martes, 30 de agosto de 2016

Diagnosis básica del circuito del aire acondicionado (Parte 1)

En este post trataremos de dar algunas ayudas para diagnosticar posibles averías del circuito del agente frigorífico, utilizando como valores de medición la presión del mismo.
Manómetro
En la primera parte del post, se explicarán algunos conceptos básicos y el funcionamiento del circuito de aire acondicionado, siempre de la forma más sencilla posible.

El principio de funcionamiento del circuito de aire acondicionado consiste en el proceso cíclico termodinámico.

Desde un punto de vista científico el frío no existe, sólo se habla de diferentes niveles de calor, es decir, que para que una persona experimente la sensación de “frío”, se debe extraer el calor de su entorno.

Un ejemplo de fácil comprensión es introducir un cubito de hielo en una bebida, pues el calor de la bebida se transferirá al hielo hasta que la temperatura de estos dos se igualen, en ese momento, desde un punto de vista sensorial, el cubito de hielo y la bebida estarán fríos. 

Esto ocurre porque el calor siempre se transfiere desde un nivel térmico superior a otro inferior, nunca a la inversa.

Una manera de absorber calor, es utilizando líquidos fácilmente volátiles, esto es debido a que durante el proceso de evaporación se absorbe calor del entorno (un claro ejemplo son los sprays), generando la sensación de frío. 

De igual manera pero al revés se comporta el gas al enfriarse, pues su calor pasa al entorno hasta transformarse en líquido. Así pues, se pueden aplicar estas tres leyes:

-Un elemento absorbe calor al pasar de estado líquido a gaseoso.

-Un elemento desprende calor al pasar de estado gaseoso a líquido o sólido.

-El calor siempre fluye del elemento con mayor temperatura al de menor.


En un circuito de aire acondicionado se aplican estas leyes, haciendo que un agente frigorífico (con propiedades químicas específicas), circule dentro de un circuito cerrado donde cambiará constantemente de un estado líquido a un estado gaseoso y viceversa. 

Para ello, es necesario un circuito formado por los siguientes componentes:

-Compresor (1): se encarga de comprimir el agente frigorífico en forma de gas para después empujarlo a través del circuito. En consecuencia, el gas se calienta.

-Condensador (2): se trata de un intercambiador de calor y su tarea es reducir la temperatura del gas y condensarlo mediante el contacto con una corriente de aire generada por el movimiento del vehículo o por un ventilador específico. En este proceso, el aire exterior se calienta.

-Secador/acumulador (3): sirve como recipiente de expansión y depósito de reserva del agente frigorífico. 

Este depósito compensa también las oscilaciones de presión que surgen durante las diferentes condiciones de servicio del compresor. Puede equipar un secador que absorbe una pequeña cantidad de agua del circuito.

-Válvula de expansión (4): reduce la presión del circuito regulando el paso del agente hacia el evaporador. Al reducir la presión del líquido, este se expande y se evapora.

-Evaporador (5): al igual que el condensador, es un intercambiador de calor. Al recorrer este elemento, el gas absorbe el calor y la humedad del aire exterior. En este proceso, la corriente de aire exterior se enfría.

-Tuberías (6): su misión es transportar el agente frigorífico y mantener el circuito estanco.

-Dispositivos de regulación (7): su misión es la de regular la carga de trabajo a la que funciona el circuito, liberándolo cuando no es necesario su funcionamiento. Estos dispositivos pueden encontrarse en forma de embragues electromagnéticos o de electroválvulas de regulación de la cilindrada del compresor.


Al ponerse en funcionamiento el circuito, el compresor -1- aspira el agente frigorífico en forma de gas procedente del evaporador -5-, lo comprime hasta alcanzar una presión de entre 10 y 20 bares (140/290 psi), incluso 25 bares (360 psi) si equipan compresores de potencia regulada, y posteriormente lo empuja hacia el condensador -2-. Durante este proceso el gas alcanza temperaturas de hasta 120ºC.

Una vez en el condensador, el gas caliente y comprimido se enfría mediante la corriente de aire exterior, descendiendo la temperatura desde 60-120ºC en la entrada del condensador hasta los 30-50ºC a la salida. Al alcanzar la temperatura de rocío (55ºC aprox.), el agente se condensa y se convierte en líquido.

En estado líquido llega al acumulador -3- (donde se concentra) y fluyendo después por el secador, donde se extrae la posible humedad del fluido, así como las impurezas.

A continuación, circula hasta la válvula de expansión -4-. El agente sometido a presión, es inyectado en el evaporador -5- donde la presión es liberada hasta alcanzar unos valores entre 1.5 y 3 bares aproximadamente (20-40 psi). Este proceso provoca la vaporización del agente frigorífico y una reducción de su temperatura (punto de ebullición de -10ºC).

En estado gaseoso, circula por el evaporador calentándose hasta alcanzar una temperatura comprendida entre los 2 y 8ºC, enfriando a la vez la corriente de aire exterior que atraviesa el evaporador. El agente en estado gaseoso, es succionado de nuevo por el compresor, completando de este modo el circuito.

En la segunda parte del post se mostrarán algunos síntomas de avería y sus posibles causas.


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