en:

Unidades de Ventanas, de 9.000 Btu/hr a 19.000 Btu/Hr.

Unidades Compactas (se les pueden incorporar ductos)


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UNIDAD DE VENTANA

UNIDAD COMPACTA


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SISTEMAS EN PARTICIÓN O SISTEMAS SPLIT: En estos sistemas de expansión directa los componentes del sistema de refrigeración se encuentran formando parte o unidades. Así las combinaciones más frecuentes son:

1. Condensador y compresor, constituyen la unidad condensadora El evaporador y el dispositivo de expansión, la otra unidad ( unidad Evaporadora )

2. Condensador, Compresor, Evaporador y dispositivo de expansión, separados en tres unidades, ( Sistema industrial )

3. Sistemas de precisión, compresor – evaporador y válvula de expansión

constituyen una unidad (Unidad compresora evaporadora) el condensador la otra unidad.

CLACIFICACIÓN POR SU CAPACIDAD: De baja capacidad, 24.000 a 60.000 Btu/hr De media capacidad, 60.000 a 180.000 Btu/hr De alta capacidad, 180.000 a 1.000.000 Btu/hr CLASIFICACION POR LA TEMPERATURA EN EL EVAPORADOR:

1. Unidades de baja temperaturas: menor o igual a – 0 F (-32 C ) 2. Unidades de media temperaturas: de 0 F a 30 F= (0 C a –1.1 C ) 3. Unidades de alta temperaturas: mayor o igual a 30 F ( -1.1 C )

12 aletas por purgadas


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47

Split Industrial.

Sistema de aire acondicionado de precisión: Mantienen mejor control de la temperatura, humedad y Limpieza de aire

Condensador

Evaporador

Compresor


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UNIDADES COMPRESORAS- EVAPORADORA

DISTRIBUCIÓN DE AIRE


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HUMIDIFICADOR INFRAROJO HUMIDIFICADOR ESCANDI


50

TRANSMISIÓN MOTOR Y VENTILADOR

MONITOR


51

SISTEMAS SPLIT DE FLUJO DE REFRIFERANTE VARABLE:


52

U.

Cond


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SUBSISTEMA DE TUBERÍAS: El sistema de tubería permite el paso del refrigerante hacia el evaporador, el compresor, el condensador y el dispositivo de expansión. También proporciona el modo para que el aceite se drene de vuelta hacia el compresor. Las tuberías y accesorios utilizados deben ser del material correcto y del tamaño adecuado. Las tuberías de cobre utilizadas para refrigeración o aire acondicionado se denominan tuberías ACR (Air Conditioning and refrigeration ) y son del tipo L, tamaño estándar (disponibles en diámetros entre 3 / 16 y 6 ) o tuberías blandas de cobre disponibles en rollos de 5 a 15 metros.

La tubería de cobre tipo L de diámetro nominal 1/2 pulgada tiene un diámetro exterior de 5/ 8 de pulgada

ACCESORIOS:

Válvula solenoide: Es una válvula que actúa a través de una bobina, cuando se conecta a una fuente de energía eléctrica. Funciones:

1. En la tubería de líquido de toda instalación en la que la marcha y la parada del compresor es controlada por la presión de baja (pump-down control ).

2. En la línea de líquido en sistemas de expansión directa.

Presostatos: Son dispositivos que protegen a los compresores , existen tres tipos tales como:

24 VAC


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1. Presostato de baja presión. Este interruptor apaga el motor del compresor, cuando la presión baja a un nivel predeterminado.

2. Presostato de alta presión. Este interruptor apaga al compresor cuando la presión sube a un valor predeterminado.

3. Presostato de aceite. Este interruptor apaga al compresor cuando la presión baja a un valor predeterminado.

Termostatos: Son dispositivos que miden y controlan la temperatura de los ambientes.

Indicadores de líquidos: Son dispositivos que se colocan a la tuberías para comprobar el estado de la carga de refrigerante (Cantidad, humedad y suciedad )

Filtro secadores: Son dispositivos que se colocan en las tuberías para limpieza y retener la humedad.

Separadores de Aceite: Son dispositivos que limitan la cantidad de aceite en circulación por el interior de la instalación. Se utilizan en los siguientes casos: 1. Sistemas que requieren una variación de capacidad repentina y frecuente. 2. Sistemas de tuberías de gran longitud equivalente. Desventaja, En el periodo de puesta en marcha existe el riesgo de que cierta cantidad de gas se condense en el separador y el líquido resultante penetre directamente al compresor.

Amortiguadores: Son dispositivos designados para ayudar con las dificultades presentes y futuras relacionadas con el compresor, tales como: Reducción del ruido debido a las pulsaciones del compresor y/o flujo de gas con turbulencias o vibraciones a lo largo de la línea de descarga.

Temporizadores: Son dispositivos que protegen al compresor sobre arranques muy seguidos.

Dispositivos o Relé de Sobrecarga:


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Son dispositivos que se colocan sobre el contactor del motor y son sensibles a la temperatura ambiente.

Calentadores del Carter: Estos calentadores de aceite, mantienen el cárter caliente, durante los ciclos de parada, con lo cual si minimiza la absorción de refrigerante por el aceite


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57

CAPÍTULO IV, SERVICIOS

TBHE FCS SCFM / TN 72 0,50 300

67 0,70 350

65 0,80 400

63 0,90 450

57 100 500

Donde: TBHE: Temperatura de bulbo húmedo de entrada al evaporador (ºF) FCS: Factor de Calor Sensible SCFM: Caudal de aire, estándar (densidad de 0,075 Lb aire seco/pies3 ) Valores para Tbs exterior de 95 ºF

º C R 12 R 22

Temperatura Salida del serpentín

-6,7 4,4

Temperatura suministro de aire

1,7 13

Temperatura de entrada al serpentín

1,7 24

Temperatura de condensación

Temperatura ambiente + 19

Temperatura ambiente + 19

PCM evaporador= 400 PCM / TN EVAPORADOR: Velocidad = 152 – 183 MPM (500 – 600) PPM Si la velocidad es mayor, se produce acumulación de agua y arrastre Si la velocidad es menor, baja la capacidad del equipo de extraer calor sensible. Caída de presión: ( 1 – 2 ) PSI; (0,007 – 0,014) Kg/cm2 Condesado = 1,7 Litros / Hr (1 TN) Subenfriamiento de líquido en un sistema: Se define Subenfriamiento, al valor de temperatura (ºF ó ºC) de un refrigerante en estado líquido cuando se enfría a una temperatura menor que su temperatura de condensación. Ejemplo: En un sistema de aire acondicionado la presión de alta es 2.045 Kpa. (297 Psi), y la temperatura a la entrada de la válvula de expansión es de 64 ºC (148 ºF) ¿Calcular el subenfriamiento? Aumento de la capacidad en el evaporador, al aumentar el subenfriamiento: Qa = Q se x Fa x DT + Qse, donde: Qse = Calor a cero grado de subenfriamiento (BTU / H); Líquido saturado Fa = Factor de aplicación


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Alta Temperatura Media Temperatura Baja Temperatura 0,009 0,007 0,006 DT = Grado de Subenfriamiento en ºF a la entrada del dispositivo de expansión Qa = BTU / H con el subenfriamiento deseado. Ejemplo: Se tiene un sistema para aire acondicionado con una capacidad de 120.000 BTU / H, y R 22, sin subenfriamiento ¿Cuál es la capacidad de refrigeración con 10 º F de subenfriamiento?


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Si se subenfrÍa 10 ºC, se incrementa el efecto neto de refrigeración de 34 a 39

Kcal/kg.

Un incremento en la presión de descarga hasta una nueva temperatura de

condensación de 60 ºC (Ps =2.325 Kpa), causa una disminución de la capacidad del 10 %.

Sobre calentamiento: Temperatura del refrigerante de vapor por encima de la temperatura de saturación a la misma presión. Ejemplo:


60

La presión de salida del evaporador es de 68,5 Psi, y la temperatura medida a 5 centímetros del bulbo es de 10 ºC ¿Calcular el sobre calentamiento?

Un incremento en el sobrecalentamiento origina un incremento en la temperatura

de descarga del compresor


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63

LLSV = Valvula Solenoide, línea de líquido

NEC= Código Eléctrico Nacional

TXV = Valvula Termostática de Expansión


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Sistema con control de capacidad

38 ARZ 007-012 Carta de Carga Máxima carga de Refrigerante

VEA, Control de C.


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Instalación Sistema Split


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L- Línea de Líquido;S- Línea de Succión; Caída basada en 2 º F

El aire entra al distribuidor al desconectar la manguera del manómetro de la bomba de vacío, para cambiarla a la bombona de refrigerante


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Recomendaciones Instalación, equipos Trane: Lineamiento para Tuberías de Refrigerante: A.- Longitud Máxima de Línea Recomendadas por circuitos Longitud Lineal máxima ………………….. 80 Pies (24 m) (sin acumulador) Elevación máxima lineal de succión …… 60 Pies (18m) Elevación máxima lineal de líquido ……… 60 Pies

Compresor arriba, Trampa de

aceite


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B.- Caídas de presión Máxima Permisibles (R-22): Línea de Succión …………………………………………….. 6 Psi Linea de Líquido ………………………………………………. 35 Psi C.- Tamaños Recomendados de Línea: Línea de Succión ……………………1 3/8” tubo de refrigerante sellado tipo L Línea de Líquido …………………… 1/2” tubo de refrigerante sellado tipo L Procedimientos para Tubería de Refrigerante (Unidades Condensadoras) Cada unidad exterior, TTA se embarca con una carga soporte de nitrógeno seco. Este nitrógeno debe retirarse, evacuándose el sistema completo (en su momento adecuado) para evitar una posible contaminación..

1. Retire el panel de acceso de servicio del compresor.

2. Localice las válvulas de servicio de la línea de líquido y de la línea de

succión. Revise que los tramos de conexión de tubería en las válvulas

estén alineados apropiadamente con los orificios en el gabinete de la

unidad.

3. Retire las tapas selladoras de la conexión de refrigerante y abra la válvula

de servicio lentamente para dejar escapar el nitrógeno de la unidad.

4. Corte, ajuste y suelde la tubería, empezando por la unidad exterior y

trabajando hacia la unidad interior. (Toda la soldadura deberá hacerse

utilizando una purga de nitrógeno seco de 2 a 8 Psig fluyendo a través de la

tubería que está siendo soldada)

5. Apague el suministro de nitrógeno. Apague la válvula del múltiple con

manómetro para la línea que está conectada a la válvula de servicio de la

línea del puerto de medición. Desconecte la línea del puerto de medición

en la válvula que está conectada.

Procedimientos para Tubería de Refrigerante (Unidades Interiores) Una vez terminadas las líneas de líquido y de succión hacia las conexiones de refrigerante de la unidad interior, perfore las tapas selladoras en los tramos de conexión de la unidad interior para liberar la carga de nitrógeno seco.

1. Retire ambas tapas selladoras de los tramos de conexión de la unidad

interior

2. Abra el abastecimiento de nitrógeno. El nitrógeno entra a través del puerto

de medición de la línea de líquido

3. Suelde las conexiones de la línea de líquido

4. Abra el puerto de medición en la línea de succión y suelde la línea de

succión al tramo de conexión. El nitrógeno saldrá a través del puerto

abierto de medición de la línea de succión.

5. Cierre el abastecimiento de nitrógeno (Ver figuras)


75

Revisión de Fugas Después de concluida la operación de soldadura de las líneas de refrigerante a ambas unidades, las conexiones soldadas deberán revisarse en busca de fugas. Presurice el sistema a través de la válvula de servicio con nitrógeno seco a (150-200) psi . Utilice burbujas de jabón u otros métodos de revisión de fugas para asegurarse de que las uniones en campo estén libres de fugas. De no ser así, libere la presión, repare las uniones y repita la prueba de fugas Evacuación del Sistema:

1. Después de terminada la revisión de fugas, evacúe el sistema.

2. Fije las mangueras apropiadas desde el múltiple con manómetros a las

válvulas de presión de las líneas de gas y de líquidos

3. Fije la manguera del múltiple con manómetros a la bomba de vacío.

4. Evacúe el sistema hasta un vacío de 350 micrones.

5. Arrancar la bomba de vacío y hacer vacío hasta que los manómetros

indiquen de 26 a 28 pulgadas de mercurio.

6. Cierre la válvula hacia la bomba de vacío y observe el manómetro de

micrones. Si la presión sobrepasa 500 micrones en un (1) minuto la

evacuación estará incompleta o el sistema tiene una fuga.

7. Si el manómetro de vacío no sobrepasa los 500 micrones en un minuto, la

evacuación estará terminada.

8. Con la bomba de vacío y el manómetro de micrones en blanco, abra la

válvula en el cilindro de R-22 y permita que la presión del refrigerante llegue

a 40 psig.

9. Realice pruebas de fugas en todo el sistema. Utilizando los procedimientos

adecuados y con cuidado, repare cualquier fuga encontrada y repita la

prueba de fugas.


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Procedimiento de Carga de Refrigerante: Si se emplea el método de cargas por peso, refiérase a las cargas de refrigerante dadas en la tabla 3. Si se requiere de refrigerante adicional debido a la longitud de la línea, calcule el requerimiento utilizando la tabla 4. La carga por peso se hace a través del puerto de medición en la línea de líquidos. Una vez que la carga entra al sistema, asiente hacia atrás (abrir) la válvula de servicio de la línea de líquidos y desconecte la línea de carga, colocando la tapa nuevamente en el puerto de medición. Tabla 3. Carga de Refrigerante (R-22) para unidades TWA

MODELO CARGA DE REFRIGERANTE, Libras-Onzas

TWA090A (7,5 TR) TWA075A (6 TR)

18 – 0

TWA120A (10 TR) TWA100A ( 8TR)

31 – 8

TWA180B (15 TR) TWA155B (12,5 TR)

18 – 0

TWA240B (20 TR) TWA200B (16,5 TR)

22 – 4

Carga operativa suficiente para unidad exterior y 25 pies de tubería de refrigerante de dimensionamiento nominal. Refrigerante Adicional Requerido

Longitud Adicional de Tubería, pies Refrigerante R-22, Adicional Requerido (libras - Onzas)

15 1 – 4

25 2 – 1

32 2 – 11

40 3 – 5

Manómetro del distribuidor

Mostrando una lectura de 20 in Hg. de vacío (508)mm

)mmHg)


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Basado en línea de succión de 1 3/8” diámetro, 1/2” D. Línea de líquido

Añadir 0,5 libras de R-22, por cada seis pies adicionales de longitud de

tubería sobrepasando los 40 pies

Carga de Refrigerante en estado Gaseoso: Este procedimiento se lleva a cabo con la unidad en operación. Deberán terminar de hacerse las conexiones eléctricas. No proceda hasta que el sistema esté listo para entrar en operación. Procedimiento:

1. Conecte la bombona de R-22 con el múltiple con manómetros a las

válvulas Shrader (tapas de presión) en las líneas de descarga y de

succión del compresor

2. Aplique energía a la unidad. Permita que el sistema opere durante 5

a 10 minutos para estabilizar las condiciones de operación

3. Mida el caudal a través del serpentín interior. Compare la medición

con los datos del ventilador. Una vez establecido el flujo de aire

apropiado. Observe los medidores de presión de succión y de

descarga en el múltiple con manómetros. La lectura de presión

deberá caer aproximadamente en los puntos mostrados en las

curvas de presión. Agregue o remueva refrigerante (solamente gas)

según se requiera para obtener las presiones correctas de succión y

de descarga. Revise el sobrecalentamiento de la línea de succión y

el subenfriamiento del condensador para asegurar que la unidad

está operando apropiadamente.

4. Suspenda toda energía hacia la unidad.

5. Antes de intentar poner el panel de acceso nuevamente en su lugar,

retire el sistema de carga de la unidad y cierre la abertura en la parte

inferior de la caja de control con la tapa oscilante

6. Coloque todos los paneles en su lugar.


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TWA090A..F

TWA120A…


79

Nomenclaturas de equipos carrier: Unidad Condensadora:

38 AK ___ 007 --- 5 0 1 1 2 3 4 5 1 Unidad condensadora comercial, Capacidad: 2 Modelo Capacidad TR 007 6 008 7,5 012 10 3 Aletas de aluminio, estándar; Cobre 4 Alimentación eléctrica: 5 208/230-3PH /60 Hz ----- 6-460 5 0 - original Unidad Evaporadora: 40 RM ___ 016 ____C B 5 0 1 GC 1 2 3 4 6 7 8 9 10 1…. RM Unidad Comercial 2 RQ Bomba de calor; RS Chiller 3….. Capacidad nominal, TR

Modelo Capacidad, TR

007 6 014 12,5

008 7, 5 016 15

010 8,5 024 20

012 10 0,28 25

034 30 B …… Válvula Termostática de expansión Voltaje 7 …….. 575 /3 PH/ 60 Hz; 3- 208/-1- 60 Hz ; 5…208 / 230 -3- 60


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Ajuste del Control de Capacidad; (0 – 85) Psi; → 85 psi completamente descargado: Girar la tuerca de ajuste en sentido horario (→) hasta que la rosca de la válvula no sea visible (tope 85 Psi). Para reducir el puerto, girar en sentido anti horario (←); cada vuelta reduce 7.5 Psi.


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Ejemplo. Si deseamos operar el compresor con capacidad máxima de 40 Psi de succión, con un diferencial de +/- 6 psi. la tuerca de ajuste debe ser girada 4 vueltas completas (6/1,5 = 4 vueltas). 85 psi – (6x7,5)psi = 85 – 45 = 40 psi El diferencial 1,5 psi por cada revolución (←) (0 – 22) psi, para 6 psi son 4 vuelta. La válvula mantendrá carga completa de succión de 40 psi +/-6= (34 psi), a medida que la carga baja, la presión de succión tiende a disminuir, si baja de 34 psi la válvula del control de capacidad descarga un banco de cilindros recibiendo más cargas térmica, la presión aumenta hasta los 40 psi el banco de cilindros controlado restablece su posición. Ajuste del Sobre Calentamiento:

1. Medir la temperatura en la línea de succión, cerca del punto donde está sujeto el bulbo

2. Obtenga la presión manométrica en la línea de succión 3. Sumar la caída de presión en la línea entre el bulbo y la válvula de succión 4. Con la presión de succión obtenga en tablas la temperatura de saturación 5. Restar la temperatura de saturación con la temperatura medida cerca del

bulbo (DT= 5 – 8 ) ºC Si DT es alta, significa poco refrigerante, se debe quitar la tapa y mover el vástago en sentido anti horario (←), dar una vuelta cada 30 minutos Si DT es bajo, significa mucho refrigerante, se debe quitar la tapa y mover el vástago en sentido horario (→) En lo posible se debe colocar un puerto para medir presión cerca del bulbo. ¿Seleccionar el compresor para un sistema Split Industrial, para un ambiente cuya carga térmica es de 62 Toneladas de Refrigeración, SI la temperatura de saturación en la succión es de 40 ºF y la temperatura de saturación en la descarga es de 105 ºF


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1


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NOMENCLATURAS DE LOS SISTEMAS TRANE, UNIDADES CONDENSADORAS

T

T

D A K

5 0

3 9 1

6 0 2

A

X

1 3

0

E 0

A B

G A

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

DÍGITO

DESCRIPCIÓN

1, 2, 3

4

4, 5, 6

TIPO DE PRODUCTO

TTD TTA TTK Enfriamiento sistema dividido (Split)

CAPACIDAD NOMINAL (BTU/H) 518 = 18.000 521 = 21.000 524 = 24.000 536 = 36.000 090 =90.000 120 = 120.000 150 = 150.000 180 = 180.000 240 0 240.000

7

DISEÑO DEL CIRCUITO RERIGERANTE

A = 1 Compresor B = 2 Compresores C = Compresores Scroll interconectados (Tanden)

8

CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS

1 = 208-230/1PH/60 HZ 3 = 208-230/3/60HZ 4 = 460/3PH/60 HZ

T T A 0 0 4 8 A 3 0 0 0 A


89

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

DÍGITO DESCRIPCIÓN

1 TIPO DE RERIGERANTE 2 = R-22 4 = R-410ª

2 MARCA T = TRANE

3 TIPO DE PRODUCTO W = BOMBA DE CALOR T = AIRE ACONDICIONADO

4 FAMILIA A = COMERCIAL LIGERO B = BÁSICO

5 EFICIENCIA (SEER) 0 = 10 3 = 13 1 = 11 4 = 14 2 = 12 6 = 16 3 = 13 8 = 18

6 CONEXIONES DEL SIASTEMA

0 = SOLDADA

7, 8 CAACIDAD EN MILES DE BTU/H

10 SUMINISTRO ELÉCTRICO 1 = 208-230/1PH/60 HZ 2 = 208-230/3 PH/60 HZ 4 = 460/3 PH/60 HZ

NOMENCLATURA UNIDADES EVAPORADORA

T W E 0 9 0 A 3 0 0 E L

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

DÍGITO DESCRIPCIÓN

1, 2, 3 TIPO DE PRODUCTO TWE = UNIDAD EVAPORADORA (Split)

4, 5, 6 CAPACIDAD NOMINAL (BTU/H)

060 = 60.000 = 5 Ton. 090 = 90.000 = 7,5 120 = 120.000 = 10 Ton 150 = 150.000 = 12,5 Ton 180 = 180.000 = 15 Ton 240 = 240.000 = 20 Ton

7 SECUENCIA DE DESARROLLO MAYOR

A = SENCILLO B = DOBLE CIRCUITO

8 CARACTERÇISTICAS ELÇECTRICAS

1 = 208-230/1 PH-60 HZ 3 = 208-230/3PH/60 HZ 4 = 460/3PH/60 HZ

Datos de placa, Unidad Evaporadora, Modelo: TWE180B400 (15 TN) Motor del ventilador: 4,8 FLA, 3 PH, 60 Hz Alimentación Eléctrica: 460- 3 PH – 60 Hz

Características Técnicas de un contactor (40 FLA, 50 AMP. 3 POLOS)


90

1 FASE 3 FASES LRA

VAC POTENCIA (HP) POTENCIA (HP)

120 3

240 7,5 10 240

480 20 200

Bobina 24 VAC, Transformador 75 VA, 460 / 24 VAC

Especificaciones Técnicas de Unidades Condensadoras Descripción TTA090A

400FA

TTA120B 400EA

TTA180B400EA

2TTB0036

A1000A

2TTA0048

A300

TTD536 10EAG

BTU /H 92.000 12.600 18.200 36.000 48.000 2x 10800

TR 7,5 10 15 3 4 2x1,5

EER 11,6 11,5 11,1 10 10 10

POT. (KW) 7,9 10,94 16,43 3,5 4,76 3,4

COMPRESOR

Cantidad/Tipo 1/Scroll 2/Scroll 2/Scroll 1/Scroll 2/Scroll 2/Rotativo

Cantidad de Motores/HP

1/7,5 2/5 2/7,5 1/3 1/4 2/1,5

RPM 3450 3450 3450 3450 3450 3450

Nivel de ruido 86 Dba 89 95 79 82 67

Circuitos 1 2 2 1 1 2

Diámetro (pulg)

Succión Descarga

1-3/8

½

1-1/8 3/8

1-3/8 1/2

7/8 3/8”

1-1/8 3/8”

5/8 ¼

Serpentín del condensador

Tipo Aletas Planas

Aletas planas

Aletas planas

Aletas De púa

Aletas De púa

Aletas Planas

Diámetro (pulg) 0,375 0,375 0,375 0,375 0,375 0,375

Area de cara (pies2) 19,25 24 33,3 9,72 13,75 7,36

Filas/Aletas por pulgada

2/18 2/20 2/20 1/24 1/24 2/16

Ventilador del condensador, tipo Helicoidal, trasmisión directa y 1 velocidad

Cantidad/ Diámetro (pulg.) 1/26 1/28 2/26 1/19 1/19 1/20

PCM 5670 8120 10900 2500 2475 2130

Cantidad de motores/HP 1/0,5 1/1 2/0,5 1/0,25 1/0,25 1/1/6

RPM 1100 1125 1125 1075 1075 860

Carga de R-22 (Kg) 7,27 9,55 13,63 2,07 3,09 2,4

Especificaciones técnicas de las unidades evaporadoras

Descripción TWE090 A300EL

TWE120 B300EL

TWE180 B400EL

TWG036

A140

TWG048

A140

LRNU36

GTD40

Circuitos de refrigeración

Nº. circuitos 1 2 2 1 1 1

Diámetro Succión (pulg) Líquido (pulg)

1-3/8

½

1-1/8

3/8

1-3/8

1/2

7/8

3/8

7/8

3/8

3/4

3/8


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Serpentín del Evaporador, tipo Aletas planas, diámetro de tubos, 0,375 pulgadas

Área de cara pies2 8,1 11,2 16,3 2,86 4,58 6,13

Filas/Aletas por pulgada

3/12 4/12 3/12 3/14 3/14 2/16

Control del R Válvula Exp.

Válvula Exp.

Válvula Exp.

FCCV FCCV LEV

Conexión del drenaje (pulg)

1 PVC 1 PVC 1 PVC 3/4 NPT 3/4 NPT 1

Ventilador del evaporador

Tipo Cantidad/Diámetro X ancho (pulg.)

Centrífugo 1/15 x 15

Centrif. 1/15 x 15

Centríf. 2/15 x 15

Centríf. 1/10x8

Centrif 1/10x10

Turbo ventilador 1

PCM

3.000

4.000

6.000

1.200

1.600

919/848/777

Tipo de transmisión/vel.

Correas/ Ajustable

Correas/ Ajustable

Correas/ Ajustable

Directa/ 3

Directa / 3

Directa /3

Cantidad de motores

1 1 1 1 1 1

Potencia estándar (HP) / RPM

1,5 / 1.725

2 / 1.725

3 / 1.750

1/3 1.075

1/2 1.075

Variable

Tamaño de la carcasa del motor

56H 56HZ 145T - - -

Filtros Tipo Desechable Desechable Desechable Desechable Desecha. Permanente

Cant. / Tamaño (pulg.)

3/16x25x1 4/16x25x1 8/15x20x1 1/16x20x1 1/22x20x1

FCCV: Válvula de Retención de Control de Flujo (Válvula de Orificio) LEV: Válvula de Expansión Lineal (Válvula Electrónica)

Datos de placa de un Compresor Scroll,,

Coperland, 5TR


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35

36


95

CAPITULO V, SISTEMAS DE AGUA HELADA:

Estos sistemas se caracterizan por tener el equipo de refrigeración centralizado y común a todos los ambientes siendo agua el medio utilizado para el enfriamiento y deshumidificación del aire. El agua es enfriada en el evaporador de la unidad de enfriamiento y reciclada mediante un sistema de tuberías y bombas hacia las diferentes Unidades Manejadoras de aire, donde absorbe calor del aire el cual se enfría y es llevado por el sistema de ductería a los diferentes ambientes a fin de acondicionarlos; El agua caliente pasa nuevamente por el enfriador. El calor que absorbe el agua del aire es expulsado en el condensador, que puede ser enfriado por aire o enfriado por agua.


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COMPONENTES: 1. Subsistema de Refrigeración ( compresor, condensador, dispositivo de

expansión y evaporador ) 2. Subsistema de disipación de calor a la atmósfera. 3. Subsistema de suministro y distribución de agua helada 4. Subsistema de manejo de aire. 5. Subsistema de suministro, retorno y distribución del aire

(Ductos, difusores, rejillas entre otros) 6. Subsistema de suministro y distribución de agua de condensado

SUBSISTEMA DE REFRIGERACIÓN (ENFRIADORES, CHILLERS): CLASIFICACION:

ENFRIADORES DE CICLO DE COMPRESIÓN DE VAPOR: ENFRIADORES DE ABSORCIÓN

ENFRIADORES DE CICLO DE COMPRESIÓN DE VAPOR: El enfriador de ciclo de compresión de vapor tiene los mismos componentes de un enfriador por expansión directa (compresor, evaporador, condensador y un dispositivo de expansión). El compresor es el corazón del sistema. Los compresores utilizados en los enfriadores de agua helada son los de movimiento alternativo, espiral, tornillos y centrífugo, esto define la unidad, se pueden clasificar en:

SEGÚN EL TIPO DE COMPRESOR: 1. Unidades Alternativas

2. Unidades Centrífugas 3. Unidades de Tornillos

SEGÚN EL TIPO DE EVAPORADOR: 1. Evaporador seco 2. Evaporador inundado

SEGÚN EL TIPO DE CONDENSADORES: 1. Condensadores enfriado por aire 2. Condensadores enfriados por agua

Estas unidades trabajan con una temperatura de saturación en el evaporador de 3 ºC y una temperatura de saturación en el condensador de 40 ºC UNIDADES ALTERNATIVAS: Estas unidades de refrigeración por agua helada utilizan un compresor de movimiento alternativo para comprimir el refrigerante en estado de vapor. Son compresores de desplazamiento positivo y no pueden bombear el líquido refrigerante sin correr el riesgo de sufrir daños. Estos enfriadores utilizan refrigerantes: R-500, R-502, R-12, R-134ª y R -22


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Para el control de la capacidad se instalan múltiples compresores de menores tamaños. Todos los compresores grandes deben contar con controles de capacidad (descarga de cilindros) Estas unidades utilizan como dosificadores: válvula de expansión termostática o válvulas de expansión electrónica,

Enfriadores de Compresión de Espiral. Estos compresores están entre 10 y 15 tonelada de refrigeración. El control de la capacidad se consigue deteniendo y volviendo a arrancar los compresores con incremento de 10 y 15 tonelada.. ENFRIADORES DE COMPRESORES DE TORNILLOS: Son equipos de gran capacidad que utilizan refrigerantes a alta presión. El compresor de tornillo es capaz de manejar grandes volúmenes de refrigerante con pocas partes móviles. Este compresor es de desplazamiento positivo, sin embargo puede manejar algo de líquido. Se fabrican de 50 tons. A 700 tons. De capacidad. El control de la capacidad se logra a través de una válvula deslizante que bloquea el gas de aspiración antes de que entre en los tornillos giratorios del compresor

La naturaleza de estos compresores es bombear una cantidad de aceite a la vez que comprime el refrigerante, por lo que requieren de un separador de aceite para hacer retornar tanto aceite como sea posible.

Estos compresores utilizan como dosificadores: válvula de expansión termostática, válvulas de expansión electrónica, orificio o flotador


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ENFRIADORES DE COMPRESOR CENTRÍFUGO El compresor centrífugo utiliza la fuerza centrífuga aplicada al refrigerante para moverlo del lado de baja presión al lado de alta presión. Los compresores centrífugos pueden manejar gran cantidad de refrigerante. Para establecer la diferencia de presión entre el evaporador y el condensador, el compresor gira a gran velocidad ( 30.000 RPM) gracia a una caja de engranajes, o se utilizan múltiples etapas de compresión . La lubricación se realiza mediante una bomba de aceite, situada dentro del colector de aceite. El control de capacidad se consigue por medio de paletas, situadas a la entrada del ojo del impulsor


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Control de Capacidad


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COMPRESORES CENTRIFUGOS

UNIDAD ENFRIADORA DE AGUA, CENTRÍFUGA


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EVAPORADORES (Enfriadores) El evaporador es el componente que absorbe calor hacia el sistema. El agua circulante pone en ebullición el líquido refrigerante hasta que este se convierte en vapor, hay dos tipos:

1. Evaporadores secos 2. Evaporadores inundados

EVAPORADORES SECOS: El refrigerante sale vapor sobrecalentado del evaporador. Utilizan válvula de expansión termostática para dosificar el refrigerante. Estos evaporadores introducen el refrigerante al final del tambor del enfriador y el agua se introduce por los lados de la coraza. El agua circula fuera de los tubos, mientras que el refrigerante circula dentro de los tubos. Estos evaporadores son de un solo paso y la temperatura de aproximación es de 5 ºC

EVAPORADORES INUNDADOS: Los enfriadores con evaporador inundados introducen el refrigerante por la parte inferior del tambor y el agua circula por los tubos.

Evaporador Seco


102

Estos evaporadores normalmente son de dos pasos, sin embargo pueden venir de tres o cuatro pasos. La temperatura de diseño para el agua en un enfriador de dos pasos suele ser 13 ºC de entrada y 7 ºC de salida. El refrigerante absorbe calor del agua que suele estar a unos 3 ºC. La diferencia entre la temperatura del agua a la salida y la temperatura de saturación del refrigerante se denomina temperatura de aproximación. La temperatura de aproximación de enfriadores de dos pasos es de 4 ºC, la de tres pasos es de 3 ºC y la de cuatro pasos es de 2 ºC. Los evaporadores tienen una presión de funcionamiento para el circuito de refrigeración y otra para el circuito de agua.

ENFRIADORES DE UNA, DOS, TRES O CUATRO ETAPAS


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Enfriador con compresores de tornillos

CONDENSADORES:

Es el componente del sistema que dirige el calor hacia el exterior, puede ser enfriado por aire o enfriado por agua. CONDENSADORES ENFRIADOS POR AIRE: Son construidos con tubos de cobre por donde circula el aire y aletas de aluminio por fuera para intercambiar calor con el aire. En estos condensadores se utilizan ventiladores múltiples, que se pueden encender y apagar para controlar la presión de descarga. La temperatura de condensación de estos condensadores es de 10 ºC a 15 ºC más alta que la temperatura ambiente. En un condensador enfriado por aire, el subenfriamiento se efectúa mediante un pequeño depósito situado en el condensador que sirve para separar el circuito de subenfriamiento del condensador principal (subenfriamiento entre 5 ºC y 8 ºC). El subenfriamiento puede aumentar la capacidad de un enfriador hasta el 2 % por cada grado centígrado. CONDENSADOR ENFRIADO POR AGUA: Los condensadores enfriados por agua son del tipo casco y tubo. El agua circula por los tubos y el refrigerante alrededor. El gas caliente se descarga por la parte superior del condensador. El refrigerante se condensa y gotea hacia el fondo del condensador, donde se acumula y se descarga en el conducto de líquido.


104

En la mayoría de las instalaciones, el poder acceder a los tubos es más importante para el condensador que para el evaporador, porque la torre de refrigeración abierta provoca más suciedad en los tubos.

APARATO DE ACONDICIONAMIENTO DE AIRE:

EQUIPO VENTILADOR SERPENTIN:

UNIDAD MANEJADORA DE AIRE ( U.M.A. ) O FAN COIL SECCIONES : .- Sección Caja de Mezcla .- Sección Filtro .- Sección Ventilador .- Sección Serpentín

35 ºC

30 ºC

5 ºC


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CLASIFICACION: Unidad Manejadora de Aire Monozona Es una unidad para una zona, el ventilador está situado a continuación del serpentín de refrigeración., Por consiguiente este tipo de unidad se denomina de aire aspirado.

ACOPLE A UMA, TUBERÍA DESNUDA

DESNUDA

1.- Junta flexible, 2.- Válvula motorizada de dos vías, 3.- Válvula de balanceo, 4.- Válvula de compuerta, 5.- Filtro

Unidad Manejadora de agua multizona Unidad Manejadora de Aire Multizonas. El ventilador está situado antes del serpentín, se denomina de aire soplado.


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Unidad Manejadora de Aire, Multizona SISTEMAS CONVENCIONALES: Los sistemas convencionales y sus métodos de control de la temperatura del local se enumeran como sigue: .- Sistemas de Volumen Constante y Temperatura Variable. .- Sistemas de Volumen Variable y Temperatura constante con control del volumen de aire de suministro. .- Sistemas de Inducción de Volumen Constante

VÁLVULAS MOTORIZADAS


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TORRES DE ENFRIAMIENTO: La torre de enfriamiento es la unidad del sistema enfriado por agua que expulsa este calor hacia la atmósfera. Una bomba dirige el agua que contiene calor hacia la torre de refrigeración TEMPERATURA DE APROXIMACIÓN: Es la diferencia entre la temperatura de salida del agua de la torre de refrigeración y la temperatura de bulbo húmedo del aire del aire enfriante. Los fabricantes construyen torres con temperatura de aproximación de unos 4 ° C

TIPOS DE TORRES DE ENFRIAMIENTO:

SEGÚN EL TIPO DE VENTILACIÓN:

1. TORRE DE TIRO NATURAL

2. TORRE DE TIRO FORZADO O POR ASPIRACIÓN

SEGÚN LA CONFIGURACIÓN DEL FLUJO:

1. TORRE DE CONTRACORRIENTES

2. TORRES DE CORRIENTES CRUZADAS


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TORRE DE TIRO NATURAL: Estas torres aprovechan la velocidad del viento para intercambiar calor y masa con el agua. La temperatura de aproximación de estas torres suelen ser de unos 5 ºC . TORRES DE TIRO FORZADO: Las torres de tiro forzado utilizan un ventilador para mover el aire por la torre. Los ventiladores pueden ser centrífugos, para torres hasta 500 TR, mientras que los de mayor capacidad tienen ventiladores de hélice, que pueden ser accionados por correas o por engranajes. Los ventiladores accionados por correa requieren del mantenimiento periódico de la correa. Los accionados por engranajes llevan una transmisión que solo necesitan lubricación. TIPOS DE TORRES DE ENFRIAMIENTO:

SEGÚN EL TIPO DE VENTILACIÓN:

1. TORRE DE TIRO NATURAL

2. TORRE DE TIRO FORZADO O POR ASPIRACIÓN

SEGÚN LA CONFIGURACIÓN DEL FLUJO:

1. TORRE DE CONTRACORRIENTES

2. TORRES DE CORRIENTES CRUZADAS TORRE DE TIRO NATURAL: Estas torres aprovechan la velocidad del viento para intercambiar calor y masa con el agua. TORRES DE TIRO FORZADO: Las torres de tiro forzado utilizan un ventilador para mover el aire por la torre. Los ventiladores pueden ser centrífugos, para torres hasta 500 TR, mientras que los de mayor capacidad tienen ventiladores de hélice, que pueden ser accionados por correa o por engranajes. Los ventiladores accionados por correa requieren del mantenimiento periódico de la correa. Los accionados por engranajes llevan una transmisión que solo necesitan lubricación.


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TORRES DE CONTRACORRIENTES: Las torres de contracorrientes introducen el aire por la parte inferior de la torres y lo elimina por la parte superior. El agua se mueve hacia abajo y el aire hacia arriba. TORRES DE CORRIENTES CRUZADAS: Las torres de corrientes cruzadas introducen el aire por los lados y lo empuja hacia la parte superior, por donde es expulsado a la parte inferior de la torres y lo elimina por la parte superior. El agua se mueve hacia abajo y el aire hacia arriba.

APARATO DE ACONDICIONAMIENTO DE AIRE:

EQUIPO VENTILADOR SERPENTIN:


110

UNIDADES DE ABSORCIÓN: Cuando la presión baja, baja la temperatura de evaporación, Ahora bien si el Freón puede servir como refrigerante cuando se evapora, el agua puede servir como refrigerante cuando se evapora, esto es lo que sucede en una máquina de absorción, el agua se pulveriza y se evapora a aproximadamente 3 ªC dentro de un recipiente al vacío y sobre un haz de tubos por el que circula agua de enfriamiento del edificio, tomando el calor de éste. La sal tiene gran capacidad de absorber la humedad, en caso de la enfriadora de absorción, se introduce una solución de sal de bromuro de litio, que absorberá el vapor de agua que se ha evaporado. Sin embargo esto también tiene límite, la solución de sal puede absorber una cierta cantidad de vapor de agua. Para continuar el proceso, debe sacarse continuamente la humedad calentando la solución de sal para que se seque y pueda usarse para absorber de nuevo el vapor de agua. No importa de dónde viene el calor, mientras más alta sea la temperatura, más rápido será el proceso. El agua calentada fuera de la solución puede usarse de nuevo en el primer recipiente, donde el agua líquida debe evaporarse continuamente. Usando de nuevo esta agua, se evita el problema de introducir aire y otras impurezas. Pero el vapor de agua tiene que ser re-licuado para usarse de nuevo de esta manera. Y así se repite el proceso. Este último proceso se efectúa condensando el vapor del agua, usando agua enfriada de una torre de enfriamiento. El agua en estado líquido se vierte otra vez en el primer recipiente, se evapora de nuevo y el proceso continúa.


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CHILLERS DE ABSORCIÓN

TRANE

CARRIER

YORK

CAPITULO VI , SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA

• PROBLEMA QUE ORIGINA EL AGUA

1. La formación de incrustaciones

2. La corrosión, el agua absorbe los gases del aire y ataque los metales

3. Los crecimientos orgánicos de lodos y algas

• CARACTERISTICAS DEL AGUA

1. PH ( neutra =7; ácida menor que 7; alcalina 7-14

2. ALCANILIDAD

3. CONDUCTANCIA ESPECÍFICA

Normalmente el PH se encuentra entre 6 y 8 • Sistemas cerrados de recirculación, circuito de agua helada

1. Necesitan el tratamiento de agua para evitar la corrosión e incrustaciones.


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2. Los cromatos son inhibidores de la corrosión, 200 a 500 mg por lts

3. Los inhibidores de nitritos

• Sistema de recirculación abiertos:

1. El agua contiene suciedad biológica: lodos, formados por micro organismo,

capases de producir masa, algas, hongos y bacteria.

Bombas Centrífugas: Estas bombas emplean la fuerza centrífuga para hacer circular el agua entre el enfriador (chiller) y la Unidades Manejadoras de Aire (UMAS) y/o Fan Coil. La fuerza centrífuga se genera siempre que se gira un objeto alrededor de un eje central. La magnitud de esta fuerza es directamente proporcional a la velocidad de rotación.

Bomba centrífuga


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Desarrollo de la curva de funcionamiento de una bomba centrífuga


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Hp (bomba) = Q (GPM) x H (pie) / 3960 x η Hp (bomba) = Q (L/S ) x H (m ) / 76 x η Hp = Q (GPM) x H( PSI) / 76 η 1 PSI = 7 Kilopascals ; 1 TR = 3,51 KW Eficiencia de la bomba (η ) = (60-75) %

HP (bomba) = Q (GPM) x H (Pies) / 3.960 x η HP (motor) = HP (bomba) x Nº. Etapas / Etapas x 1,15 Pot. = Pe x Q x H………… HP = Q (Lts./Seg.) x H (m) / 76 x Ef. Hf = 10,37 x (Q/C)1,852 x (1/D487) x Leq.

P = Pe x h = 0,433 h; h = 2,31 P (psi) Pv= 0,433 V2/ 2g; V= Velocidad en Pies Por Minutos (PPM) g=Gravedad= 32,2 Lbs x mts/Seg.2

En esta figura se muestra que alturas diferentes de agua, ejercen presiones diferentes. Cada vez que se aumenta un metro la altura de la columna, la presión aumenta 10 Kpa


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En la figura se observa que a medida que se reduce el flujo de agua al cerrar la válvula de estrangulamiento del conducto de salida, la potencia necesaria para mover el motor reduce la corriente requerida para mover el impelente de la bomba de agua

30 psig

5 psig

70 psig

5 psig

50 psig

5 psig


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Ejemplo, curvas del sistema Un sistema de tubería tiene una carga estática de 15 pies y una carga de fricción de 10 pies cuando el flujo de agua es de 100 GPM. Trazar la curva del sistema H2= (Q2/Q1) 2x H1 H2= (1 GPM/100 GPM)2x 10 pies = 0,001 pies H2=(50 GPM/100 GPM)2 x 10 pies = 2,5 PIES H2= (100 GPM / 100 GPM)2 x 10= 10 pies


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• Materiales de las Tuberías:

Metálicas

Plásticas: PVC

Tubería de acero célula 40 ASTM

Con costura: API sl grado A y B, grado B, base ANSI, B36, 10 Shedule (Cédula): de una tubería es la relación entre el diámetro nominal y el espesor del tubo. S = 1000 x P / S x E; P= presión diferencial (Psig); S= Esfuerzo de permisible (Psi) ; E= Factor de calidad (0,6 a 1)

• Aislamiento: Poliurometano expandible recubierto con concha de aluminio

liso


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• Válvulas:

1. Cierre o bloqueo: Compuerta, bolas y mariposa

2. Estrangulación: globo, mariposa y balanceo


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Nomenclatura de Válvulas y accesorios


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Soporte de tubería para agua helada

Técnica de llenado de tuberías


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Curva Carácterísisticas de válvula y serpentín


135

Temp. De

Retorno de

Zona


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CAPITULO VIII, SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN DE AIRE

Para el suministro, retorno y distribución del aire se utilizan ductos de

lámina galvanizada, recubierto con aislamiento de fibra de vidrio y papel de

aluminio (Kraft) como barrera de vapor.

La clasificación en unidades de Permeabilidad para AA es de 0,2 PERMS)

Significa que sólo 0,2 granos de agua pasa por un pié cuadrado de material en una

hora, por pulgada de presión diferencial de mercurio

Para ductos en intemperie, se utilizan aislamiento del tipo aislagen

Damper


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Medida de cuellos, Velocidad de cuello (400 – 600)PPM

Filtro Acústico


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UNIONES


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Distribución de aire en el local


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AISLAMIENTO TÉRMICO EN CLIMATIZACIÓN: Transmisión térmica en conductos La transmitancia térmica entre dos ambientes, se define como la cantidad de calor que pasa de un medio a otro por unidad de área, dividida por la diferencia de temperaturas. La transmitancia U es la inversa de la resistencia térmica total del sistema. La transferencia de calor en un sistema de conducto, de acuerdo con la Norma 90 A de ANSI/ ASHRAE, viene dada por la ecuación:

Q = U x P x L / 1000 [ (Taec – Tasc)/ 2 - Talr ]


155

Q= pérdida /ganancia de calor a través de las paredes del ducto W ( negativa para ganancia de calor.) U= Coeficiente de transferencia de calor total de la pared del conducto, en ( W / m2. ºC ) Chapa galbanizada: U = 3,8 W / m2 . ºC Fibra de vidrio de 25 mm de espesor: U = 1,6 W / m2 . C CLIMAVER: U= 1,1 W / M2 ºC P= perímetro del conducto en mm L= Longutud del conducto en m Taec= Temperatura del aire de entrada al ducto Tasc= Temperatura del aire de salida del ducto Talr= Temperatura del aire que rodea al ducto Ejemplo: Se considera un conducto de acero galvanizado, con una dimensión de 400 x 400 mm, con las siguientes condiciones: El aire ambiente está a 35 º C, con una humedad relativa de 70 % y el aire que circula por el conducto está a 10 ºC; se desea conocer si habrá condensación y el aislamiento térmico necesario para evitarla utilizando un aislante de λ = 0,046 W / (m º K). Solución:

Del diagrama psicométrico calculamos la temperatura de rocío (TR) y está

en el orden de 28,5 ºC, lo que supone la aparición de condensación.

Utilizando el gráfico, encontramos que será necesario al menos 30 mm de

espesor del material aislante de λ = 0,046 W / (m º K), para evitar la

condensación

Si el conducto fuese Climaver Plus, con un de λ = 0,032 W / (m º K), el

espesor mínimo del producto necesario será de 20 mm. No existirá

condensación, ya el producto tiene 25 mm de espesor.


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CAPITULO VIII, SISTEMA DE FUERZA ELÉCTRICA Y CONTROL MOTORES ELÉCTRICOS: En los sistema de aire acondiciona los motores eléctricos se utilizan para mover aire, agua y refrigerante. Parte de un motor eléctrico:

Un estator con devanados


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Un rotor

Cojinetes

Terminadores

Carcasa

Elementos para fijar estas partes en las posición adecuada

CLASIFICACIÓN DE LOS MOTORES, SEGÚN LA FUENTE DE ENERGÍA ELÉCTRICA

Motores Monofásicos

Motores Trifásicos

MOTORES MONOFÁSICOS: Los motores monofásicos no tienen par de arranque. Es por ello que se emplean diversos métodos para iniciar el giro del rotor, y por lo tanto existe una clasificación de estos motores basados en los métodos particulares de arranque. Clasificación:

Devanado de fase partida

Devanado con capacitor

Polos estatónicos sombreados

Motores de fase partida y arranque por resistencia: Se colocan dos devanados: El de marcha o principal, y el auxiliar o de arranque, cuya finalidad es producir el giro del rotor desplazados 90º

Los polos (norte y sur) de un imán que pueda girar libremente sobre su centro se alinearan con los polos opuestos del imán fijo


159

a) Motor de inducción de fase partida.

Motor de Fase Partida; El diagrama muestra la diferencia entre los devanados de arranque y los devanados de funcionamiento Motor con Capacitor de Arranque:

Motor de inducción de arranque por Capacitor

Motor de inducción con capacitor permanente:


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a) Motor de inducción con capacitor permanente dividido (PSC)

b) Característica par-velocidad del motor

Motor Permanente de Capacidad Separada Motor PSC de varias velocidades

El diagrama muestra cómo un motor de tres velocidades se puede conectar para que funcione a baja, media y alta Motor con capacitor de arranque y marcha:


161

a) Motor de inducción con capacitor de arranque y capacitor de marcha

b) Características par-velocidad del motor

Conmutador centrífugo Motor con capacitor de arranque y marcha:

c) Motor de inducción con capacitor de arranque y capacitor de marcha

d) Características par-velocidad del motor


162

Motor con capacitor de arranque y capacitor

Tensión y corriente en un circuito inductivo, la corriente retrasa con respecto a la tensión

Motor con devanado en corto circuito (Motor de polo sombreado): Estos motores tienen un devanado monofásico pero inherente de arranque

Diagrama de conexiones de un motor con devanado en corto circuito

Motores Monofásicos para doble tensión de alimentación: Algunos motores monofásicos tienen doble tensión: El motor tiene dos devanados de funcionamiento y un devanado de arranque. Los dos devanados de funcionamiento tienen la misma resistencia y el devanado de arranque tiene una resistencia más alta. El motor funcionará con los dos Devanados de funcionamiento en paralelo, en el modo de baja tensión (120 VAC) y si se conectan en serie para alta tensión (208 a 230 VAC ). Los devanados de arranque situados entre los devanados de funcionamiento garantizan que el rotor arranque normalmente y que gire en el sentido deseado. Los devanados de arranque tienen más vueltas que los devanados de funcionamiento y están


163

devanados con un cable de menor diámetro. Esto produce un mayor campo magnético y mayor resistencia

RELÉ DE POTENCIA: Se utiliza para desconectar del circuito el devanado de arranque cuando el motor alcanza, el 75 % de su velocidad. Este relé tiene un conjunto de contactos NC, cuando se alcanza el 75 % de la velocidad activa la bobina abriendo los contactos, desconectando el circuito del devanado de arranque. RELÉ DE CORRIENTE: Desconecta el circuito del devanado de arranque. Usa la corriente de entrada al motor para determinar cuando está funcionando a la velocidad adecuada. El motor consume la corriente de rotor bloqueado durante el tiempo en que se aplica corriente a los devanados y el motor no ha empezado a gira. Cuando el motor empieza a girar, la corriente alcanza su máximo; comienza a reducirse a medida que aumenta la velocidad de giro del motor. Este relé tiene un con junto de contactos NA y se cierran cuando la corriente pasa por su bobina, activando los devanados de arranque. Cuando la velocidad del motor alcanza el 75 % de la velocidad nominal, el relé para corriente abre sus contactos, ya sea por gravedad o por medio de un resorte. La bobina se conecta en serie con el devanado de funcionamiento.

PROTECTOR TÉRMICO:

RPM = Frecuencia x 120 / Número de polos Motores bipolares: RPM = 60 x 120 / 2= 3.600 Motores de 4 polos: RPM = 60 x 120 /4 = 1.800


164

Este componente se conecta en serie con el embobinado del motor y abre el circuito del motor por aumento de la temperatura por efecto de sobre corriente. Puede ser un bimetálico.

Compresor con motor monofásico

MOTORES TRIFÁSICOS: El motor trifásico tiene un alto par de arranque debido a las tres fases de corriente están desfasadas 120 º . En cualquiera de las posiciones del giro del motor, uno de los devanados estará en posición de alto par. Esto facilita el arranque de grandes ventiladores, bombas y compresores. El sentido de giro de un motor trifásico se puede cambiar conmutando cualquiera pareja de cables del motor Clasificación:

Motores de Inducción con rotor tipo jaula de ardilla

Motores de Inducción con Rotor Devanado


165

a) Diagrama de corte de un motor de jaula de ardilla de un motor de inducción

b) Diagrama de corte del motor de jaula de ardilla de inducción

c) Diagrama de corte de un motor de inducción con rotor devanado

ARRANQUE DE LOS MOTORES TRIFÁSICOS: Sistema Elemental de Control: Un sistema es un arreglo de componentes físicos conectados o relacionados de tal manera que formen una unidad completa o que pueda actuar como tal. La palabra control generalmente se usa para designar regulación, dirección o comando. Al combinar las definiciones anteriores, se tiene Un sistema de control es un arreglo de componentes físicos conectados de tal manera que el arreglo se puede comandar, dirigir o regular a sí mismo o a otro sistema. La figura representa un sistema elemental de control: el aire fluye por un ducto y pasa a través de un serpentín calefactor. El sensor mide la temperatura del aire después del serpentín y pasa la información al órgano de mando (elemento comparador). Este compara la temperatura del aire con un punto de consigna dado y manda una señal para abrir o cerrar la válvula de agua caliente (dispositivo gobernado o elemento final de control).

Sistema elemental de control

a

b

c


166

Elementos de un sistema de control:

1. El elemento sensor

2. El órgano de mando (elemento comparador)

3. El dispositivo gobernado (elemento final de control).

Refrigeración por expansión directa; mando por todo o nada

Compresor de refrigeración; mando por agotamiento por bombeo

CONTACTOR PROTECTOR TÉRMICO


167

CABLE 0 – 240 VAC 277 – 600 VAC

ACTIVO R

S

T

NEUTRO

TIERRA

NEGRO

ROJO

AZUL

BLANCO

VERDE

AMARILLO

MARRÓN

NARANJA

BLANCO

VERDE

CALIBRE DEL CONDUCTOR ACTIVO

TIERRA

# 2 O MENOR

1 O UN CERO 2 CERO O 3 CERO 3 CERO - 350 MCM 350 – 600 MCM

600 – 1100 MCM

8

6

4

2

UN CERO

DOS CERO

Cables para Control

Longitud Pies - Metros

Temperatura º C

Calibre del conductor

AWG

mm2

0 – 50 0 – 15,2 35 18 0,82

50 – 75 15,2 – 22,9 35 16 1,30

75 ó más 22,5 ó más 35 14 2,08

CÓDIGO DE COLORES SISTEMA DE CONTROL

Rojo R Transformador (24 Vac)

Verde G Evaporadora

Amarillo Y Condensadora (Compresor)


168

Circuito de fuerza eléctrica y control de una UMA por agua helada

Tablero de Control de Unidad Manejadora de Aire (UMA)


169


170


171


172

Tablero de control unidad condensadora


173


174

Sistema de control inteligente

El propósito de un Sistema de Control Inteligente es

proveer control sobre procesos para que estos sean seguros, confiables,

precisos y eficientes, lo cual es posible monitoreando y controlando los sistemas mecánicos y eléctricos.

Propósito ElementosControlados

ControladorInteligente

Tipos de Puntos:

Entrada analógica, EA ( AI )

Sensores que monitorean información física como temperatura, flujo, presión.

Entrada Digital, ED ( DI )

Monitorean contactos momentáneos o permanentes, tales como. Estado de motores, ventiladores, filtros, o pulsos digitales provenientes de medidores de flujo o potencia eléctrica

Salida Analógica SA ( AO )

La interface entre los comandos generados por el procesador y el equipo controlado por ejemplo: Vávulas, Actuadores de compuertas, variadores de frecuencias.

Salida Digital, SD ( DO )

Señales de relevadores momentáneas o permanentes, arranque y/o paro de ventiladores, compuertas de dos posiciones, humidificadores, etc.

Señales de Control: 1. Dos posiciones (ON – OFF)

2. Etapas

3. Flotante

4. Proporcional (2 – 10) VDC / (4 – 20) mA


175

19

Sensor de Corriente


176

CAPITULO IX, DIAGNÓSTICO DE FALLAS Y MANTENIMIENTO Diagnóstico de Fallas: Avería: Daño que impide el funcionamiento de un equipo o sistema ¿Qué es un problema? Es una desviación entre el debiera y la realidad DEBIERA SITUACIÓN ACTUAL REALIDAD Desconocemos su causa y necesitamos conocerla Encontrar la causa:

Reconocer la falla

Encontrar la causa Tomar Acción:

Elegir el arreglo

Pensar más allá del arreglo

Evitar problemas futuros ¿Qué es un arreglo? Es una acción que tomamos para eliminar la causa PROBLEMA CAUSA EFECTO ARREGLO Tipo de acciones: Acción Correctiva: Es un arreglo Acción Interina: Es una forma de reducir momentáneamente los efectos del problema Acción Adaptativa: Es una forma de vivir con el problema cambiando el debiera Acción Preventiva:


177

Actúa contra la causa probable Potencial problema: Es un problema que puede ocurrir en el futuro, es mejor tomar acciones para evitar problemas futuros MANTENIMIENTO: Conjunto de operaciones y actividades necesarias para que instalaciones, edificios, industrias, etc., puedan seguir funcionando adecuadamente. Hay tres tipos:

Mantenimiento predictivo

Mantenimiento preventivo

Mantenimiento correctivo Mantenimiento Predictivo: Es el conjunto de actividades periódicas y programadas necesarias para determinar, mediante métodos estadísticos y/o analíticos, el comportamiento del equipo e instalaciones, que permitan prever la ocurrencia de una falla. Actividades: Mediciones y análisis. Medición: Consiste en observar y tomar datos del comportamiento de las variables de operación, desgaste y funcionamiento de los equipos e instalaciones utilizando instrumentos especiales de mediciones. Análisis: Consiste en la evaluación y análisis estadísticos de los datos obtenidos por las mediciones en los equipos con el fin de determinar la ocurrencia de la falla en el sistema y decidir cambios de partes y piezas con el objetivo de evitar una parada imprevista del servicio. Mantenimiento Preventivo: Es el conjunto de actividades que se ejecutan de una manera periódicas y programadas para conservar los equipos o instalaciones de un sistema en las condiciones estándares de diseño y operación requeridas por el fabricante y/o el cliente, minimizando la ocurrencia de fallas y los costos por reemplazo de partes y piezas. Actividades: Inspeccionar, limpiar, lubricar, ajustar, calibrar, cambiar, recortar, pintar, completar nivel de aceite y reemplazar nivel de aceite. Frecuencia:


178

Dependen del tipo de operación y las condiciones del equipo las cuales se clasifican en: A...... Leves Crítica....... 1 B...... Fuertes o deficiente Crítica...... 2 Mantenimiento Correctivo: Es el conjunto de actividades que se ejecutan de una manera programadas o no para restituir a las condiciones estándares de diseño y operación de los equipos o instalaciones requeridas por el fabricante y/o el cliente, después de la ocurrencia de la falla Prioridad: Critico 1: Emergencia..... menor a dos horas Deben ser atendidas inmediatamente, afecta la disponibilidad y/o seguridad del sistema, paraliza el servicio del cliente Critico 2: Urgencia........ menor a cuatro hora Afecta el servicio pero no lo paraliza Critico 3: Programada Normales son todas aquellas actividades que pueden ser programadas, no afecta el servicio del cliente. Actividades:

Diagnosticar: Detección de fallas y determinar la causa

Reparar: Reajustar y/o cambiar piezas

Documentar: Describir los pasos para la solución del problema Mantenimiento Correctivo Menor: Son todas aquellas fallas que se reparan sin sustitución de piezas. Rutina de Mantenimiento: Es un instructivo donde se especifican todas las actividades y frecuencias del mantenimiento preventivo a los componentes de los diferentes tipos de sistemas de aire acondicionado la frecuencia dependerá del tipo de operación y las condiciones del equipo las cuales se clasifican como: “A” desfavorables y/o fuertes ( criticas del 1 al 3 )


179

“B” leves ( critica 4 ). Las frecuencias para el mantenimiento preventivo son: Mensuales ( M ) Bimestrales ( B ) Trimestrales ( T ) Semestrales ( S ) Anuales ( A ) RECOMENDACIONES GENERALES: Instalación de tubería de refrigeración:

Deberá ser tan simple y corta como sea posible, manteniendo al máximo el mismo nivel en todos los tramos de tubería para evitar que existan puntos bajos donde el aceite se pueda acumular.

En la línea de succión los tramos horizontales deben de ser inclinados hacia el compresor

La velocidad del gas de succión debe ser suficiente para asegurar un buen retorno de aceite, aproximadamente entre 8 y 12 m/s (1584-2376 PPM) en tramos de tubería verticales. En tramos de tubería horizontales la velocidad puede llegar a disminuir hasta 4 m/s

( 792 PPM)

En cada cambio de tubería horizontal a vertical se deberá equipar de una trampa en “U” en la parte inferior de la tubería vertical. La tubería vertical no debe exceder los 5 a 8 metros de longitud a menos que una segunda trampa en “U” sea provista a la mitad.

Al conectar tubería verticales con tramos horizontales se deberá proveer de una trampa en. Las trampas en “U” deberán ser lo más pequeñas posibles.

Cuando el evaporador sea instalado en un nivel más alto que el nivel del compresor, la línea de succión debe ser diseñada de tal forma que asegure de que no regrese refrigerante líquido al compresor durante el tiempo de paro de operación

La línea de succión debe ser aislada para evitar condensación anormal y un exceso de sobrecalentamiento del gas

Dependiendo de la aplicación: el sobrecalentamiento del evaporador entre 5 y 12 °C. El sobrecalentamiento en la succión del compresor, máximo 30 °C. Un sobrecalentamiento demasiado alto causa un rápido incremento de la temperatura del gas de descarga la cual nunca debe ser más alta que 130 °C.

Para aplicaciones específicas (sistemas con varios evaporadores, largos trayectos de tuberías, etc.) Se recomienda instalar un separador de aceite en el lado de la descarga del compresor.


180

Limpieza del Sistema: Uno de los factores que afectan la confiabilidad del equipo y la vida de servicio del compresor es la contaminación que puede existir en un sistema de refrigeración. Durante la instalación, se puede incurrir en la contaminación del sistema de refrigeración por los factores siguientes:

Oxido causado por la soldadura.

Partículas y limaduras metálicas debido a la preparación de la tubería.

Fundente

Humedad y aire. En tal sentido hay que tomar las precauciones siguientes:

Solamente utilice tubería de cobre limpia y deshidratada

Tenga cuidado al realizar la soldadura, utilice únicamente aleaciones de plata para soldar.

Reparta uniformemente la soldadura evitando excederse, asegurando que no penetre soldadura al interior del tubo.

Toda la soldadura deberán realizarse con flujo de un gas inerte (nitrógeno) para evitar oxidación.

Detección de Fugas:

Realice un procedimiento de chequeo de fugas (excepto a la unidad condensadora), con el sistema presurizado con nitrógeno seco

Mantenga las válvulas de servicio de succión y líquido cerrada durante el chequeo de fugas.

No utilice gas refrigerante CFC para presurizar una unidad destinada a ser utilizada con refrigerantes HFC.

El uso de fluidos para chequear fugas no es recomendado ya que estos pueden dañar o modificar los aditivos del aceite del compresor.

Prueba de Presión del Sistema:

Cuando corra una prueba de presión utilice un gas inerte seco.

La presión diferencial entre el lado de alta presión y de baja presión no deberá exceder los 350 PSIG.

Las máximas pruebas de presión son: 1. Lado de baja presión 370 psig 2. Lado de alta presión 480 psig (excepto para unidades equipadas con

recibidor de 3 litros de capacidad para R-22) Vacío del Sistema, eliminación de humedad: La humedad provoca un funcionamiento deficiente del compresor y de todo el sistema de refrigeración.


181

El aire y la humedad reducen la vida del sistema. También incrementan la presión de condensación, lo cual produce temperaturas de descarga anormalmente altas, destruyendo con esta condición las propiedades del aceite de lubricación. El riesgo de formación de ácido es además incrementado por el aire y la humedad, además estos dos elementos producen la degradación del cobre de las tuberías, contaminando el sistema. Todos estos fenómenos, pueden causar fallas mecánicas y eléctricas al compresor. El vacío del sistema es el método más recomendado para evitar estos problemas. Nunca abra las válvulas de servicio de la unidad condensadora sin antes verificar que el circuito está completamente deshidratado. Calentador del cárter: El calentador es un elemento que protege contra migración de refrigerante durante los paros de la unidad; pero solo es efectiva si la temperatura del aceite es mantenida al menos 2 °C, por encima de la temperatura de saturación del refrigerante. Ciclo Punmp down: Es la forma de proteger al compresor de migración de refrigerante durante los tiempos de parada. La válvula solenoide de líquido es controlada por un termostato de ambiente. Cuando la temperatura ambiente alcanza la temperatura ajustada en el termostato, este cambia la posición de sus contactos y manda a cerrar la válvula solenoide. El compresor comienza a succionar todo el refrigerante que se encuentra después de la solenoide, y la presión en el lado de baja comenzará a descender, cuando la presión de baja alcance el ajuste del control de baja presión, este cambiará la posición de sus contactos y mandará apagar al compresor. Cuando se aplica un ciclo pump down como medio de paro del compresor, el valor de arranque ( cut in ) del control de baja presión debe de ser ajustado a un valor menor que el de la presión saturada del refrigerante, correspondiente a la temperatura de evaporización más baja entre el compresor y el evaporador. Si el total de carga de refrigerante excede los 2,5 Kgs. Por cilindro del compresor se recomienda instalar un sistema con ciclo Pump Down. Límite de ciclos del compresor:


182

El compresor no debe de tener más de 12 arranques por hora. Si es necesario considere integrar en el circuito de control un timer protector contra ciclos cortos del compresor. Se recomienda por lo menos un descanso de 3 minutos por cada paro. Mantenimiento: Limpieza externa del equipo Herramientas, equipos y materiales:

Cepillo de cerdas duras

Equipo Hidrojet

Manguera de ½” de 25 metros

Paños para limpieza

Agua y jabón en polvo

Desengrasantes (kerosene u otros) Actividades:

1. Remover el polvo y/o suciedad de la carcasa de la unidad condensadora y/o la unidad evaporadora, con un paño húmedo

2. Encender el equipo Hidrojet para lavar la carcasa. 3. Secar la carcasa con un paño y aplicar con un paño seco el producto

desengrasante sobre toda la unidad. 4. Encender nuevamente el equipo hidrojet y volver a lavar la carcasa. 5. Secar nuevamente con un paño limpio

Limpieza del serpentín del evaporador y/o condensador

Herramientas, equipos y materiales:

Equipo hidrojet


Manguera de ½” de 25 m

Paños limpio

Agua y jabón el polvo

Líquido limpiador de serpentines

Antes de comenzar a realizar mantenimiento a las unidades condensadoras y/o unidades evaporadora desconecte el interruptor de la unidad

Una vez efectuado el mantenimiento, limpiar y recoger todas las herramientas, equipos y materiales utilizados

Conectar el interruptor de la unidad


183

Actividades: 1. Lavar los serpentines de las unidades evaporadoras y condensadora con el

equipo hidrojet, cuidando de dirigir el chorro de agua paralelo a las aletas y en lo posible el sentido contrario al movimiento del aire

2. Si es necesario aplicar el líquido limpiador de serpentines sobre la superficie de estos

3. Lavar nuevamente los serpentines de la evaporadora y condensadora con el equipo hidrojet, sin dejar residuos del liquido limpiador de serpentines.

4. Secar cuidadosamente la carcasa del equipo con un paño seco. Limpieza de aspas y turbinas. Ajuste de seguros y prisioneros. Lubricación y engrase. Herramientas, equipos y materiales:

Equipo hidrojet

Juego de llaves fijas: (3/8”, 5/16”, 7/16”, ½” , 9/16”, 5/8”, ¾”)

Llave ajustable de 10”


Manguera de ½” de 25 m

Paños limpio

Agua y jabón el polvo

Juego de llave allen

Grasa SKF LG M3

Grasera

Aceitera

Aceite 3 en 1 o similar aprobado

Destornillador de copa 5/16”

Linterna Actividades:

1. Abrir las tapas o paneles de servicio de la unidad condensadora y evaporadora

2. Colocar los tornillos en lugar seguro para que no se extravíen 3. Apretar tuercas, chavetas, prisioneros y tornillos 4. Lavar con el equipo hidrojet las aspas de los ventiladores de la

condensadora y del ventilador del evaporador. 5. Limpiar con el cepillo de cerdas duras la superficie de las aspas y turbinas

aplicando agua y jabón. 6. Lavar nuevamente con el equipo hidrojet para retirar el agua jabonosa. 7. Secar con un paño limpio 8. Limpiar la boquilla engrasadora y sus alrededores 9. Con la engrasadora aplicar la grasa en los puntos de engrase de los

rodamientos de la unidad evaporadora. 10. Ubicar y retirar el tapón, puerto de lubricación, que se encuentra en la

carcasa del motor del evaporador y/o condensador.


184

11. Aplicar tantas gotas de lubricante como sea necesario hasta alcanzar el rebose en el tubo de aplicación

12. Colocar nuevamente el tapón del puerto de lubricación en la carcasa de los motores.

13. Verificar el estado y la tensión de la correa 14. Colocar las tapas o paneles de servicio de las unidades evaporadoras y

condensadora..

Figuras: A Cojinete de manguito, B Cojinete de bolas


185

Correas de ancho A y B Comparación entre una polea normal y Una desgastada

Correa estirada, con un dibujo de tipo tractor


186

Comprobación de la tensión de la correa Transmisión por correa trapesoidal Para la transmisión de torque de una máquina motriz a una máquina conducida, existen al menos tres métodos muy utilizados: Transmisión con engranajes, correas flexibles de caucho reforzado y cadenas de rodillos.

Dependiendo de la potencia, posición de los ejes, relación de transmisión, sincronía, distancia entre ejes y costo; se seleccionará el método a utilizar.

Los pasos siguientes lo guiarán en la selección de una transmisión utilizando correas de sección trapecial y poleas acanaladas para conectar dos ejes. Al comienzo se requieren los siguientes datos:

Potencia requerida en la máquina conducida [HP] Tipo de máquina motora y máquina conducida

Velocidad de la máquina motora [rpm] Velocidad de la máquina conducida [rpm] Distancia tentativa entre ejes

Debido a que las máquinas conducidas tienen formas particulares de funcionamiento, se deben prevenir fallas debidas a los golpes, vibraciones o tirones. De forma similar, las máquinas motoras tienen formas particulares de funcionamiento, algunas son más suaves que otras, o tienen un impulso inicial o un giro a tirones. Estas situaciones se consideran a través de un factor de servicio (C1) que aumenta la potencia a transmitir para obtener la potencia de diseño que considera las características de la máquina y el motor utilizado.

En la tabla siguiente, escoja el motor utilizado y la máquina que más se asemeja a su diseño. Se obtiene así el factor C1, el cual se multiplica por la potencia a transmitir, para obtener la potencia de diseño.


187

Factor de servicio

Motores eléctricos:

De corriente alterna

monofásicos

Asincrónicas Jaula de ardilla de par

normal De corriente contínua

bobinaje shunt

Motores a gas

Motores de combustión interna policilíndricas

Motores eléctricos:

De corriente alterna con

par de gran potencia De rotor bobinado y

anillos rozantes De corriente contínua

bobinaje compound

Motores monocilíndricos

Ejes de transmisión

Tomas de fuerza con embrague

Agitadores de líquidos

Ventiladores pequeños

y medianos

Bombas centrífugas.

1,0 a 1,2 1,1 a 1,3

Punzonadoras

Mezcladoras pequeñas

y medianas

Generadores

Compresores de

tornillo

Cizallas

Prensas

Máquinas de imprenta

Cribas vibratorias

1,1 a 1,3 1,2 a 1,4

Elevadores

Compresores de

pistones

Maquinaria de

lavanderías

1,2 a 1,4 1,4 a 1,6


188

Bombas de pistones

Ventiladores grandes

Maquinaria textil

Máquinas herramientas

Malacates y huinches

Molinos

Chancadoras de

mandíbulas

Transportadora de correa sinfin

1,3 a 1,5 1,5 a 1,8

Con la potencia de diseño y la velocidad del eje más rápido se consulta el siguiente gráfico en el cual se aprecia las 5 secciones más típicas de las correas.

Cada sección aparece como una zona de un color particular.

Con los datos ya indicados se observa en que zona se encuentra. Esto determina la sección de correa que se recomienda usar.

Ejemplo:

para un eje rápido girando a 1500 rpm y una potencia de diseño de 3,5 HP, se recomienda usar correas de sección A.


189

Conociendo la sección a utilizar se procede a obtener la relación de transmisión entre ejes "i". Se define como relación "1:i" a la razón entre las velocidades del eje rápido dividido por el eje lento.

Ejemplo:

Si el eje rápido gira a 1440 rpm y el eje lento a 800 rpm, la relación es "1:1.8"

Esta relación debe darse entre los diámetros de las poleas a utilizar:

i =Dp / dp

Dp: diámetro primitivo de la polea lenta. dp: diámetro primitivo de la polea rápida

dentificar la correa y las poleas a utilizar

Conociendo la relación de transmisión "i" se procede a calcular los diámetros Dp y dp. Se recomienda usar como mínimo los siguientes valores:


190

Sección A B C D E

Diámetro primitivo mínimo [mm] 63 100 160 280 400

Se procede dándose un valor para dp y se calcula Dp de la forma siguiente:

Dp = i * dp

Con estos valores se puede calcular el largo L aproximado de la correa que se necesita.

L = (2*C) + (1,57*(Dp + dp)) + (Dp - dp)2/(4*C)

L: longitud de la correa C: distancia tentativa entre ejes Dp ,dp: diámetros primitivos de las poleas

Conociendo este valor y la sección utilizada, se consulta la tabla siguiente, que entrega la identificación de la correa adecuada.

Esta identificación es una letra y un número, la letra indica el tamaño de la sección transversal de la correa (A, B, C, D, E) y el número representa el largo de la correa cuyo largo se aproxima lo más posible al largo L calculado. Como es muy probable que la correa seleccionada tenga un largo diferente de L se debe ajustar la distancia entre centros C acercado o alejando los ejes.

LONGITUDES PRIMITIVAS DE LAS CORREAS

Nº Perfil A ( 13 x 8 )

Perfil B ( 17 x 10,5 )

Perfil C ( 22 x 13.5 )

Perfil D ( 32 x 19 )

Perfil E ( 40 x 25 )

26 690

28 741

31 817

35 919 932

38 995 1008

42 1097 1110

46 1198 1211

51 1325 1338 1347

55 1427 1440 60 1554 1567 1576


191

64 1656 1669 68 1757 1770 1779

71 1833 1846 75 1935 1948 1957

80 2062 2079 2084

81

2100 2109

85 2189 2202 2211

90 2316 2329 2338

96 2468

2490

97 2494 2507 2516

105 2697 2710 2719

112 2875 2888 2897

120 3078 3091 3100 3117

128 3281 3294 3303 3320

136

3497 3506 144 3701 3710 3727

158 4055 4065 4082

162 4158 4167 4184

173 4437 4446 4463

180 4615 4624 4641 4656

195 4996 5005 5022 5037

210 5377 5386 5403 5418

240 6106 6105 6102 6109

270 6868 6867 6864 6871

300 7630 7629 7626 7633

330

8391 8388 8395

360 9153 9150 9157

390 9915 9912 9919

420 10677 10674 10681

480

12198 12205

540 13722 13729

600 15246 15253

Medición de presiones de operación y completar carga de gas (R-22) Equipos, herramientas y materiales:

Manómetros, para R-22: Compuesto y de descarga, con manguera y válvula de cierre

Bombona con R-22


192


Rache para refrigeración

Destornilladores: copa 5/16”, 3/8”, plano y de estría Actividades: 1. Con el equipo funcionando, retirar los tapones de servicio de baja y alta

presión, ubicados en el compresor. 2. Conectar las mangueras de los manómetros a los puertos de servicios del

compresor. La azul al puerto de baja y la roja al puerto de alta presión, la amarilla al puerto central del manómetro.

3. Cierre la llave de los manómetros para obtener las presiones, consulte las recomendaciones del fabricante para verificar las presiones y la carga de refrigerante.

4. Si los valores de presiones son normales, colocar nuevamente los tapones de las válvulas de servicio.

5. Si los valores no son normales, conecte la manguera amarilla a la válvula de servicio de la bombona de refrigerante

6. Abra la válvula de servicio de la bombona de R-22, utilizar el rache de refrigeración.

7. Purgar el aire contenido en la manguera de servicio, aflojando el extremo que se encuentra conectado al manómetro y ajustar nuevamente.

8. Girar la llave en sentido antihorario para abrir la válvula de succión del manómetro a fin de permitir el paso de gas refrigerante hacia el interior del sistema

9. Realizar la carga de refrigerante hasta normalizar las presiones de operación del sistema, mida el consumo eléctrico del compresor y observe el visor de líquido.

10. Cerrar la válvula de baja presión del manómetro a fin de leer los valores de presión de baja y alta

11. Cerrar la válvula del cilindro de refrigerante 12. Desconectar las mangueras de los puertos de alta y baja presión de la unidad

condensadora y la manguera amarilla de la bombona del refrigerante. 13. Colocar los tapones de las válvulas de servicio de alta y baja presión.


193

Diagnóstico, problemas de arranque de motores:

1. El motor Zumba y se apaga 2. El motor funciona durante periodos cortos y se apaga 3. El motor no arranca.

Si es el motor de un ventilador, apáguelo e intente girar dicho motor con la mano. Si el motor y la carga giran libremente, examine los devanados y componentes del motor. Si el motor zumba y no arranca, puede que haya que sustituir el conmutador o el capacitor de arranque, o que se haya quemado los devanados. Si el motor es abierto, quite los terminales del motor y compruebe de acuerdo a lo siguiente:

Cableado y conectores

Capacitores de arranque y marcha

Embobinados del motor

Puesta a tierra

Mida consumo eléctrico y voltaje.

Ver tablas y figuras:

Curva basada

en 400 PCM

Por Toneladas

de

Refrigeración


194

Resistencias de algunos compresores herméticos

Comprobación de Capacitores

Capacitor de funcionamiento Se encuentra dentro de un recipiente metálico relleno de aceite, si se calienta debido a una sobrecorriente, a menudo se hinchará


195

Capacitor de arranque Es del tipo seco y puede estar dentro de un recipiente de papel o plástico, Si este capacitor se ha expuesto a sobrecorriente, puede tener un bulto en la parte superior del recipiente

Procedimiento para comprobar los capacitores: 1. Cortocircuite los terminales de la capacitancia con una resistencia de

20.000 Ohmios 2. Usando la escala R x 100 o R x 1.000, ponga en contacto los terminales

del óhmetro con los de la capacitancia. La aguja, debería subir rápido y luego bajar hasta infinito (siempre que no haya resistencia de purga).

3. Puede invertir los terminales para repetir la comprobación o cortocircuitar los terminales del capacitor de nuevo. Si invierte los terminales, la aguja puede subir demasiado ya que todavía hay una pequeña carga en dicho capacitor.

4. Para capacitores de funcionamiento que estén en un recipiente de metal: cuando se coloca un terminal en el recipiente y el otro en el terminal de Ohmímetro, se debe mostrar infinito en la escala R x 10.000 o R x 1.000


196

Conexión correcta de una capacitancia de funcionamiento

Para que el circuito se proteja con un fusible

Comprobación de contactos sucios

Cuando se aplican los terminales de un voltímetro en ambos lados de un contacto

sucio, el voltímetro mostrará una caída de tensión

Relación de Eficiencia Energética Estacionaria (REEE). En Ingles (SEER) Es la relación de Enfriamiento total de un equipo de aire acondicionado, tipo central en Watts térmico (Wt) transferido del interior al exterior, durante un año de uso dividido entre la potencia eléctrica total suministrada al equipo en Watts eléctrico (We) durante el mismo lapso de tiempo. REEE = (Wt/We) x 3,4127 BTU/h 3,81 x 3,4127= 13 BTU/We Si tenemos un equipo con 12 SEER (3,56 REEE) al pasar a 13 SEER (3,81 REEE), Tenemos un equipo 8 % más eficiente. Si pasamos de 10 a 13, tenemos un equipo 30 % más eficiente.


197

FLUJOGRAMA PARA LA EJECUCIÓN DE LAS ACTIVIDADES DE

MANTENIMIENTO

PREPARE LA ORDEN DE TRABAJO PARA LAS

ACTIVIDADES DE MANT.

CONSULTE HOJA DE VIDA

OBTENGA EL FORMATO DE MANT. PARA EL EQUIPO

PREPARE EQUIPOS, HERRAMIENTAS, MATERIALES Y RESPUESTOS PARA EJECUTAR EL MANT.

ANOTE TODOS LOS DATOS SOLICITADO EN LA ORDEN DE TRABAJO Y/O PROTOCOLO DE PRUEBA Y BITÁCORA DE MANTENIMIENTO. FIEME COMO PRUEBA DE EJECUCIÓN

LLEVE EL EQUIPO AL SERVICIO

¿SE REALIZÓ EL MANTENIMIENTO EN EL

TALLER?

LIMPIAR EL LUGAR DONDE TRABAJÓ

D ESARROLLE Y REGISTRE EL PROTOCOLO DEL MANT. VERIFIQUE EL FUNCIONAMIENTO DEL EQUIPO, ANOTE OBSERVACIONES Y EL TIEMPO EMPLEADO

SI

NO


198

PUESTA EN MARCHA DEL SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO

UNIDADES ENCENDIDAS

NO

SI

VERIFIQUE CONDICIONES EN EL AMBIENTE INTERIOR TEMPERATURA Y HUMEDAD RELATIVA ¿ESTAN DENTRO DE VALORES NORMALES?

ACTIVAR EL INTERRUPTOR DE LA UE Y UC VERIFIQUE LA TENSIÓN QUE LLEGA DEL CONTROLADOR, 24 VAC

SI

OKEY

NO

SI

VERIFIQUE LA UE MOTOR DEL VENTILADOR, RELÉ, CAPACITORES, CONTACTORES, BOBINA VERIFIQUE LA UC: VENTILADORES PRESIÓN SUBENFRIAMIENT, SOBRECALENTAMIENTO CONTACTORES, RELÉ, BOBINA. SUSTITUIR ELEMENTOS DAÑADOS


199

PLAN DE MANTENIMIENTO A LOS EQUIPOS DE AIRE ACONDICIONADO Identificación de los elementos de Expansión directa.

N° COMPONENTE FUNCION PRINCIPAL UBICACION

1 Serpentín del

Evaporador

Extraer el calor del ambiente e

introducirlo al sistema.

El refrigerante al ganar calor pasa

del estado líquido al estado gaseoso

Se encuentra en la parte interna

del equipo, en contacto con el

aire del ambiente interior.

2 Compresor Bombear el gas refrigerante a

través del sistema, desde el lado de

baja presión hasta el lado de alta

presión

Puede encontrarse en la parte

externa o interna del edificio.

Dentro de la unidad

condensadora o evaporadora

3 Serpentín del

Condensador

Rechazar el calor del gas

refrigerante hacia el ambiente

exterior. El cual al entregar calor

pasa al estado líquido

Esta siempre en contacto con el

ambiente exterior.

Esta dentro de la unidad

condensadora o dentro del

condensador

4 Válvula o dispositivo de

expansión

Bajar la presión del líquido

refrigerante para que exista un

mejor intercambio de calor en el

serpentín del evaporador

Se puede encontrar dentro o

fuera de la unidad evaporadora.

A la entrada del serpentín

evaporador

5 Tubería de

Refrigeración

Interconectar los diferentes

componentes del sistema de

refrigeración ( de cobre )

Se pueden encontrar fuera o

internamente según el tipo de

equipos

6 Tuberías y conductores

de fuerza eléctrica.

Conduit y/o Liquid tate

Para la canalización y alimentación

de fuerza eléctrica.

Las tuberías de fuerza desde

los breaquers hasta las

unidades condensadoras y

evaporadoras.

7 Tubería y conductores

del sistema de control

Para la alimentación eléctrica del

sistema de control

Entre la unidad evaporadora,

condensadora y los elementos

de control, tales como:

Termostato, presostatos y

válvula de expansión

8 Gas refrigerante Realizar el proceso termodinámico

al ganar o perder calor.

Dentro del sistema, circula

dentro de la tubería de cobre y

los serpentines

9 Ductería Llevar el aire frió y seco desde el

evaporador hasta los ambientes.

Distribuir el aire en los ambientes

Retornar el aire caliente y húmedo

hasta la unidad evaporadora

En el exterior de los equipos de

aire acondicionado.

Normalmente sobre el plafón

10 Aire interior Circular entre el ambiente y el

serpentín evaporador, movido por

el ventilador del evaporador

Dentro del ambiente interior


200

11 Aire exterior Circular entre exterior y el

serpentín condensador, movido por

el ventilador del condensador

Fuera del ambiente interior.

En el exterior.

Inentificación de los Elementos, sistema de agua helada

N° COMPONENTE FUNCION PRINCIPAL UBICACIÓN

1 Intercambiador de calor, evaporador, llamado cooler

Extraer el calor del agua helada, por medio del refrigerante que se encuentra a baja temperatura. Entra calor al sistema.

Se encuentra en el chiller, donde se acoplan las tuberías de agua helada

2 Compresor Bombear el gas refrigerante a través del sistema, desde el lado de baja presión hasta el lado de alta presión

En el chiller, entre el serpentín del evaporador y el condensador

3 Serpentín del Condensador

Rechazar el calor del gas refrigerante hacia el ambiente exterior. El cual al entregar calor pasa al estado líquido

Esta siempre en contacto con el ambiente exterior. Esta dentro del chiller

4 Válvula o dispositivo de expansión

Bajar la presión del líquido refrigerante para que exista un mejor intercambio de calor en el serpentín del evaporador

Se puede encontrar dentro del chiller, al lado del intercambiador de calor evaporador

5 Tubería de Refrigeración

Interconectar los diferentes componentes del sistema de refrigeración ( de cobre )

Se pueden encontrar fuera o internamente según el tipo de equipo

6 Tuberías y conductores de fuerza eléctrica. Conduit y/o Liquid tate

Para la canalización y alimentación de fuerza eléctrica.

Las tuberías de fuerza desde los breaquers hasta el chiller, las bombas o las torre de enfriamiento

7 Tubería y conductores del sistema de control

Para la alimentación eléctrica del sistema de control

Entre el chiller y los otros componentes, tales como: Bombas, Válvulas, tablero de control y torre de enfriamiento

8 Chiller Enfriar el agua que viene caliente de las UMAS

Se encuentra dentro o fuera de la edificación

9 Bomba de agua helada Desplaza el agua helada desde la unidad manejadora de aire hasta el chiller

Esta en el exterior del chiller

10 Bomba de condensado Desplazar el agua de condensado desde el condensador del chiller hasta la torre de enfriamiento

En el exterior del chiller

11 Unidad de manejo de aire (UMA)

Para intercambiar calor entre el agua helada que pasa por el serpentín de la UMA y el aire que circula por el ambiente

Dentro del edificio, en la sala de UMAS

12 Ductería Llevar el aire frió y seco desde el fan-coil o la unidad manejadora de aire hasta los ambientes. Distribuir el aire en los ambientes Retornar el aire caliente y húmedo

En el exterior de los equipos de aire acondicionado. Normalmente sobre el plafón


201

hasta el fan-coil o la unidad manejadora de aire

13 Aire interior Circular entre el ambiente y el serpentín evaporador, movido por el ventilador del evaporador

Dentro del ambiente interior

14 Aire exterior Circular entre exterior y el serpentín condensador, movido por el ventilador del condensador

Fuera del ambiente interior. En el exterior.

15 Torre de refrigeración Intercambiar calor entre el agua de condensado y el aire exterior

En el ambiente exterior

16 Tablero de control Para la alimentación de fuerza y control de los elementos

Dentro de la sala de UMAS

17 Dampers de Zona Para el control de temperatura en los diferentes ambientes, actúa controlado con la temperatura del ambiente

Dentro de la ductería, en unidades Monozona

18 Dampers de by-pass Para desviar el aire desde el ducto de suministro hasta el retorno de la UMA , actúa controlado con la presión estática

En el ducto de suministro

19 Dampers de aire fresco Para el control del aire fresco, actúa controlado con el sensor de CO2

En la entrada de aire fresco, dentro del ducto o en la ventana de aire fresco

20 Damper (ON-OFF) cuando hay dos evaporadoras o UMAS acopladas a un mismo ducto de suministro de aire

Para permitir la salida de aire de suministro de la unidad evaporadora, seleccionada por el controlador, abre el damper 1 cuando enciende la evaporadora 1

Dentro del ducto de suministro

21 Lámpara Ultra Violeta Para el control de las bacterias Dentro de la UMA

22 Sensor de presión estática

Para el control de la presión en el ducto de suministro

Dentro del ducto de suministro

23 Válvula motorizada Proporcional

Para el control del caudal de agua en las UMAS

En la tubería de salida de las UMAS, actúa controlada con la temperatura de retorno del aire

24 Válvula de bypass Para el control del caudal de agua en el sistema, actúa controlado con el diferencial de presión de agua en el sistema

En la tubería de bypass de agua helada

25 Válvula motorizada ON-OFF

Para el cierre del caudal de agua a los chillers

En la tubería de salida del agua helada a la salida de los chillers


202

PROBLEMAS / SINTOMAS PROBLEMA(S) CAUSA(S)

CORRECCIÓN

A. La Unidad Evaporadora no funciona

1. Problema en el suministro de energía

2. Fusible o interruptor interno disparado

3. Interrumpido por termostato exterior o termostato defectuoso o no hay señal de salida del controlador , 24 VAC

4. Falla de una conexión o de un componente interno

1. Inspeccionar suministro de energía por fases y voltaje. Inspeccionar el suministro de energía, fusibles e interruptores externos y/o internos de la unidad

2. Inspecciones la continuidad de las instalaciones de protección de circuitos internos

3. Inspeccione la alimentación eléctrica a la bobina del contactor

4. Verifique presostato 5. Inspeccione si hay

cables sueltos, o posibles fallas de los componentes

B. La Unidad Evaporara funciona pero la condensadora no enciende

1. Problema en el suministro de energía

2. Fusibles o interruptor interno disparado

3. Interrumpido por termostato o controlador

4. Unidad parada debido a alta o baja presión

1. Verifique alimentación de fuerza y control de la unidad condensadora

2. Inspeccione la alimentación eléctrica a la bobina del contactor del compresor y de los ventiladores de la condensadora (24 VAC)

3. Compruebe continuidad en los presostatos de alta y baja

C. La Unidades

Evaporadora y condensadora funcionan por tiempo prolongado o continuamente; pero el enfriamiento es insuficiente

1 Unidad demasiado pequeña para la carga térmica que se genera en los ambiente a climatizar

2 Perdida de refrigerante

3 Falla de componentes

4 Filtro sucio o flujo de aire reducido.

1. Agregar más unidades para aumentar la capacidad

2. Inspeccionar si la carga de refrigerante es apropiada

3. Verificar componentes internos del compresor

4. Revisar filtros de aire y operación del ventilador

D. La unidad condensadora funciona

1.- Buscar posible fuga de refrigerante y corregirla


203

pero el enfriamiento es insuficiente:

1. Presión de succión baja

2. Congelamiento a la

entrada del dispositivo de expansión

3. Presión de

Condensación baja

4. Recalentamiento alto

5. Subenfriamiento bajo

Falta de Refrigerante

2. Utilizar la bomba para

hacer vacío, presurizar el área reparada y completar carga de R-22

1. Presiones de succión y

descarga bajas 2. Subenfriamiento alto 3. Sobrecalentamiento

bajo 4. Cabezal del compresor

frío 5. Congelamiento de en

tubería en los alrededor del compresor

6. Consumo eléctrico del compresor bajo

Exceso de Refrigerante

Extraer Refrigerante hasta

alcanzar los valores de presión y consumo normales

1. Presión de succión baja

2. Posible formación de

escarcha en el serpentín del evaporador

3. Posible corte por baja

presión

4. Consumo eléctrico del motor del evaporador bajo

Caudal de aire bajo en la

unidad evaporadora Filtros de aire sucios

1. Aumentar el caudal de

aire, cerrando la polea del motor. Si es necesario aumentar el diámetro de la polea del motor.

2. Limpiar y/o cambiar los filtros

1. Posible corte por el protector térmico

2. Presión de succión alta 3. Posibilidad de arrastre

de gotas de agua del serpentín del evaporador hacia el ducto de suministro

Caudal de aire de la

unidad evaporadora alto.

Disminuir el caudal de

aire, abriendo la polea del motor; si no es suficiente, colocar una polea de mayor diámetro en el ventilador.


204


205


206


207


208

Dadas las fotos ¿Analizar las causas que originaron las fallas?

CAPITULO X, PRÁCTICA, HERRAMIENTAS Y SEGURIDAD INDUSTRIAL


209

Bombona de refrigerante con capucho protector

Las bombonas presurizadas deben ser sujetas a una carretilla normalizada y movidas de forma segura. El capuchón protector debe estar bien asegurado, nunca coloque la bombona con refrigerante a temperatura superior a 35 º C

La válvula de seguridad reducirá la Gafas protectora con protección lateral Presión de la bombona


210

Las bombonas presurizadas deben estar sujetas durante el almacenamiento. La distancia mínima de seguridad entre bombonas almacenadas de gas combustible y cualquier material inflamable es de 6 metros o una pared de 1,5 m de altura

208-1 PH-60 Hz

Cuando se rompe una válvula de una bombona, esta se transforma en un proyectil, hasta que se agota la presión


211

Forma en que un técnico puede formar parte del circuito eléctrico y recibir una

Descarga eléctrica

208-1 PH-60 Hz

208-1 PH-60 Hz


212

El cable del adaptador debe conectarse al tornillo del cajetín de pared. Sin embargo, esto no proporcionará ninguna protección si la base del enchufe no está conectada a masa (tierra)

Fig. ( A ) Taladro eléctrico con doble aislamiento, ( B ) Taladro eléctrico de pila

Diagrama de cableado que muestra un cortocircuito originado por un resbalón de un destornillador


213

Extintor para incendios Un protector utilizado durante la soldadura

No lleve nunca corbata ni ropas sueltas Nunca trate de detener un motor Cuando esté utilizando equipos con u otro mecanismo en movimiento Partes rotatorias o trabajando cerca de La misma

Asegúrese de que todas las tuercas estén bien apretadas en los acoplamientos y en los demás componentes


214

Las joyas pueden engancharse en los clavos u otros objetos y causar

Daños

Utilice careta protectora Mantenga el soporte de la herramienta Adecuadamente.

Cuando instale una muela, asegúrese de que es

compatible con la máquina de pulir


215

Utilice sus piernas y no su espalda para levantar los objetos. Mantenga el tronco erguido

Mantenga la cara por debajo del área que esté siendo calentada Y asegúrese de que dicha área esté bien ventilada

Figura Destornilladores. (A) Boca Philips, (B) Boca recta o de ranura


216

Figuras. Llaves inglesas para tuercas, (A) Zócalo con mango de triqueta, (B) Extremo abierto

(C) Tubador, (D) Combinada, (E) Extremo abierto ajustable, Tabulador de trinquete, (G) Llave pro tubos, (H) Llave hexagonal, (A) ó (G).


217

Efectos Fisiológicos por la electricidad

Intensidad de corriente, I, mA

Efecto Motivo

1 – 3

Percepción

El paso de la corriente produce cosquilleo. No

existe peligro

3 – 20 Electrización Nervios y reflejos

10 Tetanización Contracción muscular y agarrotamiento

25 Paro respiratorio Si la electricidad atraviesa el cerebro

25 – 30 Asfixia Si la electricidad atraviesa el tórax

Advertencias y Precauciones de la Trane, C.A.:

Las Advertencias: son para alertar a los instaladores y/o los operadores sobre peligros potenciales que pudieran ocasionar daños personales o la muerte

Las Precauciones: están diseñadas para alertar al personal sobre condiciones que pudieran provocar daños al equipo.

Medición de presiones: Herramientas y/o Equipos:

Destornilladores: copa 5/16”, 3/8”, plano y Philips

Manómetro compuesto

PRECAUCIÓN Amarre un trapo mojado alrededor de todas las válvulas y proteja las

superficie pintadas del calor excesivo. El calor puede dañar los componentes del sistema y el acabado de la unidad

ADVERTENCIA ¡Fibra de Vidrio¡

Este producto contiene aislamiento de fibra de vidrio. El movimiento inadvertido del aislamiento de este producto durante la instalación, el

mantenimiento o la reparación lo expondrá a partículas de fibra de vidrio y de fibras de cerámica suspendidas en el aire. El polvo de lana

de fibra de vidrio y las fibras de cerámicas son consideradas, por el Estado de California, ser causantes de cáncer mediante inhalación.

Las fibras de lana de vidrio también pueden causar irritación respiratoria, dérmica u ocular.


218

Manómetro de Presión

Mangueras flexibles


Rache de refrigeración

Cilindro con gas R-22

A. Instalación de los manómetros (Compresores Semi-herméticos)

Selecciones el múltiple apropiado con 2 aberturas para los manómetros, 3 conexiones de línea y 2 válvulas de cierre.

Conecte la manguera azul a la parte tres del múltiple

Conecte la manguera roja a la parte 5 del múltiple

Conecte el manómetro compuesto a la parte 1 del múltiple

Conecte el manómetro de presión a la parte 2 del múltiple

Asiente hacia atrás las válvulas de descarga de servicio y de succión (D) y (C)

Quite los tapones de los puertos de carga de ambas válvulas de servicio.

Conecte la manguera en el puerto 3 a la válvula de succión de servicio

Conecte el tubo de la parte 5 a la válvula de descarga de servicio

Asegúrese que las válvulas del múltiple se cierran y que la parte 4 esté cerrada o tapada.

Abra la válvula de descarga de servicio hasta que la presión aparezca en el manómetro de presión

Abra las válvulas del múltiple ( A ) y ( B ). Observe que la presión se mueve hacia el lado bajo.

Cierre las válvulas ( A ) y ( B ) del múltiple.

Purgue el aire desde las líneas hasta la conexión de las válvulas de succión de servicio (afloje la rosca del abocinado y deje que escape el refrigerante)

Apriete la rosca del abocinado en la válvula de succión de servicio

Abra la válvula de succión de servicio y la válvula de descarga de servicio Retiro de los manómetros:

Mientras el sistema esté en operación, gire la varilla en sentido contrario a las manecillas del reloj, para asentar hacia atrás la válvula de descarga de servicio.

Abra las válvulas ( A ) y ( B ) del múltiple.

Cuando la presión sea la misma en ambos manómetros, asiente hacia atrás la válvula de succión de servicio.

Quite las líneas de compresores de ( D ) y ( C ) y reemplace las tapas de las válvula. No se debe permitir que el polvo, la humedad y el aire penetren en el múltiple.

Almacene el múltiple en un lugar apropiado para un uso futuro.


219

Válvula de Servicio

Manómetros Múltiples


220

Medición de presiones de operación y carga de gas

(Compresores Herméticos)

1. Con el equipo en funcionamiento, retirar los tapones de las válvulas de servicio

de succión y descarga 2. Conectar los manómetros acoplando la manguera azul al puerto de la válvula de

servicio de succión (baja presión) y la roja en el puerto de la válvula de servicio de descarga (alta presión)

3. Cierre las válvulas de los manómetros (A y B), para obtener la lectura de ambas presiones.

Determinar el subenfriamiento y el sobrecalentamiento:

1. Obtener la lectura de ambas presiones (succión y descarga) 2. Convierta los valores de presión en temperaturas de saturación 3. Medir la temperatura antes de la entrada del dispositivo de expansión 4. Medir la temperatura a cinco ( 5 ) centímetro del bulbo 5. La diferencia entre la temperatura medida cerca del bulbo y la temperatura de

saturación correspondiente a la presión de baja es el sobrecalentamiento (8-12 ºC)

6. La diferencia entre la temperatura a la entrada de la válvula y la temperatura de saturación correspondiente a la presión de alta y la temperatura a la entrada del dispositivo de expansión, constituye el subenfriamiento. (10 ºC)


221

7. Si las presiones de operación son normales, consulte la carta dada por el fabricante para agregar o extraer refrigerante.

Carga de refrigerante:

1. Conectar la manguera amarilla a la válvula de servicio de la bombona de R-22 2. Cerrar la válvula del manómetro de descarga ( B ) 3. Abril la válvula del cilindro de gas refrigerante 4. Purgar el aire contenido dentro de la manguera de servicio, aflojando el extremo

que se encuentra conectado al manómetro y ajustar nuevamente (puerto 4) 5. Girar, en sentido anti horario, la llave para abril la válvula de baja presión del

manómetro para permitir el paso de gas refrigerante hacia el interior del sistema (A)

6. Realizar la carga de gas refrigerante hasta normalizar las presiones de operación del sistema.

7. Cerrar la válvula de baja presión del manómetro 8. Leer los valores de presión de alta y baja 9. Anotar los valores de presión de alta y baja en el formato de protocolo de prueba 10. Cerrar la válvula de servicio del cilindro de R-22 11. Desconectar las mangueras de los puertos de alta y baja presión de la unidad y

la manguera amarilla de la bombona de refrigerante 12. Colocar los tapones de las válvulas de servicio de succión y descarga

PROTOCOLO DE PRUEBA, SISTEMA DE EXPANSIÓN DIRECTA

UNIDAD EVAPORADORA: MARCA: _________ MODELO: _________________ SERIAL: _________________ DENOMINACIÓN: ______________ UBICACIÓN FÍSICA: _______________ AMBIENTES QUE ACONDICIONA: _______________________________________ CAPACIDAD (TR): ___________________ CAUDAL DE AIRE (PCM): _____________ ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA: _____________________

MOTOR DEL VENTILADOR

HP

VOLTAJE

AMPERAJE NOMINAL FLA (A)

CONSUMO REAL (A)

L1-L2 L1-L3 L2-L3

L1 L2 L3

M1

M2

ELEMENTO MARCA MODELO ESTADO

BUENA REGULAR MALA


222

CORREA

DISPOSITIVO DE EXPANSIÓN

VÁLVULA SOLENOIDE

FILTROS, DIMENSIONES

TABLERO DE CONTROL

AIRE FRESCO

OTROS

UNIDAD CONDENSADORA: MARCA: ___________ MODELO: ____________________ SERIAL: ____________________- DENOMINACIÓN: UBICACIÓN FÍSICA: UNIDAD EVAPORADORA ASOCIADA: ______________________ ; VOLTAJE: ______________

COMPRESORES CARACTERÍSTICAS NOMINALES: (V / FASE / HZ)

VOLTAJE

AMPERAJE NOMINAL FLA (A)

CONSUMO REAL (A)

L1-L2 L1-L3 L2-L3

L1 L2 L3

C1

C2

COMPRESOR

PRESIÓN DE

SUCCIÓN

PRESIÓN DE

DESCARGA

TEMPERATURA SATURACIÓN

TEMPERATURA MEDIDA

SOBRE CAL.

SUB ENF.

COMPRESOR 1

COMPRESOR 2

MOTOR DE VENTILADOR CARASTERÍSTICAS NOMINALES (V / FASE / HZ

POTENCIA HP

VOLTAJE L1-L2 L2-L3 L3-L4

AMPERAJE NOMINAL (A)

AMPERAJE REAL L1 L2 L3

M1

M2

M3

M4

ELEMENTOS MARCA MODELO ESTADO BUENO REGULAR MALO

FILTRO SECADOR

VISOR DE LIQUIDO

DAMPER

OTROS


223

UNIDAD MANEJADORA DE AIRE MARCA: __________ , MODELO: _____________________ , SERIAL _______________ CAUDAL DE AIRE: _____________________ , CUDAL DE AGUA: ___________________ ALIMENTACION ELECTRICA: ___________________________________ AMBIENTES QUE ACONDICIONA: _______________________________

MOTOR DEL VENTILADOR

VOLTAJE AMPERAJE NOMINAL

AMPERAJE REAL (FLA)

L1 L2 L3

M1

TEMP. DE ENTRADA DEL AGUA A LA UMA

TEMP. DE SALIDA DEL AGUA DE LA UMA

PRESIÓN DE ENTRADA DEL AGUA A LA UMA

PRESIÓN DE SALIDA DEL AGUA A LA UMA

TEMPERATURA DEL AIRE

ENTRADA AL SERPENTÍN

SALIDA DEL SERPENTÍN

UMA 1

UMA 2

UMA 3

ACCESORIOS MARCA MODELO ALIMENTACIÓN ELECTRICA

ESTADO BUENO REGULAR MALO

VÁLVULA MOTORIZADA

VALVULA DE BALANCEO

DAMPERS

TERMOSTATOS O SENSORES DE TEMPERATURA

CORREAS

TURBINA

SERPENTÍN

TUBERÍA DE DRENAJE

FILTROS

CONTACTORES

AIRE FRESCO

OTROS


224


225


226

Recomendaciones del fabricante de las unidades de aire acondicionado (Trane)

Realice cada inspección mensualmente con la unidad en operación

Bitácora de Mantenimiento FECHA

TEMP. AMBIENTE

AIRE DE ENTRADA EVAPORADOR

COMPRESO

R PRESIÓN

SOBRE

CAL. CIRC. 1

SUB ENF.

CIRC. 2

BULBO SECO

BULBO HUMEDO

S

D

S: PRESIÓN DE SUCCIÓN, D: presión de descarga

CARRIER 06 E


227


228

Operacion y Mant. Aa, Marzo 2011

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