Scroll de refrigeración ZF24 K4E...ZF48 K4EZS56 K4E...ZS11 M3EZB56 KCE...ZB11 MCE

Guía de A

plicación

C6.2.3/0203/S 2

1 Introducción .............................................................................................................................. 3

2 Nomenclatura ........................................................................................................................... 3

3 Refrigerantes homologados ..................................................................................................... 3

4 Lubricación ............................................................................................................................... 4

5 Inyección de refrigerante .......................................................................................................... 5

6 Filtros ........................................................................................................................................ 6

7 Resistencia de cárter................................................................................................................ 6

8 Parada por baja ........................................................................................................................ 6

9 Controles de presión ................................................................................................................ 6

10 Silenciadores ............................................................................................................................ 7

11 Temperatura de la carcasa....................................................................................................... 7

12 Funcionamiento en vacío elevado............................................................................................ 7

13 Parada ...................................................................................................................................... 7

14 Cortes de alimentación breves................................................................................................. 7

15 Control de la temperatura de descarga.................................................................................... 7

16 Protección electrónica .............................................................................................................. 8

17 Control de fases ....................................................................................................................... 9

18 Comprobación funcional del protector y detección de fallos.................................................... 9

19 Instalación eléctrica ................................................................................................................ 10

20 Conexiones eléctricas ............................................................................................................ 10

21 Terminales de cables ............................................................................................................. 11

22 Ruido y vibración en la línea de aspiración............................................................................ 11

23 Comprobación funcional del compresor................................................................................. 12

24 Prueba de aislamiento............................................................................................................ 13

25 Instalación............................................................................................................................... 13

26 Procedimiento de evacuación y carga del sistema................................................................ 14

27 Arranque................................................................................................................................. 14

28 Sentido de giro ....................................................................................................................... 14

29 Válvulas de servicio y adaptadores........................................................................................ 15

30 Desmontaje de componentes del sistema ............................................................................. 16

31 Sustitución del compresor ...................................................................................................... 16

32 Directiva de equipos a presión ............................................................................................... 16

33 Diagramas de Trabajo............................................................................................................ 17

34 Comparaciones ZB/ZS ........................................................................................................... 19

35 Códigos de motor ................................................................................................................... 19

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1 IntroducciónEs esta guía se describen las características de funcionamiento y de diseño, así como losrequisitos de aplicación de los compresores Scroll de refrigeración de 7.5 a 15 HP.(ZF40K4E-TWD, ZS 92K4E-TWD y ZB11MCE-TWD). Esta familia de compresores Scroll se caracterizafundamentalmente por su sistema de protección que, mediante sensores internos y un móduloelectrónico externo, evita el sobrecalentamiento del motor y protege al compresor de la altatemperatura de descarga. Para más información, consulte el “Catálogo de productos” o el“Software de selección Copeland”. Todo ello se encuentra disponible en nuestra Webwww.ecopeland.com. Algunas de las características de funcionamiento y diseño descritas en lapresente guía son diferentes de las de los modelos de compresores Scroll Copeland máspequeños. Esta guía en ningún caso pretende entrar en conflicto con la experiencia probadasobre los sistemas de refrigeración que los propios instaladores o fabricantes de equipos yaposean.

2 NomenclaturaLos valores incluidos en la designación del modelo de los compresores Scroll Copeland indicanla capacidad nominal de los mismos en condiciones de funcionamiento ARI, y en BTU/h a 60Hz.Todos los compresores Scroll de refrigeración se suministran con aceite éster, tal y como loindica la letra “E” incluida en su nomenclatura.Denominación de modelos

Z F 3 3 K 4 E - T W D - 5 5 11 2 3 4 5 6 7

1 Z = Familia de compresor: Z = Scroll

S = Alta/media temperaturaF = Baja temperaturaB = Alta/media temperatura

3 - capacidad nominal [BTU/h] a 60 Hz y condiciones ARI, con multiplicadores"K" por 1.000 y "M" por 10.000

4 - variante de modelo

5 - aceite POE

6 - versión de motor

7 - versión de suministro

551: Conexiones roscadas Rotalock, visor de aceite, Obús para llenado o vaciado de aceite.

3 Refrigerantes homologadosLos refrigerantes R22, R404A, R507 y R134a están homologados para todos los compresoresScroll de refrigeración.La serie ZB de compresores también está homologada para R407C.Es esencial tener en cuenta el deslizamiento de las mezclas de refrigerante R407C al ajustar loscontroles de presión.Los diagramas de trabajo para cada refrigerante se indican en el apartado 33.

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ppm

1500

1000

500

50 100 150 250200 300 h

mineral oil

K11

.0/0

593

POE

Fig. 1: Absorción comparada de humedad en aceite éster y aceite mineral en [ppm]a 25°C y 50% de humedad relative. h = horas.

4 LubricaciónComo norma general siempre se deberá mantener el nivel de aceite aproximadamente a la mitaddel visor del compresor. Si se utiliza un regulador, el nivel en este caso debería de encontrarsepor encima de la línea media del visor que se encuentra en el citado regulador (para elfuncionamiento en paralelo, véase la guía C6.2.5/0901/E).Todos los compresores se entregancon una carga inicial de aceite. El tipo de aceite estándar empleado es el lubricante polioléster(POE) ICI Emkarate RL 32 CF (32 cSt). Sobre el terreno, el nivel de aceite puede ser rellenadocon ICI Emkarate RL 32 CF o Mobil EAL Arctic 22 CC. Los valores de recarga se pueden obteneren el correspondiente catálogo o en el programa de selección.Con los compresores se deben utilizar únicamente estos aceites específicos. Bajo ningunacircunstancia se deberán mezclar aceites éster con aceites minerales o alkilbencenicos cuandose utilicen refrigerantes HFC.El aceite éster tiene un carácter extremadamente higroscópico (véase la figura 1), aspecto esteque afecta claramente a su estabilidad.El número de ciclos de arranque/paradas en un compresor Scroll se debe limitar a 10 por hora.Una frecuencia elevada, con el consiguiente arrastre de aceite a la instalación en cada ciclo,podría provocar un defecto de lubricación en el compresor. Este problema se pondráespecialmente de manifiesto si el tiempo de funcionamiento posterior al arranque del compresorno es suficiente como para garantizar que el aceite desplazado retorne nuevamente al mismo.Se debe tener en cuenta, que hasta cierto punto, el aceite siempre se encuentra en el sistema enel interior de todos los componentes recubriendo los mismos en una cierta extensión. Laviscosidad del aceite varía con la temperatura del refrigerante mientras que la velocidad del gasen el sistema varía con dicha temperatura y la carga. Si en condiciones de carga baja se diera elcaso de que la velocidad del gas no sea lo suficientemente elevada como para que el aceite

retorne al compresor, se deberán diseñar las tuberías del sistema de la forma adecuada paraobviar el citado problema.Se debe hacer vacío en el sistema hasta niveles de 0,3 mbar/0,22 Torr. o inferiores. En caso deduda en cuanto al contenido de humedad, es recomendable tomar una muestra de aceite dediferentes puntos y comprobar dicho contenido. La humedad residual en la instalación debería deencontrarse por debajo de 50 ppm si se ha procedido a hacer el correcto vacío en el interior dela misma (véase el procedimiento de evacuación y carga del sistema en el apartado 26) y se hautilizado un filtro secador adecuado (se recomienda núcleo sólido XH9 o superior).Los visores de líquido/indicadores de humedad estándar actualmente disponibles se puedenutilizar con los refrigerantes HFC y lubricantes aprobados para ellos; no obstante, será necesarioconsiderar que el indicador de humedad sólo detectará el contenido de la misma que seencuentra presente en el refrigerante líquido, y que por lo tanto, el nivel de humedad realpresente en el aceite POE podrá ser muy superior al indicado por el visor. Ello se debe alcarácter altamente higroscópico de dicho aceite.Debido a la elevada higroscopicidad del aceite POE, se recomienda no retirar los tapones de lasconexiones del compresor hasta que éste vaya a ser instalado.

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5 Inyección de refrigeranteEn aplicaciones de baja temperatura, los modelos ZF requieren de una inyección de líquido ovapor al objeto de mantener la temperatura del gas de descarga dentro de unos márgenes deseguridad aceptables. Para ello, el compresor se suministra con una toma de ¼ “ de diámetrodonde se deberá conectar el tubo capilar apropiado según modelo. La inyección se efectúa endos cavidades diferentes en el interior de las espirales y todo ello sin alterar el proceso deaspiración del gas en las mismas; la inyección incrementa ligeramente el caudal de refrigerante através de la línea de descarga y el condensador de la instalación.La inyección de vapor provoca un enfriamiento del gas refrigerante comprimido por el compresory amplía los márgenes de trabajo del mismo. Asimismo, la inyección de vapor con el uso de uneconomizador subenfría el líquido que va al evaporador e incrementa el rendimiento de lainstalación.Se obtiene un subenfriamiento optimo del líquido refrigerante si el flujo de éste conrespecto al gas se realiza a contracorriente, tal y como se muestra en la figura adjunta. A fin deasegurar una circulación apropiada del aceite, el gas debería de salir del intercambiador de calorpor la parte inferior del mismo, aspecto éste que resulta esencial en el caso de que se empleenintercambiadores de placas que deban de ser montados en posición vertical. La inyección delíquido amplia el diagrama de trabajo con respecto a la inyección de vapor, tal y como puedeobservarse en los gráficos adjuntos del apartado 33.El tubo capilar se suministra arrollado en elinterior de una carcasa y con una abrazadera para adaptarlo al puerto de inyección. Suinstalación resulta necesaria para alimentar con la cantidad adecuada de líquido refrigerante alcompresor o al economizador (inyección de vapor). En caso de que en lugar de utilizar el tubocapilar suministrado por Copeland se desee construir uno propio, consúltense lasespecificaciones indicadas en el cuadro 1.Inmediatamente antes del tubo capilar, en el sentidode la circulación del refrigerante, se debe instalar una válvula solenoide estándar como porejemplo una ALCO 110 RB 2T2. El puerto de la válvula debe tener un diámetro mínimo de 1,4mm y se debe conectar de tal forma que abra la circulación del refrigerante cuando el compresoresté en marcha y cierre dicha circulación:• cuando el compresor se pare• durante la fases de desescarche por gas caliente• durante la parada por bajaA fin de evitar la obstrucción de la válvula y el dispositivo de inyección se debe instalar un filtrosecador como el ALCO ADK-Plus 036MMS o el ADK-Plus 032S.Si el protector interno del motorsaltara, es imperativo que se desconecte la alimentación eléctrica de la válvula solenoide deinyección.

TEVFig .3 Inyección de vapor

Fig .2 Inyección de líquido

Filtro secador

Condensador

Tubocapilar

Evaporador

V.solenoide

Compresor

Cuadro 1

Tubocapilar

Filtrosecador

Evaporador

V.solenoide

Economizador

TEV

Compresor

Aislamiento

Condensador

5

R404A/R507 R22Modelo D.I.

PulgadaLongitudPulgada

D.I.Pulgada

LongitudPulgadas

ZF24K4E 0.050" 30" 0.050" 5"ZF33K4E 0.050" 17.5" 0.050" 5"ZF40K4E 0.070" 30" 0.070" 30"ZF48K4E 0.07" 30" 0.07" 10"

C

6 FiltrosNo se recomienda utilizar en ningún punto del sistema filtros con una malla inferior a 30 x 30(aberturas de 0,6 mm2 ). La experiencia sobre el terreno ha demostrado que los filtros con mallamás fina utilizados para proteger las válvulas de expansión, los tubos capilares o losacumuladores pueden obstruirse de forma temporal o permanente. Dicha obstrucción puedeprovocar la avería del compresor.

7 Resistencia de cárterSiempre se deberá de instalar una resistencia decárter en el compresor si presumiblemente laconfiguración del sistema es tal que puede ocurrirque grandes cantidades de gas refrigerantecondensen en su interior diluyendo el aceite. Debidoal calor generado por la resistencia, el refrigerante sevaporiza constantemente y los problemasmencionados relativos al aceite se reducen demanera considerable. Véase en la figura 4 la posicióncorrecta de montaje de la resistencia.La resistencia de cárter debe instalarse por debajo

eloLyapDresmain8Smesaindctéa9LaP(REplare

.Z.4.18.00

40

Fig. 4: Posición de la resistencia decárter

6.2.3/0203/S 6

del la válvula de rellenado/vaciado de aceite situadan la parte baja de la carcasa de compresor. Asimismo deberá de permanecer activada durantes ciclos de parada del mismo.a puesta en macha inicial sobre el terreno de cualquier compresor constituye un periodo crítico, que todos sus componentes internos requieren de un breve periodo de rodaje que les

osibilite para soportar cargas elevadas en condiciones adversas.ebido a la capacidad inherente de los compresores Scroll Compliant de manejar el líquidofrigerante, no será necesario instalar una resistencia de cárter cuando la carga del sistema no

obrepase los 7,5 kg. Si se monta una resistencia de cárter, se recomienda activar ésta unínimo de 12 horas antes de poner en marcha el compresor. Con ello se evitará la dilución de

ceite del cárter del compresor y se reducirán los esfuerzos en sus cojinetes durante el arranqueicial. Parada por bajae recomienda aplicar un sistema de parada por baja al compresor al objeto de controlar laigración del refrigerante durante la parada del mismo. La válvula de retención, que incorporan

n la conexión de descarga todos los compresores Scroll de refrigeración, está diseñada paraoportar una parada de este tipo sin necesidad de utilizar una válvula de retención externadicional. Como norma general, y tal y como mencionamos anteriormente, siempre se deberá destalar una resistencia de cárter en aquellos sistemas en los que el compresor esté paradourante largos periodos de tiempo y exista una gran probabilidad de que el refrigerante puedaondensar en su interior. No obstante en aquellas instalaciones en las que las condicionescnicas o ambientales pudieran inhabilitar el efecto de la citada resistencia, será necesarioplicar adicionalmente un procedimiento de parada como el aquí citado. Controles de presiónos controles de presión de alta y de baja son necesarios siendo recomendable ajustarloscorde a las siguientes presiones de trabajo:ara los modelos ZF, el valor mínimo de configuración debería de ser 0,3 bar (R404A), 0,0 bar22).

n los modelos ZS y ZB, el corte del presostato de baja presión debe ajustarse al valor más altoosible. El valor mínimo establecido es de 2,6 bar. El valor máximo de presión admisible en eldo de alta para todos los modelos citados es de 28 bar. Todos las indicaciones dadas estánferidos a valores de presión relativa. (manométrica).

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10 SilenciadoresEl flujo a través de los compresores Scroll “Compliant” es continuo, con una pulsaciónrelativamente baja. Los silenciadores externos que a menudo se empleaban en los compresoresalternativos de pistón pueden no ser necesarios ahora en este tipo de compresores. No obstante,debido a la variabilidad entre los diferentes sistemas, es recomendable someter a cada diseño auna serie de test individuales al objeto de verificar que sus niveles sonoros se encuentran dentrode unos límites aceptables.11 Temperatura de la carcasaBajo ciertas circunstancias provocadas por fallos de algunos componentes del sistema, como porejemplo el ventilador del condensador o evaporador o por la pérdida de refrigerante, latemperatura de la zona superior de la carcasa y la línea de descarga del compresor puedenalcanzar valores extremos. Estos valores pueden llegar a superar los 177ºC, presentandose deforma breve pero repetida como consecuencia del funcionamiento cíclico del compresor tras lossucesivos rearmes y cortes de los dispositivos de protección. Se deberá evitar que los cables uotros materiales, que pudieran resultar dañados como consecuencia de estas temperaturas,entren en contacto con la citada zona de la carcasa.12 Funcionamiento en vacío elevadoEn ningún caso se deberá hacer funcionar un compresor Scroll de refrigeración en vacíoprofundo. Un arco eléctrico se establecería entre los terminales internos del Fusite que dañaríanpermanentemente dicho compresor. Se debe instalar un presostato de baja de seguridad comoprotección frente a esta incidencia (véase el apartado 9).13 ParadaDado que los compresores Scroll son también unos excelentes expansores de gas, se da el casoparticular en ellos que, durante la parada, el gas comprimido dentro de las espirales hacer girarlas mismas en sentido inverso durante un breve periodo de tiempo. El fenómeno se mantienehasta que las presiones internas en el compresor se equilibran generando un ruidocaracterístico. Una válvula de retención de disco en la conexión de descarga del compresorimpide la entrada de gas a alta presión tras la parada. Adicionalmente, una válvula de descargadinámica ubicada en la espiral fija del compresor evita que este fenómeno dure más de uno odos segundos.14 Cortes de alimentación brevesEn los modelos trifásicos no es necesario emplear ningún tipo de temporizador para prevenir larotación inversa debida a un corte de energía. El par motor es suficientemente elevado paraasegurar la rotación correcta bajo todas las circunstancias posibles de arranque.15 Control de la temperatura de descargaTodos los compresores Scroll de refrigeración de 7.5-15HP disponen de un termistor con unatemperatura de respuesta nominal de 140ºC situado en el puerto de descarga de su espiral fija(figura 5). Una temperatura de descarga excesiva activará el módulo electrónico de protección(véase asimismo el apartado 15). El sensor de la temperatura del gas de descarga estáconectado en serie con la cadena de termistores del motor.

Termistor de descarga

Figura 5: Posición del termistor de descarga

16 Protección electrónicaTodos los compresores Scroll de refrigeración de 7.5-15HP utilizan un sistema de protecciónelectrónica que se identifica en su nomenclatura por la presencia de una “W” en la letra centraldel código de su motor. Este sistema emplea como base la dependencia entre la resistencia y latemperatura característica de los termistores (también denominada resistencia PTC) paradetectar la temperatura del bobinado del motor. Una cadena de cuatro termistores conectados enserie se intercala en los devanados de tal forma que la temperatura de estos puede ser seguidacon una mínima inercia. Es necesario un módulo electrónico (INT69SCY) para procesar laresistencia de los termistores y activar un relé de control en función de los valores que adopte lamisma. En la figura 8 se muestra el gradiente característico de la curva de resistencia de untermistor. La curva de resistencia se puede diseñar para diferentes puntos de funcionamiento (temperatura de respuesta nominal(NAT), p. ej. 80°C, 100°C, 140°C) y debe ajustarse a lastolerancias especificadas en la norma DIN 44081.

L3 B

lanc

o

L1/T1 conexión neutroL2/T2 conexión faseS1, S2 conexión cadena determistoesM1, M2 conexión circuito decontrol

Especificaciones del módulo de protecciónTipo INT69 SCYVoltaje 120/240 V CAResistencia PTC normal 250 a 1.000 OhmResistencia de activación >4.500 Ohm ±Resistencia de rearme <2.750 OhmRetardo del módulo 30 min. ± 5 minMonitor de fase: Sí

Para la protección en caso de bloqueo del rotor, cada uno de losdevanados del motor del compresor tiene un termistor en su parte

L/T1

L/T 3

L1 R

ojo

L1 RedL3 WhiteL2 Black

L/T2

Fig 6: Móduloelectrónico

Fig 7: Terminales del compresor

L2 N

egro

superior (próximo a la entrada del gas de aspiración).Un cuarto termistor se encuentra situado en uno sólo de losdevanados en la parte más baja del motor. El quinto sensor estásituado en el puerto de descarga de la espiral fija para controlar latemperatura del gas en dicho punto. Toda la cadena está conectadainternamente al Fusite desde donde se conecta a las conexiones delmódulo S1 y S2 (véase la figura 6). Cuando el valor de la resistenciade cualquiera de los termistores de la cadena alcanza su valor deactivación, el módulo interrumpe la alimentación de la maniobra delcompresor y provoca su parada. El módulo se rearmaráautomaticamente una vez haya transcurrido un retardo de 30minutos, permitiendo el arranque del compresor si los termistores sehan enfriado suficientemente y su resistencia ha alcanzado el

Fig 8: Resistencia de los

termistores

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correspondiente valor de rearme

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17 Control de fasesEl módulo electrónico INT69SCY tiene la capacidad de detectar la presencia y secuencia defases L1, L2 y L3 de la línea eléctrica que alimenta el compresor. Las tres fases de corriente sedeben conectar en la secuencia adecuada a fin de que el compresor arranque y funcione en elsentido de rotación correcto. Cuando el módulo INT. 69SCY se dispara como consecuencia de laperdida de una fase, se activa un retardo de 5 minutos. Una vez transcurrido dicho retardo y silas tres fases de corriente se encuentran presentes, el compresor continuará funcionando; de locontrario, el módulo se bloqueará.Transcurridos 10 intentos para rearrancar el compresor, se bloquea definitivamente el módulosiendo únicamente posible su rearme mediante el restablecimiento de la alimentación del mismo(véanse las figuras 6 y 7).18 Comprobación funcional del protector y detección de fallosAntes de poner en marcha el compresor se debe realizar una comprobación funcional de sumódulo de protección.• ¡Desconecte la corriente!• Desconecte el cable de uno solo de los terminales S1 o S2 del módulo electrónico. Si en este

momento se intenta poner en marcha el compresor, el motor no debería arrancar.• Desconecte la corriente.• Vuelva a conectar el cable de la cadena de termistores que se soltó anteriormente. Si en

este momento se intenta poner en marcha el compresor, el motor debe arrancar.Diagnóstico de fallos del módulo de protección:

Si el motor no arranca durante la comprobación funcional, ello puede significar que existe un falloen el funcionamiento del sistema de protección:• Desconecte la corriente.• Verifique que la conexión de las fases de corriente sea correcta (véase la figura 7).• Compruebe si los cables de los termistores en la caja de conexiones y/o en el módulo de

protección están sueltos o si estos están cortados.• La resistencia de la cadena de termistores se debe medir en frío, es decir, cuando el motor

del compresor se haya enfriado suficientemente.Precaución: ¡Utilice un voltaje máximo de medición de 3 V!Para hacerlo, se deben desconectar los cables de los termistores en los terminales S1 y S2 delmódulo y efectuar la medición entre los mismos. La resistencia debe situarse entre 250 y 1.250Ohm a temperatura ambiente.La resistencia de disparo es de 10.000 Ohm o superior y la resistencia de rearme es de 3.000Ohm ± 500 Ohm.Si la resistencia es de 0 Ohm, se debe cambiar el compresor debido al cortocircuito de la cadenade termistores. ∞ Ohm significa que alguno de los sensores está abierto e igualmente se debe dereemplazar el compresor.Si no se encuentra ningún fallo en la cadena de termistores o no hay ningún contacto suelto niningún cable cortado, se deberá revisar el módulo. En ese caso se soltaran los cables delcontacto de maniobra M1 y M2 (¡Precaución! ¡Corte primero la alimentación!) y se comprobarásu continuidad:• puentee los terminales de la cadena de termistores en el módulo (con los cables de los

sensores desconectados)y alimente el mismo; el relé se debe activar; y debería existircontinuidad entre los contactos M1 y M2

• retire el puente entre S1 y S2, el relé se debe desactivar; y no deberá de existir continuidadentre los contactos M1 y M2

• vuelva a puentear los contactos S1 y S2, el relé permanece desactivado, y no haycontinuidad entre los terminales M1 y M2

• desconecte la alimentación durante unos 4 segundos y restablezca la misma; ahora el relédebe activarse; dando continuidad entre los contactos M1 y M2

si no se cumple alguna de las condiciones anteriores, el módulo está averiado y por tanto debería ser reemplazado.Nota: Se debe desconectar la corriente entre los diferentes test a fin de evitar cortocircuitos ycontactos accidentales. También se debe probar el funcionamiento del módulo cada vez que sedispare un fusible al objeto de verificar que sus contactos no se hayan quedado pegados.

C6.2.3/0203/S 10

C

S

R

T1

T3

T2

E.2.10.00

Fig. 10: Conexiones de losterminales del motor

19 Instalación eléctricaIndependientemente de la protección interna del motor, se deben instalar fusibles en la línea dealimentación eléctrica del compresor.La selección de fusibles se debe realizar conforme a las normas VDE 0635, DIN 57635, IEC 269-1, o EN 60-269-1.Para todos los modelos de compresores Scroll de refrigeración de esta familia el material delaislamiento del motor es de clase “H”, conforme a las normas IEC 34-18-1, EN 0530, VDE 0530o DIN 57530.Las conexiones del Fusite van marcadas como se indica en la figura 10. En la figura 11 semuestra el esquema eléctrico recomendado.

20 Conexiones eléctricasLa orientación de las conexiones eléctricas en loscompresores Scroll Copeland se indica en la figura10. Igualmente ésta se muestra en el esquemaeléctrico situado en el reverso de la tapa de su cajade conexiones. Los terminales de tornillo que seutilizan en estos compresores se deben apretar conun par de 2,5-2,6 Nm.

A1 módulo de protección del motor INT69SCYB1 termostato de temperatura ambienteF1 fusibleF3 presostato de altaF4 presostato de bajaK1 contactor del compresorR2 resistencia de cárterS1 interruptor auxiliarY5 solenoide de inyección de refrigerante

Fig. 11: Circuito de control

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Modelo TW* Módulo

ZF24/ZS56/ZB56ZF33/ZS75/ZB75ZF40/ZS92/ZB92ZF48/ZS11/ZB11M

B/CB/CB/CB/C

AAAA

A Faston hembra B Terminal tornillo C Terminal en U

Fig. 12: Terminales de cables

Fig.13: Diseño del tubo de aspiración

21 Terminales de cablesEn el siguiente cuadro se relacionan los tipos de terminales recomendados que se deben utilizarpara las diferentes conexiones eléctricas de los compresores. “A” y “B” se corresponden con lostamaños de lengüeta o diámetros de 1/4" o 6.3 mm. Para los vástagos roscados del número 10se debe utilizar los terminales del tipo “C”Los tamaños de los cables se deben seleccionar conforme a las normas DIN ISO 0100, IEC 364o las normativas nacionales.

22 Ruido y vibración en la línea de aspiraciónLos compresores Scroll “Compliant” deCopeland se caracterizan por uninherente bajo nivel de vibración, diferenteen algunos aspectos del característico delos tradicionales compresoresalternativos. Son precisamente esasdiferencias las que en raras ocasionespueden alterar el perfil sonoro delcompresor y ser motivo de reclamaciónpor el carácter inesperado del mismo.Una de estas diferencias citadas se basaen que el espectro de vibración de loscompresores Scroll incluye dosfrecuencias muy próximas, una de lascuales normalmente no se encuentrapresente en los compresores equipadoscon suspensiones internas del motoreléctrico (aislamiento de la carcasa).

Estas frecuencias podrían generar en la instalación un “latido” de bajo nivel cuya manifestaciónse percibe como un ruido que, en algunas circunstancias, se transmite desde la línea deaspiración al interior del edificio. El “latido” se puede eliminar atenuando cualquiera de lasfrecuencias de excitación que lo producen, lo que se consigue fácilmente utilizando una de lasconfiguraciones de diseño que se describen más abajo.Una segunda diferencia del compresor Scroll “Compliant” radica en el hecho de que en algunoscasos el movimiento normal que experimenta el compresor durante el arranque puede generarun ruido similar a un “impacto” que se transmita igualmente a lo largo de la línea de aspiración.Este fenómeno, al igual que el descrito anteriormente, se produce también debido a la falta desuspensión interna del compresor y se puede evitar fácilmente utilizando las técnicas estándarde aislamiento de líneas descritas a continuación.Configuración recomendada (figura 13)• Configuración de los tubos: bucle amortiguador pequeño• Válvula de servicio: “válvula acodada” sujeta a la unidad/pared• Silenciador de aspiración: no necesario

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Configuración alternativa:• Configuración de los tubos: bucle amortiguador pequeño• Válvula de servicio: válvula “recta” sujeta a la unidad/pared• Silenciador de aspiración: puede ser necesario

23 Comprobación funcional del compresorNingún compresor Scroll se debe poner en marcha con la válvula de servicio de aspiracióncerrada para comprobar su capacidad de evacuación, ya que este tipo de prueba podría dañarloseriamente; en su lugar se recomienda utilizar el procedimiento de diagnóstico siguiente paradeterminar si el citado compresor está funcionando correctamente.• Verifique que el voltaje de entrada a la unidad sea él correcto.

• Mediante la comprobación de la continuidad del devanado del motor y la puesta a tierra sedeterminará si la protección térmica está abierta o si el compresor se encuentra derivado. Sila protección se ha disparado, se deberá dejar enfriar el compresor el tiempo suficiente paraque ésta se restablezca.

• Con los manómetros de servicio conectados a las correspondientes conexiones deaspiración y descarga, arranque el compresor. Si la presión de aspiración desciendeacusadamente por debajo del nivel esperado, podría suceder que la carga de refrigeranteesté baja o bien que el flujo del sistema se encuentre obstruido.

Para comprobar si el compresor está bombeando correctamente, se debe comparar su consumoreal con los valores publicados en las tablas empleando las presiones y voltaje de trabajo delsistema. Una variación significativa, más de ±15% con respecto a los valores tabulados, puedeser significativo e indicar que el compresor está averiado. Un desequilibrio de corriente superioral 15% con respecto al valor promedio de las tres fases puede indicar un desequilibrio de voltajey por tanto debería ser tenido en cuenta y investigado.

Antes de cambiar o devolver un compresor: Cerciórese de que el compresor está realmenteaveriado. Como mínimo, vuelva a comprobar la existencia de derivaciones, la resistencia deldevanado y su capacidad para arrancar antes de devolverlo. En más de una tercera parte de loscompresores devueltos a Copeland para su revisión en garantía no se encuentra ningún fallo, yaque sus síntomas de avería habían sido diagnosticados erróneamente sobre el terreno. Lasustitución de compresores que funcionan supone costes innecesarios para todos.

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Fig. 14: Gomas de montaje

24 Prueba de aislamientoCopeland somete a todos los compresores Scroll a una prueba de aislamiento una vez finalizadosu ensamblaje completo. Dicha prueba se realiza conforme a EN0530 o VDE0530 parte 1Como norma general, este tipo de pruebas únicamente deberían llevarse a cabo en equiposnuevos, ya que la aplicación reiterada de las mismas acelera el desgaste del aislamiento de losdevanados. No obstante y si por alguna razón fuera obligatorio realizar un test de estanaturaleza, en primer lugar desconecte todos los dispositivos electrónicos (módulo de proteccióndel motor, control de velocidad del ventilador, etc.), y seguidamente aplique una tensión deprueba inferior a la que fue utilizada en la fase de montaje del compresor. En la prueba realizadaen fábrica se aplica un voltaje de 1.000 V más dos veces el voltaje nominal durante 1-4segundos. Dicha tensión se aplica entre el devanado del motor (cada una de las fases) y lacarcasa que lo envuelve, siendo el límite máximo de corriente de fuga admisible deaproximadamente 10 mA.Precaución: No realice pruebas de aislamiento si la carcasa del compresor está sometida avacío. Los compresores Scroll están diseñados de tal forma que su motor se encuentra en laparte inferior de la carcasa y el mecanismo de compresión ocupa la parte superior de la misma.En consecuencia, en este tipo de compresores el motor puede encontrarse sumergido enrefrigerante, cuando éste se encuentra presente en el cárter del compresor, en mayor medidaque en los compresores herméticos alternativos equivalentes. En este aspecto, el compresorScroll se asemeja más a los compresores semiherméticos (llevan motores horizontalesparcialmente sumergidos en una mezcla de aceite y refrigerante).Por todo ello, se habrá de teneren cuenta que, cuando se realice una prueba de aislamiento en compresores Scroll en presenciade líquido en el cárter, se podrán detectar niveles de corriente de fuga superiores con respecto aaquellos encontrados en compresores con distinta configuración (motor situado en la partesuperior). Ello es debido a la mayor conductividad eléctrica del líquido refrigerante con respectoal vapor o el aceite. No obstante, este fenómeno puede ocurrir en cualquier compresor con unaconfiguración similar, no siendo los niveles de corriente de fuga detectados problema algunopara su seguridad. En este caso para reducir los valores de corriente de fuga obtenidos sedebería hacer funcionar el compresor durante un breve periodo de tiempo, a fin de redistribuir elrefrigerante a una configuración más normal, y volver a realizar la citada prueba.

25 InstalaciónTodos los compresores se suministran con cuatro amortiguadores de goma (véase la figura 14)que atenúan las tensiones producidas durante el arranque e impiden en gran medida latransmisión de ruidos y vibraciones a la base de sujeción. El manguito metálico insertado en elinterior de la goma sirve de guía para la misma. Dado que este manguito no está diseñado parasoportar determinadas cargas se deberá de tener en cuenta que un par de apriete excesivopodrá romperlo. Su diámetro interior es de aproximadamente 8,5 mm para ajustarse, porejemplo, a un tornillo de métrica 8. El par de apriete debe ser de 13 ± 1 Nm, siendoextremadamente importante que la goma no se encuentre comprimida tras la aplicación delmismo. Se recomienda dejar una holgura de aproximadamente 2 mm entre la parte inferior de laarandela y la parte superior de la goma. Para funcionamiento múltiple o en paralelo, véase laguía C6.2.5/0901-0702/E.

Z.9.28.00

2 mm

En funcionamiento

C6.2.3/0203/S 14

26 Procedimiento de evacuación y carga del sistemaPreviamente a la puesta en marcha de la instalación, se deberá evacuar esta con una bomba devacío. Durante la fase inicial de evacuación, las válvulas de servicio de aspiración y descarga delcompresor permanecerán cerradas. Se recomienda instalar adicionalmente válvulas de accesoen las líneas de aspiración y líquido, lo más alejadas posible del compresor, para realizar elseguimiento de la presión durante la citada operación de vacío. No se recomienda que se hagala medición de la presión en la bomba ya que el gradiente de presión a lo largo de los manguitosde conexión a la misma podría dar lugar a indicaciones erróneas. Posteriormente y durante elfuncionamiento normal estas válvulas de acceso podrán ser utilizadas para medir las presionesde trabajo del sistema, con lo que se verificará además que no existan caídas de presiónexcesivas en la línea de aspiración y de líquido del mismo; especialmente esta última dará unaindicación de que el dispositivo de expansión funciona correctamente.Ocasionalmente, la evacuación del sistema sólo en el lado de aspiración de un compresor Scrollpuede impedir de forma temporal que éste posteriormente a dicha operación pueda arrancar.Ello se debe a que el sello flotante, con una mayor presión actuando sobre el mismo, podríaajustarse axialmente con el juego de espirales y provocar que ambos elementos se mantuviesenapretados uno contra el otro hasta que las presiones se equilibrasen.

Se debe hacer vacío en la instalación en esta primera fase hasta alcanzar valores de 0,3mbar/0,22 Torr o inferiores. Seguidamente, se liberará la carga de aire seco del compresor alambiente, se abrirán sus válvulas de servicio y nuevamente se hará vacío en toda la instalación,incluido el compresor, de la misma manera descrita anteriormente.El diseño a prueba de fugas de la instalación y los métodos de test frente a ellas deben ser lomás estrictos posibles. (Véase EN378).Ocasionalmente, la carga rápida de refrigerante a través sólo de la aspiración de un compresorScroll podría provocar que este de forma temporal y posteriormente a dicha carga no arrancase.Una rápida presurización del lado de baja del compresor, sin que la presión de alta oponganinguna resistencia, provocaría un fuerte sellado axial de las espirales especialmente en el casode que sus flancos se encontrasen inicialmente en contacto. Consecuentemente, en estasituación, hasta que las presiones internas no se equilibren, las espirales pueden mantenersefuertemente en contacto una con otra impidiendo la rotación. La mejor manera de evitar estasituación es cargar simultáneamente la instalación a través de los lados de alta y baja delcompresor en una proporción que no provoque ese sellado axial de las espirales. El máximo ratiode carga se puede determinar mediante pruebas sencillas.27 ArranqueDurante el arranque del compresor siempre se oirá un sonido metálico que se debe al contactoinicial de las espirales.Debido al diseño de las espirales la presión interna del compresor se encuentra siempreequilibrada en el arranque, por lo que éste siempre estará garantizado incluso a bajo voltaje.28 Sentido de giroLos compresores Scroll, al igual que otros tipos de compresores, sólo comprimen en un sentidode giro. Los compresores trifásicos giran en cualquier sentido dependiendo de la secuencia desus fases. El módulo de protección electrónica (INT69SCY) no permite que el compresorfuncione si dicha secuencia es incorrecta (véase el apartado 11). Es importante incluir avisos einstrucciones en lugares apropiados del equipo a fin de asegurar que el sentido de giro delcompresor es el adecuado cuando éste se instale y ponga en marcha.El sentido de giro correcto se verifica observando que la presión de aspiración disminuya y lapresión de descarga aumente.

C6.2.3/0203/S

29 Válvulas de servicio y adaptadoresLos compresores Scroll de refrigeración se suministran con conexiones roscadas para adaptarválvulas Rotalock , aunque mediante el empleo de los adaptadores rectos “B” y acodados “C”también es posible realizar conexiones de tipo soldar.(Véase la figura 15 y el listado derepuestos ZF/ZS y ZB )

a

c

b

(1) (2)

Z.8.07.00

c

ba

Z.8.08.00 Z.8.10.00

c

�

(1) conexión control de presión(2) conexión manómetro

Rotalock 3/4Rotalock 1"1Rotalock 1"3Rotalock 2"1Mirilla de coPerrnos d5/16", M 9

Fig 15: Válvulas de servicio y adap

A BC

15

b

d

Z.8.09.00

Par [Nm]"-16UNF 40 - 50/4-12UNF 100-110/4-12UNF 170-180/4-12UNF 190-200

ntrol 25 - 25.5e sujeción 34 max.

tadores

a

C6.2.3/0203/S 16

30 Desmontaje de componentes del sistema¡Precaución! Previamente a la apertura de un sistema es conveniente eliminar todo elrefrigerante tanto del lado de alta como del de baja del mismo. Si se extrajese la carga derefrigerante de una unidad purgando el sistema únicamente a través del lado de alta de lamisma, podría ocurrir que las espirales del compresor Scroll quedarán encajadas entre siimpidiendo el equilibrado interno del mismo. Como consecuencia de ello el lado de baja presiónen el interior de la carcasa y la línea de aspiración quedarían presurizadas, con el riesgo deignición que esto conlleva si se procediera a desoldar el compresor por la citada línea. Dichaignición estaría provocada como consecuencia del presumible escape de la mezcla derefrigerante y aceite, ocasionado al desoldar el tubo, y el consiguiente contacto de ésta con lallama del soplete. Para evitar este riesgo, es importante comprobar la presión de los lados dealta y baja con manómetros antes de proceder a desmontar el compresor o, en el caso de que seesté reparando una unidad en una cadena de montaje, purgar el refrigerante de ambos lados a lavez. Igualmente se deben colocar instrucciones que eviten este problema en la documentaciónde los equipos correspondientes. Se recomienda cortar las conexiones de las líneas deaspiración y descarga en lugar de desoldar las mismas en el caso de que se proceda a retirar elcompresor de un equipo o instalación.31 Sustitución del compresorSiempre que se queme un motor y se reemplace completamente el compresor con el aceitedeteriorado estaremos eliminando de la instalación la mayor parte de los posibles contaminantespara la misma. El resto del aceite en el sistema podrá ser reutilizado tras la limpieza del mismosiempre y cuando la instalación disponga de los filtros secadores adecuados tanto en su línea deaspiración como de líquido. Tras la sustitución del compresor se recomienda el empleo de unfiltro de aspiración de Alumina activada al 100%, el cual deberá de ser reemplazadotranscurridas 72 horas de su instalación. Se recomienda igualmente cambiar el acumulador deaspiración, si el sistema tuviera alguno, ya que el orificio de retorno de aceite o la malla podríanhaberse obstruido después de la rotura del compresor. Ello podría provocar problemas en elretorno de aceite al compresor de repuesto y ser motivo de una segunda avería.Cuando se sustituye sobre el terreno un compresor es posible que gran parte del aceite de dichocompresor no se elimine del sistema y por tanto quede retenido en el mismo. Aunque ello nopueda afectar a la fiabilidad del compresor de repuesto, si que podrá darse el caso de que dichoaceite retenido alcance el cárter de éste y se añada al ya existente, lo que provocará unincremento de la resistencia al giro del rotor y por tanto elevará el consumo de energía.Véanse en el apartado correspondiente la información relativa a las válvulas Rotalock,adaptadores, visor de aceite y los pares de apriete de los pernos de sujeción.32 Directiva de equipos a presiónTodos los compresores Scroll de refrigeración referidos en esta guía cumplen con la directivaeuropea de equipos a presión. En la placa de características del compresor figuran la marcaPED CE 0062 ,el grupo de refrigerante y los límites de temperatura tanto en el lado de alta comode baja presión del mismo.

C6.2.3/0203/S 17

33 Diagramas de TrabajoNota: Todos los diagramas de trabajo están referidos a unas condiciones de temperaturadel gas de aspiración de 25ºC salvo que otra diferente sea expresamente especificada

R404/R-507

ZF24K4E a ZF48K4E

Te °C

Tc°C

ZS56 a ZS11M3E

Tc°C

Te °C

60

50

40

30

20

10

0

-10

-40 -35 -30 -10-20 0 5-25 -15 -5 10

ZF24 a ZF48K4EFuncionamiento economizador

Te °C

Tc°C

ZB56KCE a ZB11MCE

Tc°C

Te °C

10K Recalentamiento en aspiración

10K Recalentamiento en aspiración

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R22

ZS56 a ZS11M3E

Tc °C

Te °C

60

50

40

30

20

10

0

-10

-40 -35 -30 -10-20 0 5-25 -15 -5 10

ZF24K4E a ZF48K4EFuncionamiento economizador

Tc °C

Te °C

ZB56K4E a ZB11MCE

Tc °C

Te °C

10K Recalentamiento en aspiración

10K Recalentamiento en aspiración

ZF24 a ZF48K4E

Tc °C

Te °C

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34 Comparaciones ZB/ZS

35 Códigos de motorCódigo 50 Hz 60 Hz Conexión

Volt ± 10%/ ~/Hz Volt ± 10%/ ~/HzTWD 380-420/3/50 Hz 440-480/3/60Hz YTW7 - 380/360Hz YTWC 200/3/50 Hz 208-230/3/60Hz YTWE 500/3/50 Hz 575/3/50Hz YTWR 220-240/3/50 Hz - Y