COMPONENTES DEL CIRCUITO DE AIRE ACONDICIONADO.docx

7/25/2019 COMPONENTES DEL CIRCUITO DE AIRE ACONDICIONADO.docx

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COMPONENTES DEL CIRCUITO DE AIRE ACONDICIONADO

EL FLUIDO REFRIGERANTE

El principal componente del sistema climatizador es el aente !rior"#co $%e

recorrer& la instalaci'n( someti)ndose a contin%os cam*ios de presi'n +

temperat%ra $%e ,an a pro,ocar %na modi#caci'n del estado de areaci'n

del mismo con las s%cesi,as e,aporaciones + condensaciones( para lorar la

a*sorci'n de calor del aire $%e penetra al interior del ,e-ic%lo +

desprendi)ndose posteriormente del mismo.

En !%nci'n de las condiciones clim&ticas a las $%e p%ede ,erse sometido el

a%tom',il en condiciones ad,ersas( como son las ele,adas temperat%ras

/01 a 213C4 o la alta tasa de -%medad relati,a del aire /5167184(

precisamos %n 9%ido $%e se ,aporice a %na temperat%ra realmente *a:a(

p%esto $%e si deseamos prod%cir !rio con la ,aporizaci'n de dic-o

comp%esto( esta se de*e lle,ar a ca*o con temperat%ra am*ientalesin!eriores a los ;23C. Por este moti,o( los 9%idos re!rierantes %tilizados en

los sistemas acondicionadores de aire presentan %na temperat%ra de

e*%llici'n m%+ *a:a( cerca de los 6;23C a la presi'n atmos!)rica.

Este calor a*sor*ido por el 9%ido en s% ,aporizaci'n ser& lo mas ele,ado

posi*le( es decir( en el e,aporador se ad$%irir& el ma+or n%mero de calor"as

posi*les de la corriente de aire $%e entre al -a*it&c%lo( potenciado de esta

!orma la e#cacia del sistema( raz'n por la $%e dic-o 9%ide de*e poseer %n

calor latente de ,aporizaci'n m%+ alto /cantidad de calor $%e se a*sor*e

para completar la ,aporizaci'n de dic-o elemnto4

Por otro lado( si el 9%ido es sometido d%rante la compresi'n a ele,adas

presiones + temperat%ras( de*e presentar %na presi'n + temperat%ra

criticas m%+ altas para permitir las posteriores cam*ios de estado $%e son

necesarios para el !%ncinamiento de la instalaci'n. La temperat%ra critica

de*e ser m%+ s%perior a los 713C + la presi'n critica s%perior los 01 *ares(

condiciones est&n $%e se presentan tras la compresi'n.

Esta esta*ilidad t)rmica a ele,adas temperat%ras de*e presentarse tam*i)n

en s% estr%ct%ra molec%lar( de !orma tal $%e no se o*tena la

descomposici'n total o parcial del re!rierante en el circ%ito

El diclorodifluormetanoEl R-12 es un hidrocarburo cloroflourado (HCFC) cuya fórmula química es CCI caraceri!ado "or ser incoloro con un li#ero olor no desa#radable que no aaca ni alubricanes ni a maeriales "l$sicos que se uili!an como %unas en el circuio& 'simismo no reacciona como la mayor "are de los meales como hierro aluminiocobre y acero&

El freón 12 no es inflamable ni corrosio ni óico* "ero al conaco con la humedadaire se coniere ahora en corrosio ( es $ido de a#ua)* 'acando a los meales* los



o%os y la "iel& al conaco con una llama o con rayos ulraioleas* se descom"one enfosfo#eno* +u, es un #as muy óico* acumulaio en los "ulmones& a idaamosf,rica de esa susancia es de 12. a/os&

El refri#erane r12 Es m$s "esado que el aire y "asa del esado líquido al #aseoso laem"eraura de -20* C * Esando a la "resión amosf,rica& su em"eraura críica esde 112 C y el "uno de solidificación* en el que el com"ueso se con#ela* se sia enlos -13 C&a "resión críica se encuenra en los 41&13 bar y un calor laene dea"ori!ación ( calor absorbido "or el com"ueso durane su ea"oración) de 56*457cal87#& es miscible en los aceies lubricanes&

os fluidos clorofluorocarbonados son muy diersos y se esima que el #rado de"arici"ación del r12 conenido en los sisemas de climai!ación de los ehículosacuales en la desrucción de la ca"a de o!ono es del 2.9&Efectos contaminantesEn el a/o 10:4 se hi!o "blica la "rimera eoría cienífica* cuyos "rimeros resuladose"erimenales se obuieron en 10* que e"licaban la desrucción de la ca"a de

o!ono "or la acumulación de cloro en la misma* "rocedene de los "roducos alo#enados o CFCs* siendo res"onsables del recalenamieno del #lobo "or efecoinernadero&El o!ono (fi#ura 2&1) Es una susancia conenida en las ca"as alas de la amósfera(En la esraosfera* siuada enre 2. y 6. ;m "or encima de la su"erficie erresre)* defórmula química * qu, "roe#e la su"erficie del "lanea conra las radiacionesulraioleas <= emiidas "or el sol* absorbiendo la mayor "are de las mismascuando araiesan ese i"o de com"ueso*>roe#i,ndonos de enfermedades de la"iel* caaraas* ec&* reduciendo al mismo iem"o los efecos "er%udiciales que raenconsi#o ese i"o de rayos sobre la masa e#eal del "lanea y sobre el medio acu$ico( desruyendo el "lancon* >rinci"al medio de suseno de las criauras que habian enlos oc,anos)&

Es$ es$ absorción de os Rayos ulraiolea "rooca la disociación de la mol,cula deo!ono* uili!ando la ener#ía conenida en los mismos Como caali!ador de las diersas reacciones químicas* dando como resulado la a"arición de una mol,cula de oí#eno(?2) <n $omo de oí#eno (?)* +ue se uelen a combinar con oras mol,culas y$omos de oí#enos "rocedenes de oras reacciones* "roocando la a"arición denueas mol,culas de o!ono* #ener$ndose de ese modo la ca"a de ese a#eneconenida en la amósfera&

los fluidos refri#eranes del i"o clorofluorocarbonados* como el R-12*

conienen en su mol,cula al menos un $omo de cloro* que se des"renden de

la mol,cula de dicho a#ene fri#orífico >or acción de las radiaciones ulraioleasobre ,sa& inmediaamene des"u,s enra en conaco con los $omos de oí#eno

"roducidos "or la disociación del o!ono* con los que reaccionan químicamene*

combin$ndose con eso inerrum"iendo de ese modo el "roceso naural de

refri#eración del o!ono&

una sola mol,cula de R-12 "uede desruir cerca de 1..&... mol,culas de o!ono* con una ida amosf,rica esimada en12. a/os& @urane ese "eriodo "arici"a* adem$s* en el denominadoA efeco inernaderoA en un alo "orcena%e& Be hademosrado que un ;ilo#ramo deR-12 causa el mismo Im"aco ambienal +<E 4&...

onelada de C?2* en lo +u, al efeco inernadero se refiere&



Ese efeco inernadero "rooca el sobrecalenamieno del "lanea* "or cuano#enera a doble e"osición de la core!a erresre a la acción de os Rayos infrarro%os( ransmisores de calor "or radiación)& En Condiciones normales* con <na amósferalim"ia* al incidir un rayo solar sobre la su"erficie del "lanea se "roduce la refleión deuna "are del mismo* +u, es e"ulsada al es"acio eerior a ra,s de la amósfera& El "roblema a"arece cuando en ese camino de salida del "lanea choca conra unade esas mol,culas* que uelen al refle%arlo con dirección a la su"erficie erresre* sobre la que aca de nueo&

EL TETRAFLUORETANO

Puesto que se han demostrado Bobradamene los efecos "er%udiciales que "ara laamósfera ienen los com"uesos del i"o CFC* se ha "rohibido su uso en la <niónEuro"ea y oros "aíses* "or cuya causa es necesario reali!ar reciclado de R-12 En lasinsalaciones de los ehículos que lo conen#an cuando se ineren#a en los sisemasde acondicionado* Eiando el erido inconrolado a la amósfera&

debido a esa "rohibición ha sido susiuído ese i"o de com"ueso en la indusria "ororos refri#eranes* que ienen "ro"iedades similares al R-12 y no desruyen la ca"ade o!ono* como es el R- 154a* que no iene CFC ( cloro-flor-Carbono carbono)*siendo CH2F-CF5 su fórmula química* en la que emos que no se encuenra elelemeno cloro&

El #rado de "arici"ación de ese com"ueso en la desrucción de la ca"a de o!ono secifra en m$s 12 "eces que su "redecesor* ya que no ineriene "r$cicamene en laida del mismo y sus reacciones químicas&

esa susancia "osee unas caracerísicas que la hacen muy ineresane en lo que

insalaciones fri#oríficas se refiere* como un "uno de ebullición del -26*3C a la"resión amosf,rica* una em"eraura críica de 1.1*1 C D un "uno de solidificacióneremadamene ba%o* 'unque su"erior al del caso "recedene -1.1 C& a "resióncríica de esa susancia se sia en alores cercanos a los aneriores* concreameneen los 4.*6. bar & >osee un calor laene de a"ori!ación de 4:*10 ;cal8 ;#* es decir=a"ori!ar un ;ilo#ramo de ese com"ueso es necesaria la a"oración al mismo de4:*10 ;ilocalorías& el erafluoroeano ienes una oicidad nula* no es inflamable y"osee una eleada esabilidad química

Estados de agregación del refrigerante y otras consideraciones

>odemos er las curas de "resión em"eraura >ro"ias de los fluidos refri#eranesm$s de em"leados en auomoción* donde deerminaremos qu,* >or e%em"lo* a una"resión de 3 bar y una em"eraura de 1. rados* el fluido se enconrar$ en esadolíquido en cualquiera de los casos& así "ues* se deducen de esa cura caracerísicaqu, alo%ado el fluido en el sisema climai!ador del ehículo* en condiciones dere"oso* se encuenra en fase #aseosa "ara una em"eraura ambiene de 24C D 3*2bar @e "resión&

el #as R-154a no "uede uili!arse en las insalaciones "ara las cuales es$ "reiso elR-12 "orque su com"osición molecular es disina y* uili!$ndolo* al#unoscom"onenes ( %unas* ubos*ec&) se olerían "ermeables& "or ese moio as

"ie!as de las insalaciones +u, uili!an el R-154a no son inercambiables con las delR-12&



en los sisemas de climai!ación de los ehículos acuales desaconse%aencarecidamene el em"leo de fluidos refri#eranes #eoro"icos* caraceri!ados "or no"oseer una em"eraura consane de ebullición a una "resión deerminada* es decir*ane el cambio de esado* la em"eraura del com"ueso no "ermanece consane* sino que aumena en la a"ori!ación y disminuye a medida que se "roducen lacondensación* @enomin$ndose desli!amieno a la diferencia de em"eraura del fluidoal "rinci"io y al final de cada cambio de esado &

EL COPRE!OR

el com"resor es uno de los dos elemenos fundamenales del circuio* en el que sedebe obener un cambio de "resión del sisema* en ese caso a"orando un aumenode la misma* as"irane fluido en esado #aseoso "rocedene del ea"orador* a ba%a

"resión y em"eraura* "ara com"rimir lo im"uls$ndolo al sisema ala "resión y alaem"eraura ambi,n* en forma de a"or* #arani!ando el "rimer niel de "resión de lainsalaciónEisen muy diersos i"os de com"resoresG

a "rimera de ellas es$ mando en cuena el sisema de com"resión uili!ado cómo"uede ser com"resor "or "isones aleas o es"irales denro de los com"resores "or"or "isones se encuenran los roaios o alernaios&

la se#unda clasificación es en función del i"o de insalación los mismos que son"isones alernaios y de "aleas&

com"resores alternati#os

Cuyo cuer"o fa$ricado en duraluminio% se mecani&an los cilindros en los que seincrustan las camisas de fundición% que alo'an los "istones de aluminio con suscorres"ondientes segmentos que garanti&an el "erfecto sellado de las c(marasde com"resión% so$re las que se monta El "lato Porta #(l#ulas de acero% 'usto"or de$a'o de la culata O ta"a !u"erior% en la qu) se fi'an las tu$er*as de $a'a yalta "resión de la instalación res"ecti#amente% con la inter"osición de sendas 'untas tóricas "ara garanti&ar el sellado del con'unto+ el mo#imiento alternati#ode los "istones se logra "or medio de un mecanismo de $iela y mani#ela% formado "or el cig,e-al montado so$re unos co'inetes de $olas o agu'as% .u)

toma mo#imiento del motor de com$ustión "or medio de un Pi-ón de arrastremontado so$re el e'e del cig,e-al so$re un cha#etero y .u) es arrastrado "oruna correa dentada que a su #e& es mo#ida "or un Pi-ón aco"lado al cig,e-aldel motor de com$ustión+

so$re el cig,e-al se montan las $ielas% unidas a los "istones "ara con#ertir elmo#imiento circular de dicho cig,e-al en longitudinal de los "istones+ elmecanismo se encuentra sumergido "arcialmente en un de"ósito lleno de unaceite es"ec*fico de estos sistemas% com"ati$le con el fluido refrigerante% contenido en la carcasa inferior o Carter del com"resor% Unido el cuer"o delmismo con inter"osición de la corres"ondiente 'unta estanqueidad "ara e#itarfugas de fluidos del sistema y cerrado "or los e/tremos del cig,e-al con

ret)nes+



Para su funcionamiento es necesario que el com"resor as"ire solamente fluidoen forma de gas% Pues s* "enetras en su interior l*quido% destruir*a suscom"onentes% "uesto que los fluidos l*quidos no son com"resi$les y la carreraascendente del "istón "ro#ocar*a la deformación "ermanente de la #(l#ula deadmisión al com"rimir el l*quido% quedando "arcialmente inutili&ado estecilindro "ara las com"resiones #enideras% al "erder la c(mara de com"resión susellado a tra#)s de la deformidad creada en la #(l#ula de as"iración+

la com"resión del fluido se consigue con el mo#imiento de los "istones% que ensu carrera descendente as"iran el refrigerante a tra#)s de la #(l#ula de succión% llenando el cilindro+ cuando el "istón re$ase el "unto muerto inferior inicia lacarrera de com"resión% reduciendo r("idamente el #olumen del cilindro% com"rimiendo el agente frigor*fico% que alcan&a la "resión de tarado de la#(l#ula de descarga% saliendo hacia el condensador a alta "resión ytem"eratura+

com"resores rotati#os

La dis"osición de un com"resor del ti"o rotati#o de "istones% donde el giro deun disco oscilante "ro#oca el mo#imiento alternati#o de unos "istones% .u) esun recorrido descendente "roducen la es"iración del fluido% .u) es im"ulsado ala instalación en el recorrido ascendente+ la entrada y salida del fluido est(regulada "or sendas #(l#ulas de as"iración e im"ulsión +

Para su funcionamiento #emos que el e'e de ando reci$e mo#imiento del motor "or medio de una Correa tra"e&oidal que aco"la en la "olea de arrastre% delmismo modo que sucede en los com"resores alternati#os% "ara dar mo#imientodel "lato de mando a tra#)s del rotor de le#as% montado so$re los co'inetes

a/iales+ 0urante este rotación% las $ielas fi'adas del "lato de mando "or mediode rótulas transmiten a los "istones la traslación causada "or la inclinación delrotor de le#as% o$teni)ndose un mo#imiento alternati#o de los "istones que sedes"la&a en el interior de los cilindros la$rados en el cuer"o del com"resor+

gru"o de #(l#ulas

ente del ti"o de com"resor rotati#o utili&ado% se monta de forma general elmismo modelo de #(l#ulas% colocada so$re un disco de acero% so$re el .u)hacen asiento las l(minas elasticas .ue constituyen las #(l#ulas% normalmenteun n1mero de dos "or cilindro% detr(s de las cuales se sit1a el limitador de

carrera+

el funcionamiento interno del con'unto de #(l#ulas "ara un cilindro% donde elfluido "enetra en el com"resor% "rocedente de la toma de $a'a "resión delcircuito% "asando hacia el interior de la c(mara de com"resión% as"irandodurante la carrera descendente del "istón% for&ando de este modo la a"ertura dela #(l#ula de admisión+

em$rague electromagn)ticoEl arrastre del com"resor est( Asegurado "or medio de un em$ragueelectromagn)tico% so$re el (r$ol de mando mango+ Est( com"uesto "or una$o$ina magn)tica arrollada en el interior de una carcasa de cha"a em$utida%

que se alo'a en el interior de la "olea de hierro de alta "ermea$ilidad magn)tica+



cuando llega corriente el)ctrica a la $o$ina el cam"o magn)tico creado "or ella"roduce la atracción del "lato% .u) se hace solidario con el giro de la "olea dearrastre+ si no "asa corriente ala $o$ina% el cam"o magn)tico se 0esacti#a y"ermite que la "olea de arrastre "ueda girar li$remente% sin arrastrar al "lato% locual no se transmite su giro al e'e de ando del com"re anteniendo ladistancia de seguridad "refi'ada entre el "lato y la "olea de arrastre+

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