Actualidad

 

Adaptación de nuevos refrigerantes

El cambio hacia nuevas soluciones para reducir la emisión de gases contaminantes requiere seguir un buen procedimiento de reemplazo. El tiempo apremia, por lo que los profesionales de servicio deben conocer el modo correcto de realizar el cambio.

Los equipos tendrán que adaptarse a los nuevos refrigerantes

Con la eliminación de los CFC y los HCFC, los equipos existentes de refrigeración y aire acondicionado que funcionan con estas sustancias requerirán que reemplazarse con equipos nuevos o adaptarse con refrigerantes alternativos.

La adaptación es el proceso por el cual un equipo que utiliza refrigerante a base de SAO se modifica para funcionar con un refrigerante sin SAO, sin efectos ni modificaciones/cambios importantes en el equipo, lo cual garantiza que éste funcionará hasta el final de su vida útil económica.

A diferencia de lo que sucede con los reemplazos, es probable que sólo se tengan que cambiar algunos componentes del sistema existente.

Cambios involucrados
Típicamente, la adaptación puede involucrar los siguientes cambios:

  • Refrigerante
  • Lubricante
  • Filtro desecante
  • Válvula de expansión
  • Compresor (caja de engranajes, velocidad, motor)
  • Aislamiento y materiales de selladura, elastómeros
  • Para enfriadores centrífugos: sistemas de purga, impulsor/caja de engranajes

 

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Problemas relacionados con la adaptación de CFC/HFC

  • Según estudios realizados, el consumo de energía va de 1 por ciento menos a 7 por ciento mayor en comparación con el CFC-12
  • Problema del hallazgo de lubricantes adecuados: el HFC-134a tiene muy baja solubilidad y el aceite mineral no se mezcla bien con éste
  • El retorno deficiente de aceite al compresor
  • Suciedad en las válvulas de expansión y en las superficies del intercambiador de calor, causante de una reducción en el rendimiento del sistema

CONSIDERACIONES SOBRE LUBRICANTES TRAS REEMPLAZO DE REFRIGERANTE

-  Los POE tienen mayor tendencia a absorber el agua que los minerales, por este motivo, se deben manipular con cuidado antes de utilizarse, ya que puede haber mayor cantidad de agua en el sistema

-  La correcta evacuación es obligatoria

-  Probablemente sea necesario un filtro secador de mayor tamaño en un sistema adaptado para utilizar POE, a fin de garantizar la eliminación del agua excedente

-  Los POE disuelven materiales que los CFC o el aceite mineral no disuelven, razón por la que los filtros secadores se deben verificar con frecuencia

-  Se recomienda enfáticamente la utilización del lubricante especificado por el fabricante para garantizar su compatibilidad con todos los componentes con los cuales se encuentre en contacto

Lubricantes para refrigerantes alternativos

  • Los aceites a base de polyoléster (POE, por sus siglas en inglés) se deben utilizar con refrigerantes a base de HFC
  • Para los sistemas existentes se requieren purgas de aceite, debido a incompatibilidades químicas entre los refrigerantes y los lubricantes
  • Los sistemas cargados con refrigerante de adaptación pueden experimentar fallas prematuras, por las reacciones químicas entre el cloro de los CFC y los aceites lubricantes

Nota: Los aceites sintéticos a base de polyoléster tienen compatibilidad retroactiva; por ello, su utilización con CFC-12, HCFC-22 y CFC-502 es aceptable.

Aceite mineral residual
Contenido de aceite mineral residual en relación con la temperatura de evaporación

Temperatura de evaporación Aceite mineral residual en el sistema
Menor a -15 °C 1 al 3 %
-15 a -5 °C 5 % aproximadamente
Superior a 0 °C 5 al 10 %

Categorías de adaptación
Sustitución directa
Cambio a un refrigerante alternativo sin modificaciones en el sistema de refrigeración.

Es probable que se deba reemplazar parte del aceite lubricante por POE/polialquilenglicol (PAG), luego de una purga profunda del sistema con nitrógeno seco y de la carga de la cantidad requerida de refrigerante de sustitución directa.

Simple/económica
Cambio a un refrigerante alternativo que sólo demande la modificación de algunas piezas incompatibles, como juntas y filtros secadores. Las adaptaciones simples pueden, en algunos casos, disminuir levemente la eficiencia o la capacidad e incluso ambas.

Optimización o adaptación del diseño del sistema
Conversión a un refrigerante alternativo que incluye el reemplazo de los componentes principales del sistema, como el compresor, los intercambiadores de calor, el dispositivo de expansión, etcétera, por componentes nuevos rediseñados específicamente para el refrigerante alternativo.

PRECAUCIONES
•   Se debe tener en cuenta que no se recomienda la adaptación de los artefactos que funcionan correctamente hasta que se tenga que abrir el sistema de refrigeración en cuestión para su reparación
•   Los sistemas que funcionan correctamente pueden hacerlo sin dañar la capa de ozono
•   En los sistemas de AA con más antigüedad, el reemplazo puede resultar más rentable que la adaptación. A su vez, un equipo nuevo ofrecerá más ahorro de energía
•   La adaptación implica dos tipos de costos:
…..- De mano de obra
…..- De los componentes que se deben reemplazar
•   Para el cálculo de costos, el problema del cambio de lubricante en relación con el refrigerante es importante. Un sistema de refrigeración o de AA con gran cantidad de tuberías o evaporadores y accesorios se debe purgar con el lubricante de adaptación especificado hasta lograr un nivel de contención determinado de aceite mineral restante en el sistema.
•   Una buena oportunidad para realizar un procedimiento de adaptación se relaciona con el mantenimiento de un sistema de AA programado regularmente
•   La opción de adaptación se considerará en casos en los cuales el suministro de CFC escasee debido a la prohibición de su importación en el país, o bien cuando no esté disponible

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El proceso de adaptación práctica
Información necesaria

  • Tipo de refrigerante existente
  • Tipos y marcas de los componentes del sistema; evaporador, compresor (unidad de condensación), condensador, etcétera
  • Tamaño del receptor de líquido
  • Tipos y marcas de los dispositivos de control principales
  • Tipos y marcas de los dispositivos de control secundarios
  • Dimensiones de la tubería
  • Diferencia de altitud entre el compresor, el evaporador y el condensador
  • Características específicas del equipo existente
  • Información del sistema monitorizado en condiciones de funcionamiento, como las temperaturas de evaporación, de condensación, los datos eléctricos y la temperatura especificada del ambiente o del medio acondicionado
  • Historial del fallas del sistema (particularmente quemaduras de compresores)

¿Cómo llenar la hoja de adaptación?
Hoja de datos de adaptación de sistemas de refrigeración

El rotámetro

Un instrumento poco usado y conocido por los técnicos, pero de gran ayuda para medir caudales de líquidos o gases. Su uso resulta un gran aporte para realizar un trabajo más preciso.

Esta herramienta se utiliza, principalmente, para controlar el rendimiento de bombas y válvulas, para la medición de capilares en equipos de refrigeración, para calcular el consumo de combustible en calderas, dosificar aditivos y muchas aplicaciones más.

Los rotámetros, también conocidos como flujómetros, son instrumentos utilizados para medir caudales de líquidos y gases que trabajan con un salto de presión constante.

Se funcionamiento se basa en la medición del desplazamiento vertical de un elemento sensible, cuya posición de equilibrio depende del caudal circulante que conduce simultáneamente a un cambio en el área del orificio de pasaje del fluido. De esta manera, la diferencia de presiones que actúan sobre el elemento móvil permanece prácticamente constante.

La fuerza de gravedad
La fuerza que equilibra a un rotámetro la constituye la fuerza de gravedad que actúa sobre el elemento sensible, construido, por lo general, de forma cilíndrica con un disco en su extremo. El tubo contiene varios orificios laterales por donde circula fluido que induce una rotación alrededor de su eje.

 

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Fuerzas que actúan sobre el flotador
•   De origen aerodinámico o resistencia aerodinámica. Actúa hacia arriba
•   De Arquímedes o empuje hidrostático. Actúa hacia arriba
•   Gravitatoria o peso. Actúa hacia abajo En condiciones de estabilidad el flotador se mantiene a una altura constante y el equilibrio de fuerzas es tal que la resistencia aerodinámica y el empuje hidrostático equilibran al peso
Fuente: Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales

Forma
Los rotámetros están hechos, en su mayoría, de un tubo de vidrio con un extremo angosto hacia abajo. En el interior del tubo se encuentra un flotador. Bajo la acción de la corriente de líquido o gas, dicho flotador se desplaza verticalmente para indicar sobre una escala graduada el caudal circulante.

La corriente fluida que se dirige de abajo hacia arriba a través del tubo cónico provoca la elevación del flotador hasta una altura en la que el área anular (entre las paredes del tubo y el cuerpo del flotador) adquiere una dimensión donde el flotador se equilibra y mantiene estable a una altura que corresponde a un determinado valor de caudal circulante.

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Características
Los tubos empleados pueden ser de vidrio o metálicos. Están equipados de tal forma que pueden intercambiarse los distintos tubos y flotadores, según lo requieran los caudales, sin necesidad de calibrar individualmente cada rotámetro.

El rotámetro se compone de un flotador que cambia su posición dentro de un tubo según la magnitud del flujoPrint

 

Los rotámetros de metal se ocupan para medir presiones altas, mientras que las presiones bajas se miden con los flujómetros de vidrio.

Los tubos metálicos son cónicos lisos y precisan de extensión por no tener lectura directa. Los de vidrio pueden tener nervios interiores para guiar el flotador. Aunque normalmente son lisos.

Todos los tubos tienen una conicidad que se expresa como la relación entre el diámetro interno del tubo en la escala máxima y el diámetro de la cabeza del flotador que normalmente es  de 1.2 a 1.35; asimismo, cuentan con una escala lineal graduada sobre la cual la posición del flotador indica el gasto o el caudal.

Respecto de los flotadores, estos pueden tener varios perfiles de construcción, y dependiendo de la forma que tengan será el campo de medida y la influencia de la viscosidad del fluido.

Mantenimiento

  • Se debe limpiar de manera frecuente, aunque no exista suciedad visible
  • Quitar los tapones
  • Lavar con detergente líquido y una brocha suave
  • Enjuagar con agua limpia
  • Secar sin dejar residuos de humedad
  • Reinstalar el flotador y colocar los tapones
  • Lubricar el empaque
  • Probar el medidor y calibrarlo

Fundamento: El funcionamiento de un rotámetro se basa en que el desplazamiento del émbolo es proporcional al empuje realizado, según el principio de Arquímedes (todo cuerpo sumergido en un líquido experimenta un empuje vertical y hacia arriba al peso del líquido desalojado, y la altura desplazada será equivalente a un flujo determinado).

 

 

 

Purificación del aire con plantas de ornato

Purificación del aire con plantas de ornato

Las plantas de interior ayudan a limpiar el aire en cualquier espacio cerrado al reducir la concentración de tóxicos o gases presentes en el ambiente, generados por la respiración de los usuarios, el uso de equipos de cómputo, entre otros elementos, lo que resulta positivo para combatir el síndrome del edificio enfermo.

Principales fuentes de contaminación del aire: Fábricas o instalaciones industriales, Centrales termoeléctricas, Vehículos con motor de combustión interna.

 

A00015217La calidad del aire es la indicación de qué tan libre se encuentra el aire de contaminantes y, por tanto, qué tan apto es para ser respirado. Actualmente, los controles y la reglamentación se han incrementado, y la calidad de los combustibles también ha mejorado; sin embargo, el tránsito vehicular ha aumentado exponencialmente, transformándose en una de las principales fuentes de contaminación en las urbes.

Para vigilar la calidad del aire, por cada sustancia contaminante se ha reglamentado la cantidad máxima que puede ser descargada en las emisiones aéreas. Los valores máximos son fijados generalmente por la autoridad nacional que se ocupa del medioambiente. Las normativas pueden ser válidas para todo el territorio nacional o para algunas regiones en particular por sus características específicas.

Las variedades de empresas productoras que contribuyen a las emisiones de contaminantes tienen la responsabilidad de cumplir con las normativas prescritas. Es responsabilidad de las empresas obtener los respectivos permisos de funcionamiento que validen que sus procesos cuentan con un adecuado control de contaminantes.

La normatividad ambiental nacional establece en quién recae la responsabilidad del monitoreo de la calidad del aire interior y de los diversos parámetros; por ejemplo, las plantas industriales que producen emisiones atmosféricas particularmente peligrosas pueden enfrentar restricciones en relación con su localización. En lo que respecta a las usinas térmicas, la legislación generalmente tiene dos aspectos: limitar la emisión de sustancias contaminantes y limitar el uso de agua. Estos dos objetivos son alcanzados con reglamentaciones complementarias, que se refieren en particular a usinas termoeléctricas con plantas destinadas a la calefacción.

Los vehículos con motores de combustión interna son los principales responsables de la contaminación del aire en las zonas urbanas. Las normativas que hacen referencia a este tipo de contaminación se dividen generalmente en dos grupos: medidas de emergencia, que comprenden los límites para establecer situaciones de alerta y de emergencia, que pueden, incluso, imponer la restricción parcial o total de la circulación; y medidas preventivas, que pueden definir las características de los modelos de vehículos circulantes y los parámetros individuales de las emisiones.

La creciente masa de anhídrido carbónico descargada hacia la atmósfera ha acentuado el efecto invernadero, que en conjunto con el agujero en la capa de ozono tiene efectos directos importantes sobre todas las formas de vida en el planeta. Aunado a esto, la cantidad de dióxido de carbono en interiores es capaz de superar la carga de oxígeno disponible para realizar la respiración celular, mientras que la carga de elementos tóxicos volátiles contamina el aire que respiramos. Una solución rápida y efectiva a este dilema es la colocación de algunas especies de plantas.

Desde los materiales de construcción, pasando por los disolventes usados en la mayoría de pinturas y barnices convencionales, los productos de limpieza, sin olvidar alfombras y tapicerías sintéticas, hasta el hermetismo de muchos interiores y la falta de hábito de ventilación natural, la contaminación del aire interior ha generado el fenómeno conocido como “síndrome del edificio enfermo”, un conjunto de síntomas que pueden aparecer al pasar mucho tiempo en lugares con dichas condiciones.

El formaldehído está presente en diversas resinas y se usa para tratar muchos productos de consumo, incluso bolsas de basura, toallas de papel, pañuelos, telas, ropa antiarrugas, alfombras, adhesivos, etcétera. Cabe mencionar que el formaldehído, el benceno, el tricloroetileno, el xileno, entre otros compuestos orgánicos volátiles tóxicos, son absorbidos por las hojas de algunas plantas, en mayor cantidad, cuanto mayor sea la superficie de intercambio del follaje. Las especies que absorben importantes cantidades de esta sustancia química son el Palo de Brasil, el Ficus, la Hiedragalvia, la Palmera de Salón, la Galatea, la Garra de León, entre otras.

Se ha demostrado que las sustancias orgánicas volátiles pueden aportar cantidades importantes de nutrientes a la rizósfera (microorganismos simbiontes asociados con las raíces de todas las plantas). En definitiva, las plantas representan un eslabón sumamente importantr entre el aire y el suelo al realizar la extraordinaria labor de descontaminar el aire.

El investigador Kamal Meattle, del Instituto de Investigación Tecnológica de India, menciona que contar con tres plantas por persona en un ambiente interior es más que suficiente para reducir enfermedades bronco-respiratorias, dermatológicas y neurológicas. Esta afirmación se ve reforzada por los estudios del doctor Bill Wolverton, autor del libro Plantas amigas del interior.

Existe una iniciativa en México, liderada por Rodolfo Rodríguez, la cual pretende crear una red de arrendamiento que promueva la renta de plantas para mejorar la calidad del aire en espacios cerrados interiores, con todos los beneficios sobre la salud que brindan para la purificación de los espacios interiores.

Regresar a las plantas en maceta dentro de la casa u oficina, e incluso invertir en las nuevas tecnologías con algunos metros cuadrados de muro verde, parece cada vez más una alternativa viable para mejorar los ambientes artificiales. Se mencionaron los beneficios sobre la salud al intercambiar CO2 por O2 y toda la productividad que una mejor oxigenación puede generar en un ambiente laboral, además de la eliminación de residuos tóxicos.

Plantas recomendadas para limpiar el aire en interiores
A00015219Ficus (Ficus robusta)
Origen: India
Cuidados: muy pocos; no tolera el exceso de agua. Es una de las plantas de interior más habituales porque tolera condiciones de luz tenue y temperaturas frías, además de presentar gran resistencia ante las plagas
Sobrevive con menos luz que la mayoría de plantas de su tamaño
Ambiente: temperatura de entre 16 y 27 °C, y en penumbra son sus condiciones óptimas
Sustancias que elimina: especialmente eficaz en la eliminación de formaldehído (a un ritmo de 12 μg/h)

A00015221Palo de Brasil (Dracaenamarginata, Dracaenaderemensis y Dracaenafragans)
Origen: Islas Canarias, África, Asia y Madagascar
Cuidados: pocos; necesita humedad y luz indirecta
Ambiente: cálido y húmedo, entre 16 y 24 °C, y en sombra
Sustancias que elimina:
Dracaenaderemensis: tricloroetileno y benceno
Dracaenamarginata: xileno y tricloroetileno
Dracaenafragans: formaldehído

A00015218Hiedra Galvia (Hederahelix)
Origen: Asia, Europa y África del Norte
Cuidados: necesita mucha luz y riego moderado; pero le afectan las altas temperaturas
Ambiente: entre 10 y 21 °C
Sustancias que elimina: 12 μg/h de formaldehído, tricloroetileno y benceno; filtra hasta 90 % del benceno de una habitación cerrada
Se recomienda colocar en oficinas, junto a equipos plásticos y de cómputo

A00015220Cuna de Moisés (Spathiphyllumsp)
Origen: Colombia y Venezuela
Cuidados: humedad alta
Ambiente: entre 13 y 24 °C
Sustancias que elimina: 8 μg/h de xileno y tolueno, y 10 μg/h de formaldehído; también es eficaz en la eliminación de alcoholes, acetona, tricloroetileno y benceno

A00015222Teléfono (Epipremnumaureum)
Origen: Islas Salomón
Cuidados: es la planta más fácil de cultivar de todas las de interior. Tolera la amplia variedad de condiciones ambientales del hogar y la oficina
Ambiente: húmedo y claro, con temperatura de entre 18 y 24 °C
Sustancias que elimina: Formaldehído

Hidrocarburos para refrigeración doméstica

Trabajar con refrigerantes inflamables requiere que el personal de servicio cuente con capacitación adecuada para manipularlos sin causar ningún accidente.

Nunca se debe encender el compresor en condiciones de vacío; podría generar daños en el motor

Los hidrocarburos (HC) se utilizan ampliamente en los artefactos de refrigeración modernos (sistemas domésticos operativos y comerciales pequeños de tubos capilares). En el futuro cercano, los CFC (particularmente aquellos utilizados en tareas de servicio) serán inaccesibles. En los nuevos procesos de producción de artefactos domésticos, el CFC-12 se reemplaza ampliamente por el HFC-134a y el HC-600a. Los HC cobrarán mayor importancia, ya que la mayoría de los gases fluorados contribuyen de manera considerable al calentamiento global.

Los refrigerantes a base de HC son inflamables si se mezclan con aire y se encienden, por ello sólo se deben utilizar en artefactos que cumplan con requisitos de seguridad reglamentados.

Para realizar el servicio y la reparación de sistemas que funcionan con HC, el personal de servicio debe contar con la capacitación adecuada para manipular refrigerantes inflamables. Esto implica el conocimiento de las herramientas, los componentes y las características del circuito de refrigeración, y las normas y precauciones de seguridad correspondientes al realizar servicios y reparaciones.

El refrigerante se debe almacenar y transportar en recipientes aprobados. Siempre que sea posible, en cilindros de aluminio de 450 g (en dos recipientes como máximo para el transporte en un vehículo de servicio). En general, los compresores que se sustituyan y contengan residuos de refrigerante (no sólo aquéllos que contengan HC) se deben sellar antes del transporte.

 

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Medidas de seguridad
El técnico de servicio deberá tener conocimiento de los peligros relacionados con los refrigerantes a base de HC

  • No debe existir riesgo de chispas cerca del área de trabajo
  • No fumar ni utilizar llamas u otras fuentes de calor. De esto se desprende que las soldaduras fuertes no son una opción para el sistema
  • Los artefactos eléctricos que se utilicen durante el servicio no deben producir chispas
  • Proporcionar una buena ventilación en el área de trabajo
  • No permitir el ingreso de flujo de refrigerante en aberturas de sótanos, ambientes bajos y sistemas de alcantarillado, ya que los HC son más pesados que el aire
  • Para la manipulación, el almacenamiento y el transporte de refrigerantes combustibles, se deben seguir las reglas de seguridad que se aplican en cada país

Proceso
Antes de abrir un circuito de refrigerante hermético es fundamental obtener primero impresiones visuales, sensibles y sonoras que puedan permitir directamente la identificación de fallas.

La primera evaluación del circuito del sistema involucra lo siguiente

  • Transferencia de calor del condensador
  • Temperatura del filtro secador
  • Nivel de ruido del compresor
  • Emisión de calor del compresor
  • Escarcha en el evaporador
  • Capacidad del compresor

Cuando existe escasez de refrigerante (fuga), la entrada de refrigerante del condensador permanece tibia y la salida fría.

Cuando existe hielo sobre el condensador o cuando la capacidad del condensador disminuye, la transferencia de calor es muy baja.

Ubicación de un refrigerador/congelador

  • Es muy importante que el refrigerador/congelador se ubique dejando suficiente espacio para la transferencia de calor (circulación del aire). Controlar que el condensador esté libre de polvo o suciedad, y que ningún elemento obstruya el área de ventilación
  • Se debe evitar la ubicación de refrigeradores cerca de otras fuentes de calor
  • Es necesario limpiar el condensador con frecuencia
  • Utilizar un termómetro común y un vaso de agua para mediciones de temperatura interna
  • El evaporador no debe tener hielo encima, pues esto reducirá la absorción del calor en el área refrigerada
  • Controlar que se forme suficiente hielo (escarcha)
  • La junta de la puerta del refrigerador debe permanecer perfectamente a tope con el cuerpo. Utilizar un secador de pelo para trabajar en puntos donde esto no suceda
  • Conectar el sensor del termómetro electrónico a la abrazadera de sujeción del sensor del termostato para medir las temperaturas de activación y desactivación
  • Verificar que los interruptores de iluminación se desactiven cuando se cierra la puerta
  • Ajustar el termostato de modo que supere levemente la posición intermedia del rango de ajuste de temperatura

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Si se activa el corte del termostato comparar las temperaturas de cierre/apertura con la información técnica del fabricante

 

Apertura de un circuito de refrigerante

Para garantizar que un sistema de refrigeración funcione en forma correcta y tenga una vida útil razonable, es fundamental limpiar las impurezas de éste, como la humedad, los gases extraños o la suciedad.

Es necesario tener en cuenta esto cuando se deban realizar reparaciones y tomar las precauciones necesarias. Antes de iniciar las reparaciones, en especial las que demanden la apertura de un circuito de refrigerante, asegurarse de que las demás fallas posibles se eliminaron y que se realizó un diagnóstico preciso del problema.

Si la primera evaluación y las primeras medidas indican que es necesario abrir el sistema hermético, se debe proceder de la siguiente manera:

  • Para conectar un indicador y obtener lecturas de presión/temperatura, colocar la pinza pinch-off conectada con la manguera de refrigerante en el tubo de proceso (tubo de carga) del compresor. Continuar con el análisis del circuito del sistema con el compresor en funcionamiento
  • Para eliminar el gas refrigerante colocar una pinza adicional directamente sobre la superficie del filtro secador (lado de alta presión)
  • La manguera (línea de ventilación) se debe sacar y exponer al “aire libre”, por ejemplo, a través de la abertura de una ventana
  • La línea de ventilación debe tener un diámetro interno de 10 mm o 3/8” como mínimo
  • Nunca encender el compresor en condiciones de vacío, esto podría generar riesgos de daños en el motor
  • Si el extremo de la manguera se hace pasar a través de una ventana, funcionará como una línea de ventilación para la eliminación de refrigerantes inflamables hacia un área exterior segura
  • Si el compresor no se debe reemplazar, el aceite se desgasificará en éste si se deja funcionar durante un minuto, aproximadamente

Nitrógeno
El sistema se puede soplar con nitrógeno, el cual purgará el sistema barriendo los residuos de refrigerante y proporcionar ventilación hacia la atmósfera

Luego de la purga, el regulador de presión del cilindro se deberá cerrar y la línea de ventilación del filtro secador se deberá desmontar:

  • Conectar la línea de ventilación a la salida de la bomba de vacío del puerto de escape
  • Conectar la manguera del puerto de succión de la bomba de vacío a la válvula del filtro secador
  • El sistema de refrigeración se encuentra listo para la primera evacuación, que se deberá realizar a una presión de aproximadamente 5mbar
  • La línea de ventilación debe tener un diámetro interno de 10 mm (3/8”) como mínimo
  • No debe existir sobrepresión apreciable en el puerto de escape de la bomba de vacío, ya que esto podría dañarla

Ventajas de los HC

  • Son naturales
  • No agotan la capa de ozono
  • No producen calentamiento global
  • Son más económicos
  • Se aplica menor cantidad (en peso) en los sistemas
  • Son compatibles con todos los lubricantes comerciales
  • No requieren retrofit en los sistemas
  • Sólo se requiere realizar drop in para su aplicación
  • Disminuyen las presiones en los sistemas
  • Mejoran las temperaturas de trabajo
  • Disminuyen el consumo energético
  • Disminuyen el costo de mantenimiento
  • Aumentan la vida útil de los sistemas
  • Contienen aditivo antifricción
  • Tienen alta estabilidad térmica y química

Desventajas

  • Requieren personal instruido en sistemas de alta capacidad
  • Se requieren sistemas de control y protección especializados

Fuente: Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible

Aviso importante

  • Por motivos de seguridad no se debe exceder un límite práctico de 8 g/m3 de refrigerante a base de hidrocarburos en un espacio o ambiente cerrado. Los HC son más pesados que el aire, por lo cual la concentración (si el refrigerante queda expuesto) siempre será mayor al nivel de piso
  • No liberar el refrigerante cerca de sótanos, canalizaciones, etcétera. El ambiente/área de trabajo siempre debe contar con suficiente ventilación
  • Para evitar situaciones peligrosas se debe evitar la aplicación de llamas. El mejor método posible de servicio y reparación de artefactos domésticos involucra la utilización de conexiones y uniones, por ejemplo, entre otras medidas

Para instalar con seguridad un circuito de refrigeración doméstico que emplee HC, se deben cumplir puntos específicos. De esto depende su correcto desempeño.

Durante el proceso de verificación del sistema será necesario registrar temperatura y presión.

El proceso de soplado
Abrir la válvula del regulador de presión del tanque de nitrógeno y hacer que éste purgue el arreglo completo del sistema de refrigeración, pinza pinch-off, bomba de vacío y línea de ventilación a menos 1 bar (baja presión). Regular la presión de funcionamiento con válvula de reducción y ecualizar la presión del sistema.

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Para realizar correctamente la instalación del circuito de refrigeración se debe contar con las herramientas necesarias

 

Extracción del filtro secador / prueba de capacidad del compresor
Corte del tubo capilar
Luego de realizar el soplado de todo el circuito de refrigerante, desconectar la bomba de vacío y la línea de ventilación. Cortar el tubo capilar a la salida del filtro secador (a aproximadamente 3 cm de éste) y evitar la formación de rebabas y deformaciones en el tubo capilar

Corte del filtro secador
Cortar el filtro secador con un cortador de tubos si se cuenta con suficiente tubo (acero) del condensador. Esto permite eliminar la humedad y los residuos adheridos en el filtro secado

Ajuste para una prueba de capacidad
Si se presume que la capacidad de un compresor hermético es reducida, realizar una prueba de capacidad

Verificación del evaporador y el condensador
Conectar nitrógeno seco (N2) a la válvula del tubo de proceso. El regulador de presión del cilindro de suministro de Nitrógeno tiene un ajuste máximo de 10 bar.

El flujo de nitrógeno ingresa en el sistema y circula por el tubo de proceso, el compresor, el evaporador con el tubo capilar conectado y el condensador.

El nitrógeno se descargará en el extremo abierto del condensador (previamente conectado a la entrada del filtro secador) y en el extremo abierto del tubo capilar. Sostener un trapo en ambos extremos, ya que el lubricante restante del compresor puede salir junto con el nitrógeno.

Planificar el trabajo de reparación a fin de que el sistema de refrigeración y las piezas nuevas no permanezcan abiertos durante más de 15 minutos.

  • Montar los equipos especiales necesarios para las reparaciones, así como las piezas de repuesto necesarias
  • Montar un filtro de servicio que sea más grande que el utilizado originalmente y, si es posible, que se cuente con una conexión de tubo de proceso adicional. El filtro secador debe permanecer herméticamente sellado hasta su montaje

El sistema de refrigeración se debe preparar para el montaje a través de un sistema de unión de tubos con prensado de conexiones

Fugas
Conectar el acoplador rápido al circuito de refrigerante preparado en el lado de alta y baja presión mediante el acoplador de servicio. Conectar el manómetro múltiple de cuatro válvulas al sistema y también el cilindro de nitrógeno al puerto central del juego de manómetro múltiple. Presurizar el sistema con nitrógeno seco, al transferir el gas desde el lado de alta y baja presión hasta el valor de presión del sistema (10 bar como máximo).

Prueba
1. Sostener la presión con las válvulas cercanas y verificar la presión mediante el uso de un indicador. En el caso de las fugas muy pequeñas, una prueba de presión puede demorar hasta 24 horas. Las disminuciones de presión indican fugas
2. Con agua jabonosa y un cepillo, distribuir el líquido sobre todas las uniones mientras se verifica si se generan burbujas. Las burbujas indican fugas

Devolver todas las tuberías cuidadosamente a sus posiciones correctas. Si el sistema se identifica como libre de fugas, será necesario eliminar el nitrógeno hacia la atmósfera

Evacuación y carga del sistema
Para mantener los gases no condensables y la humedad del sistema reducidos al mínimo, es necesario evacuarlo a un valor de vacío lo más bajo posible antes de realizar la carga (0.5 mbar 50 Pa, 375 micrones). Verificar con un indicador de vacío.

Tiempo de evacuación requerido
1. Para una evacuación de un lado, únicamente en el tubo de proceso del compresor, el tiempo mínimo requerido es de 30 minutos
2. Para evacuaciones en ambos lados, en el tubo de proceso del compresor y del filtro secador, el tiempo mínimo requerido es de 15 minutos

Verificar la estabilidad del vacío con el cierre de la válvula de la bomba de vacío. Si la aguja indicadora presenta una caída apreciable, es posible que existan pérdidas en el sistema o que las conexiones de mangueras no se hayan colocado correctamente.

Conectar el acoplador rápido al circuito de refrigerante preparado en el lado de alta y baja presión mediante el acoplador de servicio. Cuando se haya obtenido un vacío estable, cerrar la válvula del indicador de vacío e iniciar la carga.

Proceso de carga
1. Cargar 1/3 del total de la carga gaseosa del sistema refrigerado
2. Activar el compresor
3. Agregar la cantidad restante de la carga lentamente al sistema
4. Observar el indicador y verificar las condiciones de funcionamiento del sistema

Selladura del sistema
1. Estrangular el o los tubos de proceso con la pinza dos veces. Una estrangulación deberá hacerse a 90º y otra a 45º, respecto de la tubería de proceso
3. Retirar la pieza de estrangulación
4. Sellar los tubos de proceso con un dispositivo obturador

Verificación del sistema y prueba final de fugas
Luego del proceso de carga se debe verificar el ajuste y el funcionamiento de los dispositivos de control. El sistema debe hacerse funcionar hasta que se puedan observar suficientes condiciones del sistema.

Mientras tanto, se deben registrar los valores de temperatura y presión. Luego de la desconexión de los indicadores y las mangueras, se tiene que realizar una prueba final de fugas. Utilizar una vez más agua jabonosa o un detector electrónico de fugas.

Puntos de verificación comunes

  • Tuercas abocinadas
  • Válvula de servicio
  • Unión fuerte en la soldadura
  • Doblamientos de extremo del evaporador putrefactos
  • Tubos que se rozan
  • Accesorios unidos con soldadura fuerte de material ferroso rajados

 

Condensadores evaporativos anticorrosión

Condensadores evaporativos anticorrosión

La corrosión y pasivación son elementos recurrentes en los sistemas de refrigeración que causan problemas de desempeño, eficiencia y reducción de la vida útil de los equipos. El uso de componentes con características específicas que logren resistir la acción del agua y de los elementos minerales que contiene permite alargar la durabilidad del equipo y ofrecer un desempeño operacional óptimo.

Para evitar la corrosión debe desarrollarse un  diseño completo de acero inoxidable que se encargue de la calidad del agua, la pasivación y la corrosión.

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A00075483Demanda. Los sistemas de enfriamiento representan el mayor consumo de agua

Brasil es una de las principales economías de América Latina y una de sus actividades más importantes es la producción y exportación de alimentos. Las grandes plantas instaladas en el país para el procesamiento de productos cárnicos y frutas requieren grandes capacidades de refrigeración. Es por esto que la industria brasileña de refrigeración industrial está acostumbrada a atender grandes capacidades de refrigeración con salas de máquinas gigantes, que generalmente trabajan con amoniaco como refrigerante.

Por otro lado, las altas temperaturas ambientales presentes en las zonas Centro y Norte de Brasil obligan a que se utilicen condensadores evaporativos en sus instalaciones, con el objetivo de incrementar la eficiencia global del sistema mediante la disminución de las presiones de condensación.

Cuando se habla del gigante de Sudamérica, no es posible olvidar que Brasil cuenta con más de 8 mil kilómetros de línea costera y una calidad de agua poco constante, lo que representa desafiantes factores para los condensadores evaporativos de acero galvanizado. Tales retos tienen como consecuencia costos de mantenimiento elevados y una corta vida útil de los equipos de refrigeración.

Con este panorama en mente, la industria brasileña de la refrigeración ha asumido el desafío de diseñar un condensador evaporativo que pueda ofrecer el mejor desempeño bajo estas condiciones adversas, las que, sin duda, son las menos favorables para este tipo de equipamiento.

Retos
En la actualidad, la disponibilidad de agua para las labores de cualquier índole se ha convertido en un problema mundial recurrente. Existen diferentes factores que pueden contribuir a originar condiciones extremas en cada localidad; por ejemplo, el clima, las variaciones estacionales, las sequías y las inundaciones.

El sector industrial de la refrigeración es uno de los mayores consumidores de agua, seguido tan sólo por las actividades de la agricultura. Dentro de esta industria, el mayor consumidor de agua es el enfriamiento para sistemas de refrigeración y aire acondicionado. Entre los principales desafíos de esta industria se encuentra mejorar la calidad del agua, optimizar los niveles de efluentes, acatar las restricciones del uso de agua e implementar los tratamientos químicos en sitio que requiere el líquido.

A00075484Inocuidad. El acero inoxidable pasivado ofrece mayor tiempo de vida que el acero negro

Pasivación y corrosión
En tanto que las plantas intentan minimizar el volumen de agua utilizado para los procesos de enfriamiento, suavizar el agua se ha convertido en una práctica usual, puesto que permite que el sistema corra a mayores ciclos de concentración. Todos estos factores han contribuido al incremento en la oxidación de los materiales de los sistemas de enfriamiento con componentes galvanizados, por efecto de los elementos contenidos en el agua.

Los productos de acero galvanizado requieren pasivación al inicio y, de manera periódica, durante la vida operacional del equipo. Si la pasivación no se lleva a cabo, el recubrimiento galvanizado perdería su capa protectora de pasivación y desarrollaría oxidación.

Solución
La solución para el problema de la corrosión ha sido el desarrollo de un diseño completo de acero inoxidable que puede hacerse cargo de la calidad del agua, la pasivación y la corrosión. La sólida construcción de estos nuevos condensadores evaporativos permite un tiempo de vida de más de 20 años y un nivel de fugas de cero por ciento en la bandeja recolectora de agua, gracias al diseño completamente soldado de acero inoxidable.

Por otra parte, el mantenimiento de este modelo es sumamente sencillo debido a que no es necesario cambiar correas, poleas  o engrasar rodamientos, ya que los ventiladores de transmisión directa vienen de manera estándar. En cuanto al montaje y la instalación, la construcción de este sistema se realiza para ser montada en dos secciones: una superior y otra inferior, lo que facilita la labor.

Vida útil del producto
El acero inoxidable pasivado ofrece un tiempo de vida del producto, cuando menos, dos veces mayor que el de un equipo fabricado con acero negro galvanizado en grado G235. El serpentín, fabricado de acuerdo con la norma ASME, se manufactura con materiales clasificados ANSI. Los ventiladores de alta eficiencia se han diseñado para tener una vida útil de más de 10 años, lo que le añade mayor durabilidad. Asimismo, todas las uniones de la bandeja se sueldan a la perfección para asegurar su estabilidad y una garantía total contra fugas.

A00075485Beneficio. Los equipos a base de acero inoxidable pasivado suprimen las rutinas de pasivación en el bloque de condensación

Reducción de costos de mantenimiento
Con la utilización de equipos fabricados a base de acero inoxidable pasivado, no es necesario realizar rutinas de pasivación en el bloque de condensación, ya que la pasivación en el acero inoxidable se presenta automáticamente. Por este motivo se reduce el trabajo, los requerimientos de tratamiento de agua y el impacto negativo sobre el medioambiente. La operación en ciclos altos de concentración reduce la purga de agua, el agua de reposición y los tratamientos químicos. Otro factor importante es que los ventiladores de transmisión directa ayudan a eliminar requerimientos de mantenimiento; entre ellos, la lubricación de los rodamientos, el alineamiento o el reemplazo de correas.

Costos operacionales
Con los ventiladores de transmisión directa, el nuevo desarrollo de estos condensadores evaporativos permite obtener ahorros de energía por medio de tres elementos: los ventiladores de transmisión directa no incurren en pérdidas de energía, comunes en los sistemas de transmisión de correa y poleas; los ventiladores electrónicamente conmutados (EC) pueden operan a velocidades reducidas, sin disminuir la eficiencia del motor y sin un convertidor de frecuencia; finalmente, el acero inoxidable es poco propenso a la incrustación, lo que le otorga un funcionamiento confiable, con menos penalización a lo largo de la operación del equipo.

Sus atributos convierten a este equipo en un éxito para condiciones de operación a altas temperaturas y concentraciones elevadas de humedad

A00075486Practicidad. Un único sistema de conexión facilita el ensamble en sitio y elimina la necesidad de materiales selladores y trabajos relacionados

Costos de instalación
Este novedoso diseño de condensador evaporativo pesa 50 por ciento menos que el equivalente en acero galvanizado, lo que requiere menor estructura de soporte y una grúa menor para llevar a cabo los procesos de montaje y de ensamblado. Además, las partes superior e inferior utilizan un sistema de conexión único para realizar el ensamble en sitio, lo que elimina el uso de cinta selladora, remaches, cabestrantes de cadena y trabajos relacionados con el ensamble. Asimismo, los ventiladores de transmisión directa están cableados (potencia y control) a una caja de bornes común, lo que elimina el cableado en sitio. Otro beneficio extra es el controlador, el cual se cablea en fábrica y se conecta a todos los ventiladores de transmisión directa de tipo EC para controlar la velocidad y el control del punto de operación, lo que elimina el material y el trabajo relacionado con el controlador de frecuencia variable.

Todos estos atributos convierten a este equipo en un éxito para las condiciones de operación del mercado brasileño, lo que permite asegurar su rápida incorporación en otros mercados, en donde las aplicaciones evaporativas sean necesarias para aumentar la eficiencia de los sistemas de refrigeración.

Con información de Güntner
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Pasivación
La pasivación es la formación de una película relativamente inerte sobre la superficie de un material (frecuentemente un metal) que lo enmascara en contra de la acción de agentes externos. Aunque la reacción entre el metal y el agente externo sea termodinámicamente factible a nivel macroscópico, la capa o película pasivante impide que estos puedan interactuar, de modo que la reacción química o electroquímica se reduce o no ocurre.

La pasivación no debe confundirse con la inmunidad, en la cual el metal base es por sí mismo resistente a la acción de los medios corrosivos; por ejemplo, el oro y el platino, que no se oxidan fácilmente.

En muchos casos, la formación de esta película pasivante es espontánea cuando el metal entra en contacto con el agente externo. Un ejemplo clásico es el aluminio. Cuando una superficie de este metal entra en contacto con el aire ambiente, la parte más externa del objeto se oxida de manera espontánea para formar una capa transparente e impermeable de alúmina (Al2O3) tipo cerámica, muy congruente y adherente. Por esta razón, aunque el aluminio es muy reactivo termodinámicamente, la capa pasivante lo protege de manera muy efectiva en contra de la corrosión a condiciones ordinarias. Para lograr la corrosión de este metal se requieren ácidos minerales o un determinado sobrepotencial electroquímico.

Otro caso típico es el acero inoxidable. Como resultado de sus contenidos de cromo, esta aleación forma naturalmente una capa de óxido de algunos Angstrom de espesor, de modo que queda protegido contra muchos agentes corrosivos.

La formación de una película pasivante no se limita a la oxidación de un metal base. Existen casos donde la película pasivante se forma por reducción. En este caso puede ser producto de la reducción electroquímica de algún óxido o sulfuro; por ejemplo, se ha intentado la electrorrefinación directa de matas de cobre (sulfuro de cobre), sin pasar por la etapa de convertidor metalúrgico. Sin embargo, la reducción del sulfuro forma una película pasivante de azufre elemental que entorpece el proceso, por lo que esta alternativa aún se encuentra en investigación.

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