Componentes y Mantenimiento de Sistemas de Refrigeración en Tecnología Industrial

Filtro Deshidratante

El circuito de fluido refrigerante es un sistema estanco donde se producen, de forma cíclica, una serie de transformaciones termodinámicas. En este circuito solo debe circular el agente frigorífico (R-134a). Cualquier otro elemento que se introduzca puede provocar disfunciones o desperfectos. El agua es muy perjudicial porque forma cristales de hielo. Es necesario instalar un elemento filtrante situado a la salida del condensador, que consiste en un conjunto de bolitas de un material absorbente de la humedad (gel de sílice). El gel de sílice es una variedad de dióxido de silicio, un gran desecante por adsorción.

Válvula de Expansión

En la válvula de expansión se produce la expansión adiabática del fluido. Es un paso pequeño para permitir el paso de fluido, pero a la vez mantener la diferencia de presiones entre el circuito de baja y alta presión. Este paso estrecho es variable y existen dos tipos: por presión y por temperatura.

Válvula Regulada por Presión

El mecanismo de autorregulación se produce en función de la presión baja del sistema. Es la más utilizada. Se compone de una carcasa en cuyo interior existen dos conductos separados entre sí: conducto de control y conducto de la válvula.

• Conducto de control: Se compone de la entrada de gas procedente del evaporador y de la salida de gas hacia el compresor. Está en contacto con la membrana, tras la cual hay una cámara donde se guarda una cantidad de fluido que mantiene una presión de referencia.
• Conducto de la válvula: Formado por la entrada de líquido a alta presión procedente del filtro, la salida del líquido de baja presión hacia el evaporador y, entre ambas, se encuentra la válvula. Esta se compone de una bola de acero accionada hacia arriba por un muelle y hacia abajo por una varilla movida por una membrana. La membrana está sometida a tres fuerzas:
  • La provocada por la presión de referencia, que es fija.
  • La del gas del conducto de control, que es variable.
  • La del muelle a través de la varilla, que es fija.
  De la resultante de las tres fuerzas depende que la bola esté cerrada (hacia arriba) o abierta. Cuando la presión del conducto de control es alta, mueve la membrana hacia arriba, la membrana arrastra a la varilla hacia arriba y la válvula se cierra por acción del muelle. Si la presión del conducto de control es muy baja, la membrana se mueve hacia abajo empujada por la presión de referencia. La membrana mueve a la varilla, que empuja a la bola y abre el paso de líquido entre la entrada y la salida. Al pasar líquido hacia el evaporador, se produce el cambio de estado.

Válvula Regulada por Temperatura

Válvula que controla automáticamente la cantidad de fluido que deja pasar, mediante la temperatura del evaporador. Consta de un diafragma que tiene en su parte superior una cámara estanca comunicada con un tubo capilar; ambos contienen fluido refrigerante. El tubo capilar está en contacto con el evaporador y detecta su temperatura. En función de esto, el fluido dentro del capilar se evaporará o condensará en mayor o menor grado, variando así la presión ejercida sobre el diafragma. Cuando el evaporador tiene una temperatura muy baja, se produce la condensación del fluido refrigerante dentro del capilar y la presión en el interior de la cámara desciende, obligando a la membrana a descender. La membrana arrastra a una doble varilla hacia arriba y cierra la válvula de bola. Así, desciende el paso del líquido del circuito de alta presión hacia la baja presión. Cuando la temperatura del evaporador es alta, el fluido capilar se evapora, aumentando la presión de la cámara y el diafragma baja, empuja las varillas y liberan la bola, permitiendo el paso de líquido de alta a baja presión y aumentando la producción de frío.

Evaporador

Intercambiador de calor en el que se produce la evaporación isobárica del fluido refrigerante. En su interior, tiene un tubo arrollado en forma de serpentín por el que circula el fluido. Por la parte inferior, entra líquido a baja presión procedente de la válvula de expansión. El líquido asciende a la vez que recibe calor y se produce la evaporación. El aire procedente del exterior cede calor al intercambiador y disminuye su temperatura. El aire, ya frío, se dirige al habitáculo. El evaporador disminuye la humedad: cuando el aire toma contacto con las paredes frías del intercambiador, la humedad que tiene se condensa y precipita en forma de gotas. Esta agua formada en el interior sale hacia el exterior por un conducto de evacuación.

Mantenimiento

El mantenimiento de los sistemas de refrigeración incluye:

• Verificación de las presiones alta y baja: La lectura se puede hacer nada más conectar el equipo de carga al circuito y con el motor en marcha.
• Recuperación del fluido refrigerante: Consiste en extraer todo el contenido de fluido.
• Hacer el vacío en el circuito: Consiste en extraer todos los restos de gas.
• Verificación del vacío: Verificar si la presión no varía. En caso de variaciones, el circuito no es estanco.
• Reciclado: Consiste en el filtrado del fluido para eliminar impurezas.
• Carga del circuito: Consiste en transferir hacia el circuito la cantidad de aceite y fluido refrigerante necesarios.

Racores de Conexión

Son los conectores que unen el circuito de aire con el equipo de carga. Se utilizan enchufes rápidos. El racor de baja presión es azul, más pequeño, y el de alta presión es rojo y más grande. Los tubos del circuito tienen diámetros opuestos a sus presiones: los tubos del circuito de alta presión tienen menor diámetro y los tubos de baja presión tienen mayor diámetro. El racor de baja presión es de menor diámetro, pero el tubo es de mayor diámetro.

Circuito del Aire

Es el recorrido que realiza el aire. Sus elementos son:

• Filtro de polen: Fabricado de celulosa, impide la entrada de partículas. Algunos incluyen filtro de carbón activo que elimina malos olores. Se cambia en cada revisión o una vez al año.
• Chapaleta de velocidad: Trampilla que se ajusta para adecuar el flujo de aire.
• Chapaleta de aire fresco/recirculación: Conmuta la entrada de aire hacia el habitáculo, que puede ser aire procedente del exterior o del mismo habitáculo.
• Turbina: Impulsor de aire movido por motor eléctrico que adecua la velocidad del flujo.
• Evaporador: Necesario para la producción de frío. Cuando el aire pasa por él, pierde temperatura y humedad. En la parte inferior, se practica un orificio de salida para evacuar las gotas.
• Trampilla de mezcla de aire: Chapaleta que permite o no el paso de aire hacia el intercambiador de calor de la calefacción. Dependiendo de su posición, tendremos aire frío o caliente.
• Intercambiador de calor de calefacción: Radiador a través del cual circula líquido refrigerante.
• Compuertas de salida: Trampillas que permiten seleccionar por dónde sale el aire hacia el habitáculo. Pueden ser activadas de forma manual o automática.