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CURSO AIRE ACONDICIONADO EN VEHÍCULOS
DISPOSICIÓN ESQUEMÁTICA DE UNA INSTALACIÓN DE AIRE ACONDICIONADO
FUENTES DE CALOR EN EL INTERIOR DEL VEHICULO
El cuerpo humano100Kcal/h
Calzada
Motor y escape Guarnecidos
Insolación
INTERCAMBIO DE CALOR
TIPOS DE CRISTALES
a Radiación absorbida
r Radiación reflejada
t Radiación transmitida
8%
12%
80 %
47%
47%
Atérmico
SEGÚN EL ESTADO DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA LOS CUERPOS SE
CLASIFICAN DE LA SIGUIENTE MANERA:
SÓLIDOS
POSEEN VOLUMEN Y FORMA DEFINIDOS
LÍQUIDOS
POSEEN VOLUMEN DEFINIDO Y LA FORMA DEL RECIPIENTE QUE LO CONTIENE
AERIFORMES
POSEEN EL VOLUMEN Y LA FORMA DEL RECIPIENTE QUE LOS CONTIENE
UN AERIFORME, EN FUNCIÓN DE LA TEMPERATURA A LA QUE SE ENCUENTRA SE CONSIDERA:
GAS CUANDO SE ENCUENTRA A UNA TEMPERATURA IGUAL
O SUPERIOR A LA CRÍTICA
VAPOR CUANDO SE ENCUENTRA A TEMPERATURA INFERIOR A LA TEMPERATURA CRÍTICA
TEMPERATURA CRITICA
TEMPERATURA SOBRE LA CUAL UN GAS NO PUEDE SER LICUADO SOLO CON
PRESIÓN. A ESTA TEMPERATURA, NO HAY DISTINCIÓN ENTRE LÍQUIDO Y
VAPOR, TENIENDO AMBOS LA MISMA DENSIDAD Y CONSTITUYENDO UN
SISTEMA HOMOGÉNEO.
GASES
SUSTANCIAS AERIFORMES CUYA TEMPERATURA CRÍTICA ES INFERIOR A LA TEMPERATURA AMBIENTE MEDIA , Y NO SE PUEDE CONDENSAR A LA TEMPERATURA AMBIENTE
VAPOR
SUSTANCIA AERIFORME CUYA TEMPERATURA CRÍTICA SE ENCUENTRA POR ENCIMA DE LA TEMPERATURA AMBIENTE, Y SE PUEDE CONDENSAR A DICHA TEMPERATURA
VARIABLES TERMODINAMICAS
PRESIÓN
Fuerza por unidad de superficie
PRESIÓN ATMOSFÉRICA
UNIDADES
S.I. 1 PASCAL (Pa) = 1 N/m2
Newton = Fuerza que proporciona una aceleración de 1m/s2 a una masa de un kg.
OTRAS UNIDADES ADMITIDAS
AL SER EL PASCAL UNA UNIDAD MUY PEQUEÑA , EXISTEN OTRAS UNIDADES
QUE SON DE USO MAS FRECUENTE
1Bar = 100.000 Pa = 100 Kpa = 1.02 Kg/ cm2
1 Kg/ cm2 = 0.98 bar
PRESION ABSOLUTA
EL INICIO DE MEDIDA CORRESPONDE AL VACIO ABSOLUTO O PRESION “ 0 “ Y EL “1” A LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA NORMAL
P. abs. = Presión medida + presión atmosférica
PRESION RELATIVA
ES LA PRESIÓN MEDIDA SOBRE LA PRESION ATMOSFERICA
VACIO O DEPRESION
ES LA PRESIÓN MEDIDAD POR DEBAJO DE LA ATMOSFÉRICA
APARATOS DE MEDIDA
MANOMETROS
VACUOMETROS
CALOR Y TEMPERATURA
EL CALOR Es una forma de energía (térmica),poseida por un cuerpo debido al movimiento de las moléculas.
Parte de la energía que en un determinado proceso pasa de un cuerpo con temperatura superior a otro con temperatura inferior.
EFECTOS PRODUCIDOS POR EL CALOR
-Variación de la temperatura
-Cambios en el estado físico
-Reacciones químicas
-Producción de trabajo mecánico
TRANSMISION DEL CALOR
CONDUCCION
RADIACION
CONVECCION
De manera espontanea siempre del más caliente al más frío
Entre sólidos Fluídos
Sin contacto, ondas electromagnéticas (rayos infrarrojos)
SENTIDO DE TRANSMISIÓN DE LA ENERGÍA CALORÍFICA
UNIDADES DE MEDIDA
Caloría (cal)
Cantidad de calor necesaria para aumentar la temperatura de un gramo de agua destilada a presión atmosférica normal y a nivel del mar de 14,5º C a 15,5º C
Kcal
Elevar la temperatura en idénticas condiciones a un kg de agua
Países anglosajones
BTU British Thermal Unit
BTU= 252 cal
S.I.M JULIO
cal = 4,186 Julios
Kcal = 3,968 BTU
BTU = 1054,87 Julios
EQUIPOS FRIGORÍFICOS
FRIGORIA CUANDO SE EXTRAE UNA Kcal DEL LUGAR A
REFRIGERAR
Países anglosajones ton of refrigeration (ton)
extracción de 288000 BTU/día
ton = 12000 BTU/h = 3027 Kcal/h = 12672 Kj/h = 3,52 KW
TEMPERATURAIndica la cantidad de calor contenida en un cuerpo
Depende de la masa y del volumen del cuerpo
UNIDAD DE MEDIDA
GRADO varia según la escala utilizada
ESCALAS DE TEMPERATURA
ESCALA CELCIUS ºC divide el intervalo desde que se derrite el hielo 0ºC hasta que entra el agua en ebullición , 100º C en 100 partes
Agua destilada a una presión atmosférica a nivel del mar
La ausencia de calor se encuentra a -273,16 º C
ESCALA ABSOLUTA O KELVIN
La ausencia de calor corresponde con el 0 absoluto.
El hielo derrite a 273,16 ºK y la temperatura de ebullición es 376,16ºK
ESCALA FAHRENHEIT (en paises anglosajones)
ESCALAS DE TEMPERATURAS
CAMBIOS DE ESTADO
FUSION
EVAPORACIÓN
A B
6
1
51
6
TRANSFORMACIÓN DEL ESTADO FÍSICO DEL AGUA
TRANSFORMACIÓN DEL ESTADO FÍSICO DE LOS CUERPOS
Cambios de estado
CANTIDAD DE CALOR INTERCAMBIADO
Ejemplo de absorción y cesión de calor
1-CALOR SENSIBLE calor que provoca el cambio de temperatura no de estado
2-CALOR LATENTE calor necesario para provocar el cambio de estado sin cambio de temperatura.
3-CALOR ESPECIFICO calor necesario para elevar la tª de 1 Kg de materia en 1º C
4-CALOR LATENTE DE CONDENSACIÓN
calor liberado al pasar de vapor a líquido manteniendo la temperatura
5-CALOR LATENTE DE EVAPORACIÓN
calor absorbido al pasar de líquido a vapor manteniendo la temperatura
6-CALOR LATENTE DE FUSION
calor absorbido al pasar de sólido a líquido manteniendo la temperatura
ºC
100
0
-5025 80 100 539 Kcal
CALOR LATENTECALOR SENSIBLE
SOLIDO
LIQUIDO
VAPOR
HIELO
AGUA
ESTADO DIFASICO
ESTADO DIFASICO
A-VAPOR SATURADO vapor a la temperatura de evaporación que se encuentra en contacto con líquido
B-VAPOR SECO vapor a superior temperatura que la de evaporación
C-TEMPERATURA CRITICA La máxima temperatura por encima de la cual ya no se puede licuar un gas , cualquiera que sea la presión aplicada
Tº C
EFECTO DE LA PRESIÓN SOBRE LA EVAPORACIÓN DEL AGUA
EFECTO DE LA PRESIÓN SOBRE LA EVAPORACIÓN DEL AGUA
EFECTO DE LA PRESIÓN SOBRE LA EVAPORACIÓN DEL AGUA
INFLUENCIA DE LA PRESION EN LOS CAMBIOS DE ESTADO
A MAYOR PRESION MAYOR PUNTO DE EBULLICION
A MENOR PRESION MENOR PUNTO DE EBULLICION
REDUCCIÓN DE VOLUMEN aumenta presión y temperatura
AUMENTO DE VOLUMEN disminuye presión y temperatura
P xV= RT
T=cte Si disminuye el volumen aumenta la presión
Si a aumenta el volumen disminuye la presión
P=cte Si aumenta la temperatura aumenta el volumen
Si disminuye la temperatura disminuye el volumen
V= cte Si aumenta la temperatura aumenta la presión
Si disminuye la temperatura disminuye la presión
CAMBIOS DE ESTADO
PROVOCADOSPOR EL
DESCENSO DE LA PRESIÓN
O LA TEMPERATURA.
CAMBIOS DE ESTADO PROVOCADOS POR EL
ASCENSO DE LA PRESIÓN O LA
TEMPERATURA.
Representación gráfica de la ley de Boyle-Mariotte
HUMEDAD
Humedad relativa la cantidad de vapor de agua existente en el aire a esa temperatura
Se expresa en % respecto a igual volumen de aire saturado a P atm
Poca humedad Se reseca la garganta y las fosas nasales
Humedad alta Dificulta la evaporación del sudor, sensación de pegajosidad
El aumento de humedad relativa se puede compensar con una disminución de la temperatura de 2 a 3ºC
VELOCIDAD DEL AIRE Y PUREZA DEL AIRE
VELOCIDAD DEL AIRE 0,01 A 0,25 m/sg
recomendado de 0,07 a 0,13 m/sg
CAUDAL DE RENOVACION 10 a 80 m3/h
recomendado 13 m3/h
FUNCIONAMIENTO DEL ACONDICIONADOR
A- AIRE AMBIENTE (caliente, impuro y húmedo)
B-ACONDICIONADOR DE AIRE (Evaporador)
C-AIRE ACONDICIONADO (fresco, ventilado y deshumificado)
Fluído cedente
Fluído absorbente
AREA DEL BIENESTAR
18 > T º C >30
30 % >H >70 %
0,07 > Va >0,25 m/sg
Circuito básico de aire acondicionado
Componentes de un sistema de aire acondicionado.
Circuito de aire acondicionado con válvula de expansión.
Circuito de aire acondicionado con válvula de espiga o estrangulador.
Esquema de presiones, temperaturas y estados de la materia, en una instalación de aire acondicionado.
Relación entre presiones y temperaturas, en las zonas de alta y baja.
FLUIDO REFRIGERANTE
ES EL MEDIO DE TRANSPORTE PARA EL CALOR DESDE EL PUNTO EN QUE SE EXTRAE DEL HABITÁCULO ( EVAPORADOR ) HASTA EL PUNTO EN QUE SE CEDE AL EXTERIOR ( CONDENSADOR )
PARA PRODUCIR FRÍO DE UNA MANERA RÁPIDA SE NECESITA UN ELEMENTO QUE SE EVAPORE A BAJAS TEMPERATURA ( MUY VOLATIL )
Curva de presión de refrigerante R134a.
CARACTERÍSTICAS
• BAJO PUNTO DE EBULLICIÓN
• TEMPERATURA DE CONGELACIÓN MUY BAJA
• COMPOSICIÓN QUÍMICA ESTABLE DENTRO DEL CIRCUITO
• NO TIENE ACCIÓN CORROSIVA SOBRE LOS METALES Y GOMAS
• ES FACILMENTE DETECTABLE EN CASO DE FUGA
• NO TIENE AFINIDAD CON LOS COMPONENTES ATMOSFÉRICOS
EN LA NATURALEZA NO EXISTE NINGÚN FLUIDO QUE POSEA ESTAS CUALIDADES, POR LO QUE ES NECESARIO RECURRIR A PREPARADOS QUÍMICOS
TIPOS
• R12 ( CFC-12 )ESTE PRODUCTO AL CONTENER CLORO CCL2F2 ESTÁ PROHIBIDO POR SER UNO DE LOS RESPONSABLES DE LA DESTRUCCÓN DE LA CAPA DE OZONO
CARACTERISTICAS DEL R 12
Baja toxicidad <20%
Estabilidad química. Con el agua ácido fluorhídrico F2OH ataca al Fe, Cu y Al
Facilidad de mezcla con lubricantes
Elevado calor de evaporización
No se incendia ni explosiona . Forma fosfogeno en presencia de llamas
Presiones de trabajo moderadas
Compatibilidad química con los metales comunes SALVO Zn y Mg
Bajo coste.
Por encima de 150º se transforma en un gas mortal ( gas mostaza)
TEMPERATURA DE EVAPORIZACIÓN A P ATM DE -30ºC
• R134a ( HFC-134a ) FLUIDO USADO EN LA
ACTUALIDAD POR NO SER PERJUDICIAL PARA LA CAPA DE OZONO
CH2FCF3 ( TETRAFLUORETANO )
CARACTERISTICAS DEL R 134a CH2FCF3
TETRAFLUOR-ETANOBaja toxicidad
Estabilidad química
Facilidad de mezcla con lubricantes
Elevado calor de vaporización
No se incendia ni explosiona
Presiones de trabajo moderadas
Compatibilidad química con los metales comunes
Bajo coste
TEMPERATURA DE EVAPORIZACIÓN A P.ATM DE -26ºC
• AL TENER COMPOSICIÓN MOLECULAR DISTINTA NO PUEDEN UTILIZARSE PARA INSTALACIONES EN LAS QUE NO ESTE PREVISTO SU USO
GASES EMPLEADOS EN REFRIGERACION
CFC
R 12 TURISMOS CCl2F2
R 22 AUTOBUSES CClF2
R 502 CAMIONES FRIGORIFICOS
Mezcla R22 y R115 (48,8 % y 51,2 %)
R 134 a TURISMOS CH2FCF2
R 407 c AUTOBUSES
R 404a CAMIONES FRIGORIFICOS BP
R 507 CAMIONES FRIGORIFICOS AP
SUSTITUTOS HFC
R 12 Influye sobre la reducción de la capa de ozono1995 finalizó la fabricación e importación
2000 fin de utilización
R 22 fin de fabricación 2015
OZONO
-Intercepta UV
-Participa en el equilibrio térmico
LIQUIDO
GAS
CURVA DE SATURACION DEL R134a
R12 DESTRUYE LA CAPA DE OZONO
R134a CONTRIBUYE AL EFECTO INVERNADERO
1-Los rayos solares penetran en la atmósfera
2-Los gases de escape y los impulsores aumentan el CO2 y los oligogases ( CFC y metano) en las capas altas de la atmósfera
3-La tierra se calienta por la acción de los rayos solares
4- La tierra irradia enegía térmica
5-El CO2 y los oligogases reflectan la radiación térmica
6-Como resultado aumenta la temperatura de la superficie terrestre
Potencial de destrucción de la capa de ozono
Potencial de efecto invernadero
R 12 R134a
Bombona de refrigerante
NORMAS DE SEGURIDAD
UTILIZAR SIEMPRE GAFAS Y GUANTES DE PROTECCIÓN
EVITAR EL CONTACTO DEL REFRIGERANTE CON LA PIEL
EVITAR LA INHALACIÓN PROLONGADA DE VAPORES
NO TRABAJAR CERCA DE SUSTANCIAS INFLAMABLES
NO MANIPULAR NI MODIFICAR LA REGULACIÓN DE LAS VÁLVULA DE
DESAHOGO Y DE SEGURIDAD DE LOS EQUIPOS DE TRATAMIENTO
NO LLENAR CON REFRIGERANTE NINGÚN RECIPIENTE QUE NO ESTÉ
HOMOLOGADO
PRECAUCIONES A ADOPTAR CON LOS COMPUESTOS FRIGORIGENOS
No exponer los contenedores a los rayos solares
No utilizarlos en presencia de llamas libres
Guardarlos en lugares con buena ventilación
No exponer partes del cuerpo a la salida del gas produce quemaduras importantes
Trabajar con guantes y gafas protectoras