El refrigerante R-407F, es una mezcla del tipo zeotrópica.
Su clasificación de seguridad es A1, grupo L1, es decir, tiene baja toxicidad y no es inflamable.
El refrigerante R-407F, tiene un potencial de calentamiento global G W P, de 1825.
Por tener un potencial de calentamiento global menor de 2500, no es afectado por las restricciones ambientales, aplicadas en el año 2020, para refrigerantes con unp de mas de 2500.
El refrigerante R-407 F, requiere lubricante Poliol-Ester tipo POE.
El R407F, funciona como sustituto, retrofit del R22, inocuo para la capa de ozono, en diversas aplicaciones de refrigeración.
Para el reemplazo del R-22, el R407F, requiere cambio de lubricante, si la instalación funcionaba con aceite mineral, o alquín bencénico.
Su flujo másico es idéntico al del R-22, y no necesita reemplazo o ajuste de la válvula de expansión termostática.
Aunque el refrigerante R407 F, fue pensado como un reemplazo del R22, su G W P de 1800, lo convierte en una alternativa de menor G W P al R404A.
El refrigerante R407F, Es un “Drop in”, sustituto directo del R404 A, y el R-507.
El reacondicionamiento de R-404 A, al R-407F, no requiere cambio del tipo de lubricante, ni de partes del sistema.
La temperatura de descarga del r-407 f, puede ser cerca de 20°C superior, a la del R404A, cuando se trabaja con una temperatura en el evaporador de -10°C.
Para temperaturas por debajo de -10°C, puede necesitar inyección de líquido, debido a la alta temperatura de descarga.
La eficiencia energética del R-407 F, puede ser un 15% superior, a la del r404 á.
La capacidad del r407 f, puede ser un 20% mayor a la del r404 á.
Para El refrigerante R-407F, siempre se debe efectuar la Carga en fase líquida.
Como todos los refrigerantes HFC, no daña la capa de ozono.
Los vapores de R-407F, son más pesados que el aire, y suelen acumularse cerca del suelo.
Concentraciones atmosféricas muy altas, pueden producir efectos anestésicos y asfixia.
Tabla de Presión y Temperatura del gas R407:
En la siguiente tabla se tiene la presión y temperatura de saturación del R407F según la fase.
°C R407F
Presión Líquido Absoluta Burbuja
Presión Vapor Absoluta Rocío
-30°C
30,58 psi
23,37 psi
-26°C
36,02 psi
27,93 psi
-22°C
42,34 psi
33,08 psi
-18°C
49,25 psi
39,10 psi
-14°C
57,18 psi
45,72 psi
-10°C
65,86 psi
53,36 psi
-6°C
75,71 psi
61,89 psi
-2°C
86,44 psi
71,44 psi
2°C
98,34 psi
82,03 psi
6°C
111,57 psi
93,79 psi
10°C
125,98 psi
106,72 psi
14°C
141,71 psi
120,98 psi
18°C
158,76 psi
136,71 psi
22°C
177,43 psi
153,91 psi
26°C
197,72 psi
172,73 psi
30°C
219,62 psi
193,31 psi
34°C
243,29 psi
215,50 psi
38°C
268,86 psi
239,76 psi
Presiones de trabajo del R407F en bar:
Temperatura R407F °C
Presión R407F Burbuja Absoluta
Presión R407F Rocio Absoluta
-30°C
2.08 bar
1.59 bar
-26°C
2.45 bar
1.90 bar
-22°C
2.88 bar
2.25 bar
-18°C
3.35 bar
2.66 bar
-14°C
3.89 bar
3.11 bar
-10°C
4.48 bar
3.63 bar
-6°C
5.15 bar
4.21 bar
-2°C
5.88 bar
4.86 bar
2°C
6.69 bar
5.58 bar
6°C
7.59 bar
6.38 bar
10°C
8.57 bar
7.26 bar
14°C
9.64 bar
8.23 bar
18°C
10.80 bar
9.30 bar
22°C
12.07 bar
10.47 bar
26°C
13.45 bar
11.75 bar
30°C
14.94 bar
13.15 bar
34°C
16.55 bar
14.66 bar
38°C
18.29 bar
16.31 bar
42°C
20.15 bar
18.09 bar
46°C
22.15 bar
20.02 bar
50°C
24.3 bar
22.10 bar
Taqbla de presión y temperatura del R407F
Por ejemplo si la temperatura del evaporador es de -18°C se debe trabajar con la presión absoluta de burbuja de 3.35bar.
Para obtener la presión del manometro se debe restar la presión de atmósferica.
P manómetro = P absoluta – P atmósferica
P manómetro = 3.35 bar – 1 bar = 2.35 bar
P manómetro = 2.35 bar (34.54 psi)
Propiedades termodinámicas del R407F:
En la siguiente tabla se pueden observar las propiedades termofinamicas mas importantes del R407F:
Propiedades termodinámicas del R407F
¿Cómo se carga el gas refrigerante R-407F?
A partir de la temperatura que se necesita en el evaporador encuentre la presión absoluta de saturación.
La presión absoluta de saturación, se debe convertir en presión manométrica.
Para encontrar la presión manométrica solo reste la presión absoluta del valor de la atmósferica.
Así por ejemplo si se requiere cargar el refrigerante, para una aplicación cuya temperatura del evaporador es -18°C, se tiene en la tabla que la presión absoluta de saturación es de 3.35 bar.
A ese valor de 3.35 bar, se le debe restar 1 bar (presión atmosférica) para obtener la lectura del manómetro, en este caso el resultado es de 2.35 bar.
Como el refrigerante, esta formado por una mezcla se debe cargar en fase líquida.
el peso del refrigerante anterior puede ser una guía, pero debe ajustarse el valor con la presión que marca el manómetro de baja.
Diagrama de Mollier del R-407F
Reconversión de equipo de Refrigeración Comercial de R-404A a gas R-407F
En el vídeo que estamos mostrando en pantalla, tenemos un sistema de refrigeración comercial, que trabaja en el evaporador con una temperatura de 4°C.
El sistema hasta hace días trabajaba con refrigerante R404A.
La capacidad del equipo, era de 11 toneladas refrigeración, aproximadamente.
Como la carga de enfriamiento es fluctuante, es decir se necesita generar diferentes cantidades de frío, el compresor del equipo cuenta con sistema de descargadores, de modo de solo utilizar los pistones que se necesitan, en cada momento.
Hoy en día debido a una falla, y por disponibilidad, se requiere cargar el sistema, con un nuevo gas, que sea reemplazo del r404A.
Para tomar la decisión de cual gas usar, se tomarán en cuenta, los siguientes aspectos.
Temperatura del evaporador.
Eficiencia del equipo.
Capacidad del equipo.
Necesidad de cambio de piezas, y componentes.
Cambio de aceite.
Temperatura de descarga del nuevo refrigerante
Potencial de calentamiento global GWP, menor a 2500, para garantizar disponibilidad de gas, los años siguientes.
Tomando en cuenta los aspectos mencionados anteriormente, se ha tomado la decisión de usar como reemplazo, el gas refrigerante r407f.
Veamos los primeros análisis.
Temperatura del evaporador. En este caso la temperatura promedio del evaporador es de 4°C. Este valor pertenece al rango de trabajo del gas refrigerante r407f.
Eficiencia del equipo. Para el valor de temperatura del evaporador, el gas refrigerante r407f, tiene eficiencia comparable a la del r404A.
Capacidad del equipo. La cantidad de frío, que puede generar el r407f, con una temperatura del evaporador de 4°C, es comparable a la del r404A
No es necesario el cambio de piezas. el sistema trabaja con el compresor semihermetico alternativo, modelo 3 D C-100, cuyo fabricante coopelamd, autoriza el uso del r407 f. El modelo del equipo es de 40.2 kilovatios, con tres cilindros.
No se requiere cambio de aceite, ya que el refrigerante r407F, es compatible con el aceite POE, que antes tenía el r404A.
Como la temperatura del evaporador, esta por encima de los 0°C, no hay problema con la temperatura de descarga.
El potencial de calentamiento global g w p, del r407f, es de 1800, que colabora con la disposición del gas en el mercado.
Ahora vamos a mostrar, las nuevas presiones de funcionamiento del sistema, trabajando con el gas refrigerante r407f.
Recordemos, que la temperatura promedio del evaporador, que se necesita es de 4°C.
También debemos aquí mencionar, que el gas refrigerante r407f, posee deslizamiento, porque es producto de una mezcla de gases.
Esto quiere decir, que mientras el refrigerante se esta evaporando, hay un pequeño aumento de temperatura.
Por ello para lograr los 4°C requeridos, necesitamos que el refrigerante R407F, entre al evaporador, con un poco menos de esa temperatura. Así por ejemplo, vamos a graduar la presión para 2°C.
De esta forma el r407F, entra con 2°C, y a medida que ocurre la vaporización, esa temperatura se acerca a los 4°C, debido al deslizamiento.
entonces si buscamos en la tabla, para una temperatura de 2°C, tenemos una presión absoluta de 6.69 bar.
para conocer la presión, que va marcar el manómetro, debemos restar al valor de la tabla, la presión atmosférica, es decir restarle un bar.
Por ello la presión que debería marcar el manómetro, es 5.69 bar, o 83.64 p s i.
Ahora La presión de alta aproximada del sistema, la podemos encontrar, con una temperatura de condensación promedio de 46°C.
De esta manera sabemos que la presión de alta, que debe marcar el manómetro rojo, debe estar entre 22.15 y 22.02 bar. Es decir unos 325 p s i.
El R449A es un refrigerante formado por la mezcla de los gases R32, R125, R134a y R1234yf, diseñado como sustituto directo “Drop in” de los gases R404A y R507 en instalaciones existentes, con prácticamente cero cambios del sistema original.
La presión más utilizada para el R-449A es de 2.07 bares (medida manométrica), siendo este valor comúnmente observado en congeladores y neveras.
Gas R449a y sus Características:
La composición del R-449A es:
Tipo de Gas
Porcentaje
R-32
24.3%
R-125
24.7%
R-134a
25.7%
R-1234yf
25.3%
Tabla de Composición del Gas refrigerante R449A
En el siguiente video preparado por conforempresarial, se enumeran las principales características del R-449A.
Su clasificación de seguridad es A1, grupo L1, es decir tiene baja toxicidad, y no es inflamable.
El refrigerante R-449A, tiene un potencial de calentamiento global, G W P, tan bajo como 1397.
El refrigerante r-449A, tiene la Aprobación de los principales fabricantes de equipos y componentes
Como todos los refrigerantes H F C, mas H F O, no daña la capa de ozono.
El refrigerante R-449A, es una alternativa al R-404A y R-507 para instalaciones nuevas de media y baja temperatura.
El refrigerante R-449A, tienen un deslizamiento de temperatura de alrededor de 4 a 6°C, dependiendo de la presión de trabajo, mientras que el R-404A, tiene un valor de deslizamiento insignificante.
El refrigerante r-449A, Es compatible con los equipos, componentes, lubricantes, y juntas de una instalación existente de R-404A, y R-507.
Los vapores del refrigerante R-449A, son más pesados que el aire, y suelen acumularse cerca del suelo.
El R-449A, es más eficiente. Se Notará un ahorro significativo de energía.
La presión de descarga del R-449A, es ligeramente inferior a la de R-404A, y pueden precisarse ligeros ajustes de ventiladores del condensador, y de los controles de presión.
En general, los sistemas de refrigeración, precisan una carga ligeramente mayor de R-449A, que la anterior de R-404A, o R-507.
La carga de refrigerante r-449A, se debe hacer en fase líquida.
El amplio ámbito de aplicación a medias y bajas temperaturas, hacen que este tipo de refrigerante, sea especialmente apropiado para sistemas de refrigeración nuevos, y existentes, tanto comerciales como industriales, y relativos a los transportes refrigerados.
Concentraciones atmosféricas muy altas, pueden producir efectos anestésicos y asfixia.
Altas exposiciones, pueden ocasionar un ritmo cardíaco anómalo, y pueden resultar repentinamente fatales.
Los envases de R-449A, deben ser almacenados en lugares frescos, y ventilados lejos de focos de calor.
El R449A es conocido en DuPont como Opteon XP40.
No se debe confundir el R-449A. con el refrigerante Dupont ISCEON MO49 Plus, ya que son gases diferentes.
Presiones de trabajo R449A y Temperaturas de Saturación:
Esta es la tabla de presiones absolutas del R449A:
°C
°F
Presión Líquido
Presión Vapor
-30°C
-22°F
2.07 bar
1.61 bar
-25°C
-13°F
2.53 bar
1.99 bar
-20°C
-4°F
3.07 bar
2.45 bar
-15°C
5 °F
3.70 bar
2.98 bar
-10°C
14°F
4.42 bar
3.60 bar
-5°C
23°F
5.23 bar
4.31 bar
0°C
32°F
6.16 bar
5.13 bar
5°C
41°F
7.20 bar
6.06 bar
10°C
50°F
8.38 bar
7.11 bar
15°C
59°F
9.68 bar
8.29 bar
20°C
68°F
11.14 bar
9.62 bar
25°C
77°F
12.75 bar
11.10 bar
30°C
86°F
14.52 bar
12.74 bar
35°C
95°F
16.47 bar
14.57 bar
Tabla de Presión y temperatura de saturación para el R449A
Como los valores de la tabla son valores de presión absoluta se debe seguir el siguiente procedimiento para obtener la presión del manometro:
P manómetro = P absoluta – P atmósferica.
Por ejemplo para una temperatura de -20°C se tiene en la tabla una presión de liquido de 3.07 bar. (Por ser un refrigerante producto de mezcla siempre se debe trabajar con la presión de liquido)
P manómetro = 3.07 bar – P atmósferica.
P manómetro = 3.07 – 1 bar= 2.07 bar
La presión que debe marcar el manómetro es 2.07 bar.
Tabla de Presión Temperatura del Refrigerante r449A en Psi absolutos:
°C
°F
Presión Líquido
Presión Vapor
-30°C
-22°F
30.43psi
23.66psi
-25°C
-13°F
37.2psi
29.25psi
-20°C
-4°F
45.13psi
36psi
-15°C
5°F
54.4psi
4380psi
-10°C
14°F
65psi
52.92psi
-5°C
23°F
76.88psi
63.35psi
0°C
32°F
90.55psi
75.41psi
5°C
41°F
105.84psi
89.08psi
10°C
50°F
123.18psi
104.51psi
15°C
59°F
142.3psi
121.86psi
20°C
68°F
163.75psi
141.41psi
25°C
77°F
187.42psi
163.17psi
30°C
86°F
213.44psi
186.98psi
35°C
95°F
242psi
214.179psi
Tabla de Presión absoluta y temperatura de saturación para el R449A en psi.
Como los valores de la tabla son valores de presión absoluta se debe seguir el siguiente procedimiento para obtener la presión del manometro:
P manómetro = P absoluta – P atmósferica.
Por ejemplo para una temperatura de -20°C se tiene en la tabla una presión de liquido de 45.13 psi. (Por ser un refrigerante producto de mezcla siempre se debe trabajar con la presión de liquido)
P manómetro = 45.13psi – P atmósferica.
P manómetro = 45.13psi – 14.7= 30.43psig
La presión que debe marcar el manómetro es: 30.43psig.
Presiones de trabajo del r449A en KPa Absoluto:
°C
°F
Presión Líquido
Presión Vapor
-30°C
-22°F
209,6 KPa
163,0KPa
-25°C
-13°F
256,2 KPa
201,5KPa
-20°C
-4°F
310,9 KPa
248,1KPa
-15°C
5 °F
374,8 KPa
301,8KPa
-10°C
14°F
447,7 KPa
364,6KPa
-5°C
23°F
529,7 KPa
436,6KPa
0°C
32°F
624,0 KPa
519,6KPa
5°C
41°F
729,3 KPa
613,8KPa
10°C
50°F
848,8 KPa
720,2KPa
15°C
59°F
980,5 KPa
839,7KPa
20°C
68°F
1128,4 KPa
974,5KPa
25°C
77°F
1291,5 KPa
1124,4KPa
30°C
86°F
1470,8 KPa
1290,5KPa
35°C
95°F
1668,4 KPa
1475,9KPa
Tabla de Presión y temperatura de saturación para el R449A
Como los valores de la tabla son valores de presión absoluta se debe seguir el siguiente procedimiento para obtener la presión del manometro:
P manómetro = P absoluta – P atmósferica.
Por ejemplo para una temperatura de -20°C se tiene en la tabla una presión de liquido de 310,991 KPa (Por ser un refrigerante producto de mezcla siempre se debe trabajar con la presión de liquido)
P manómetro = 310,991 KPa – P atmósferica.
P manómetro = 310,991 KPa- 101.3KPa= 209.6KPa
La presión que debe marcar el manómetro es 209.6KPa
¿Cómo Cargar un equipo con Refrigerante R-449A?
De acuerdo a la temperatura de evaporación se busca en la tabla, la presión requerida en el evaporador.
La presión de la tabla es la presión absoluta, para encontrar la presión que debe mostrar el manómetro, se debe restar la presión atmosférica en este caso el valor de 1 bar.
Sí la temperatura que se necesita en el evaporador es de -20°C la presión de la tabla muestra un valor de 3.07 bar.
La presión que debe mostrar el evaporador, al final de la carga es el resultado de restar 3.07 bar menos 1 bar, teniendo como resultado 2.07 bar.
Como en muchas ocasiones, se va usar el refrigerante R-449a como sustituto del R-404A y el r-5074 considere que la nueva cantidad de carga necesaria, es ligeramente mayor.
Se puede entonces agregar primero la misma cantidad de carga que lleva el equipo con R404A o R-507A. Después se debe ajustar el valor final de carga, observando el valor de presión en el manómetro después de unos minutos.
La carga de refrigerante se debe hacer en fase líquida, ya que esta formado por una mezcla de gases.
Recordemos que el refrigerante R404A, tiene un potencial de calentamiento global, G W P de 3922, por ello ya está prohibido en muchos equipos de refrigeración nuevos.
Desde el primero de enero de 2020, solo se permite el mantenimiento con R404A reciclado, y ya no se podrá utilizar en ningún equipo nuevo de refrigeración.
El consejo, es que los profesionales deben dejar de usar R404A, tan pronto como sea posible. El suministro de refrigerante r404A, se ha reducido por cuotas, lo que significa que los precios han fluctuado mucho, en los últimos meses.
Usando R449A , No se requiere hacer cambio de aceite. Al menos que el equipo trabaje a temperaturas ambientes exageradas, algunos fabricantes de compresores, recomiendan un aumento de la viscosidad del aceite, a la inmediatamente superior a la original, para compensar el calentamiento del compresor. Sin embargo, en casos donde se sospeche temperaturas de descarga alta, es mejor considerar otro refrigerante.
Aprovechando el cambio de refrigerante, se hace cambio de filtro secador, que sea compatible con R449 á, con nuevas juntas.
Cambie visor de líquido, para una vida útil más larga, con nuevas juntas.
No se va cambiar la válvula de expansión, hay mucha posibilidad que requiera graduación, ya que El r449a tiene un caudal másico inferior, entre -20% a -25%, con respecto al gas refrigerante r404A.
Verifique fugas, y haga vacío. Las pruebas de estabilidad, indican que las moléculas de R449A, tienden a descomponerse más fácilmente, que el R404A, cuando están en presencia de aire y, con la presencia de agua, provocando la degradación del aceite POE, y el desgaste de las piezas deslizantes.
Se debe tener el máximo cuidado para evitar que la humedad entre en el sistema de refrigeración. No deje el compresor o el sistema abierto a la atmósfera durante más de máximo de 10 minutos.
El método preferido de montaje es retirar los tapones y las tapas de los componentes del sistema tapones y tapas de los componentes del sistema justo antes de la soldadura. 86. Inicialmente, Podemos guiarnos con la cantidad de carga de refrigerante, que antes se usaba con R404A. Primero se hace una carga inicial del 80%, del valor de carga original, y luego se ajusta la carga final, por presión.
Se recomienda el uso de una báscula al cargar el sistema. El refrigerante inicial debe ser cargado en el tanque receptor o en la línea de líquido.
Se recomienda el uso de un sistema de carga de refrigerante con un visor de líquido en línea.
Las presiones de saturación del R449A, son ligeramente inferiores a las del R404A. Por lo tanto, los ajustes de control de baja presión y alta presión deben regularse a las nuevas presiones de funcionamiento del sistema.
La cantidad final del refrigerante R449A, será entre un 5% y un 10% mayor que la del R404A, por ello se puede usar la misma cantidad de refrigerante original que tenia el equipo, y después ajustar por presión.
NO aislar el compresor con una manta acústica, u otros medios, ya que dará lugar a temperaturas de descarga elevadas.
Eliminar intercambiadores de calor líquido y vapor, comúnmente conocidos como desrecalentadores, ya queya que se producirán temperaturas de descarga elevadas.
El R452A, es una mezcla de refrigerantes del tipo H F C, más refrigerante del tipo H F O, sustituto del refrigerante R-404A, y el refrigerante R-507.
Composición del R452A
% en la mezcla
R-125
59%
R-32
11%
R-1234yf
30%
Tabla de composición del R452A
Características del Gas Refrigerante R-452A:
El Potencial de Calentamiento Atmosférico GWP, es un 45,41%, inferior al del R404A.
El R452A, tiene un potencial de calentamiento global, GWP de 2140.
El refrigerante R-452A, es un sustituto directo “drop-in”, del refrigerante R-404A, y el refrigerante R-507, en instalaciones existentes, que pueden tener años de uso.
El R-452A, Como todos los refrigerantes H F C, más H F O, no daña la capa de ozono.
Su clasificación de seguridad es A1, grupo L1, es decir, tiene baja toxicidad, y no es inflamable.
El refrigerante R-452A, también Es una alternativa al R404A, en equipos de transporte de media, y baja temperatura.
El refrigerante R-452A, por ser una mezcla zeotrópica, tiene deslizamiento de temperatura, en este caso de aproximadamente 3°C.
Por tener deslizamiento, el refrigerante R-452A, debe ser cargado en fase líquida.
El refrigerante R-452A, es únicamente compatible con aceites sintéticos del tipo POE.
El refrigerante R-452A, trabaja sin problema en sistemas de desplazamiento positivo, y expansión directa,
Por tener caudales másicos, similares al Refrigerante r-404A, El refrigerante R-452A,elimina la necesidad de ajustes de la válvula de expansión térmica.
El refrigerante R-452A, ofrece una temperatura de descarga del compresor, similar a los de R-404A, y R-507.
También el refrigerante R-452A, es usado en instalaciones nuevas de refrigeración industrial.
Los vapores de R-452A. son más pesados que el aire, y suelen acumularse cerca del suelo.
Concentraciones atmosféricas muy altas, del refrigerante R-452A, pueden producir efectos anestésicos, y asfixia.
Altas exposiciones de refrigerante R-452A, pueden ocasionar un ritmo cardíaco anómalo, y pueden resultar repentinamente fatales.
Los envases de R-452A, deben ser almacenados en lugares frescos, y ventilados lejos de focos de calor.
Dos de los principales fabricantes, de equipos para refrigeración de transporte, como carrier y termoking, ofrecen equipos con R452A, como alternativa al R404A.
Se recomienda el uso de una báscula al cargar R-452A, además si es posible, debe ser cargado en el tanque receptor, o en la línea de líquido.
Aunque existen varios refrigerantes identificados con el nombre R452, recuerde que la ultima letra del refrigerante “A”, se refiere a la proporción de cada componente, por ello no deben intercambiarse.
A continuación mostramos la tabla con la presión de saturación del refrigerante r-452A, a determinados valores de temperatura.
Los valores de presión son manométricos, no es necesario restar la presión atmósferica.
°C
°F
Presión Rocío
Presión Burbuja
-40°C
-40°F
1.18 bar
1.41 bar
-36°C
-32.8°F
1.42 bar
1.68 bar
-30°C
-22°F
1.84 bar
2.17 bar
-26°C
-14.8°F
2.17 bar
2.55 bar
-20°C
-4°F
2.76 bar
3.21 bar
-18°C
-0.4°F
2.98 bar
3.46 bar
-14°C
6.8°F
3.46 bar
4 bar
-10°C
14°F
3.99 bar
4.60 bar
-6°C
21.2°F
4.59 bar
5.27 bar
-2°C
28.4°F
5.25 bar
6.01 bar
0°C
32°F
5.61 bar
6.41 bar
4°C
39.2°F
6.38 bar
7.26 bar
8°C
46.4°F
7.23 bar
8.19 bar
10°C
50°F
7.69 bar
8.69 bar
12°C
51.8°F
7.92 bar
8.94 bar
16°C
60.8°F
9.18 bar
10.32 bar
20°C
68°F
10.30 bar
11.52 bar
Tabla de Presión y Temperatura del R-452a
¿Cómo se realiza la carga de refrigerante R-452A?
Con la temperatura requerida en el evaporador se busca en la tabla, la presión de saturación del r-452A.
De la tabla vamos a seleccionar el valor de la presión de saturación
Así por ejemplo si se requiere una temperatura en el evaporador de -20°C, la presión manométrica de saturación es 46.65 psi.
La carga de refrigerante R-452A, debe hacerse en fase líquida.
Como el refrigerante R-452A es un gas de reemplazo, es posible usar como referencia la cantidad de gramos, que antes se usaba con el refrigerante anterior, pero se debe ajustar la presión del evaporador, con el valor obtenido en la tabla.
°C
°F
Presión Rocío
Presión Burbuja
-40°C
-40°F
17.11 psig
20.43 psig
-36°C
-32.8°F
19.64 psig
23.36 psig
-30°C
-22°F
26.69 psig
31.47 psig
-26°C
-14.8°F
31.52 psig
36.98 psig
-20°C
-4°F
40 psig
46.61 psig
-18°C
-0.4°F
43.18 psig
50.21 psig
-14°C
6.8°F
50.13 psig
58.05 psig
-10°C
14°F
57.91 psig
66.77 psig
-6°C
21.2°F
66.58 psig
76.45 psig
-2°C
28.4°F
76.2 psig
87.15 psig
0°C
32°F
81.39 psig
92.9 psig
4°C
39.2°F
92.57 psig
105.2 psig
8°C
46.4°F
104.8 psig
118.77 psig
10°C
50°F
111.49 psig
126 psig
12°C
51.8°F
114.9 psig
129.77psig
16°C
60.8°F
133.2 psig
149.63psig
20°C
68°F
149.4 psig
167.10psig
Tabla de Presión y Temperatura del R-452a
¿Cómo se realiza el reemplazo del R404A por R452A?
El sistema que estamos mostrando en el vídeo preparado por conforempresarial, representa un circuito de refrigeración comercial, que hasta hace días, estaba trabajando con gas refrigerante R-404A.
Este sistema, se usaba para generar una temperatura en el evaporador de -20°C.
Producto de una anomalía, se originó una fuga masiva de refrigerante, por lo tanto, se requiere recargar de gas, nuevamente la instalación.
Recordemos que el refrigerante R404A, ya está prohibido en muchos equipos de refrigeración nuevos, y para el servicio solo se pueden utilizar refrigerantes reciclados.
Esto ha originado, que en muchos países, empiece a desaparecer del mercado, poco a poco el r404A, y también ha ocasionado un aumento sostenible de su precio.
Por esta motivación, y algunas otras, se va a realizar el cambio de refrigerante en el equipo.
Algunos Criterios tomados en cuenta, al elegir el R-452A como reemplazo del R404A:
La nueva capacidad del equipo, con el nuevo refrigerante, no debe ser sustancialmente menor, que con el refrigerante original.
El nivel de presión, con el nuevo refrigerante, no debe ser sustancialmente mayor.
Los refrigerantes ligeramente inflamables, los inflamables, y los refrigerantes altamente tóxicos, no son adecuados para sustitución en sistemas existentes.
Verifique con el proveedor de los componentes, especialmente de los compresores, para garantizar una operación de confianza.
La temperatura de descarga del compresor, no debe ser superior a la del gas original.
El caudal másico de refrigerante, debe ser muy parecido, o menor.
Garantizar la compatibilidad con aceites, y elastómeros.
Aunque existen otras alternativas, para el reemplazo del gas refrigerante r404A, inclusive con menor potencial de calentamiento global, para este caso por disponibilidad, vamos a seleccionar al r-452A.
Recordemos que en aplicaciones de baja temperatura, el R452 á, proporciona un mapa operativo más amplio, sin componentes adicionales del sistema.
Algo muy importante, es que con el refrigerante r452A, la temperatura de descarga es baja, por ello no se requiere sistemas adicionales, como la inyección de vapor, o liquido, para enfriar al compresor.
Información referente a la sustitución por R452A.
Usando R452A, No se requiere hacer cambio de aceite.
Aprovechando el cambio de refrigerante, se hace cambio de filtro secador, que sea compatible con r452A, con nuevas juntas.
Cambie visor de líquido, para una vida útil más larga, con nuevas juntas.
No se va cambiar la válvula de expansión.
Verifique fugas, y haga vacío.
Inicialmente, Podemos guiarnos con la cantidad de carga de refrigerante, que antes se usaba con R404A. Primero se hace una carga inicial del 80%, del valor de carga original, y luego se ajusta la carga final, por presión.
La recarga de gas, la vamos hacer en este punto, y siempre en fase líquida.
Para el refrigerante R-452A, se utiliza la presión de “rocío” (vapor) para calcular el recalentamiento.
Para calcular el subenfriamiento, utilice la presión de “burbuja” (líquido).
En sistema de alta presición, es indispensable tomar en cuenta el deslizamiento, a la hora de graduar la presión.
Hay que tener el máximo cuidado, para evitar que la humedad entre en el sistema de refrigeración. No deje el compresor o el sistema abierto a la atmósfera, durante más de 15 minutos como máximo.
El método preferido de montaje, sería retirar los tapones, y las tapas de los componentes del sistema, justo antes de soldar.
En instalaciones más grandes, es importante Después de hacer funcionar el sistema con el secador apropiado, verificar que el nivel de humedad del equipo, sea 10 PPM o menos. Estos niveles se basan en la medición de la humedad, en muestras de refrigerante líquido tomadas del sistema.
En general, los tubos capilares para aplicaciones de R404A, deberían ser adecuados para R-452A.
Recargue con refrigerante R-452A, en estado líquido hasta el 80% de la carga original, de la placa de identificación del R404A, o la cantidad pesada, cuando se sacó el r404A.
Dependiendo de la aplicación, y del diseño del sistema, la carga de refrigerante puede variar.
La cantidad de refrigerante, dependerá de los componentes del sistema. En general, basándose en datos de aplicación limitados, se necesitará entre un 5%, y un 10% más de R-452A, en comparación con el R-404A.
El R-452A, tiene tasas de flujo de masa similares a las del R-404A, por lo que los ajustes de la válvula de expansión, pueden mantenerse con pequeños ajustes.
El R470A, es un refrigerante desarrollado para reemplazar al R410A, en instalaciones existentes, aunque también se puede utilizar en equipos nuevos.
Con la aplicación de normas ambientales, que limitan el uso de refrigerantes con un valor alto de potencial de calentamiento global, pronto se inicia la penalización del refrigerante R-410A
¿Por qué usar Gas Refrigerante R-470A RS-53 ?
Porque los otros gases llamados reemplazos del R410A presentan los siguientes inconvenientes:
El R466A es un sustituto no inflamable del R-410A, pero requiere que la unidad condensadora del sistema sea reemplazada, lo cual limita mucho la reconversión, en equipos que están funcionando.
Sin embargo, aunque el R-466A, no es un reemplazo “directo” del R410A, su fabricante Honeywell, sostiene que la adopción del R466A, significarán cambios mínimos en el equipo, lo que permitirá a los fabricantes de equipos originales, convertir fácilmente las unidades R410 á, que fabrican.
El R452B esta clasificado por ASRHAE, como refrigerante de clase A2L con inflamabilidad leve, por ello es un reemplazo del R410A, solamente para nuevos equipos.
El R32 es clasificado por ASRHAE como A2L con una leve inflamabilidad, además este gas presenta el inconveniente de las altas temperaturas de descarga en el compresor.
Además el R470A es no inflamable y de baja toxicidad, bajo todas las condiciones de fraccionamiento pertenece al grupo L1.
Características del Gas refrigerante R-470A:
El R-470A, es una mezcla formada por una cantidad relativamente pequeña, de dióxido de carbono, también mezcla componentes como, R32, R125, R134a, R1234ze, y una pequeña cantidad de R227.
Estos componentes, hacen que el valor de calentamiento global del R470a, sea de 909, significativamente menor que el R410A, que es de 2088 .
El R470A, tiene un rendimiento termodinámico similar al R410A, con la misma eficiencia energética, e igual capacidad de refrigeración.
El R-470A, También se dice que es compatible con materiales comúnmente encontrados, en equipos con R410A.
El R-470A, También es compatible con lubricantes POE, comúnmente utilizados en sistemas con R410A, evitando la necesidad de cambio de aceite, durante el reacondicionamiento.
Entonces el R-470A, también llamado RS-53, permite a los usuarios reemplazar el R410A, en unidades existentes, con cambios mínimos e inconvenientes a bajo costo.
El R470A, es una solución de actualización que no es inflamable, de baja toxicidad, y con una capacidad de enfriamiento, presiones y coeficiente de rendimiento similares al R 410A.
La disponibilidad de R-470A, permite a los usuarios evitar el costo de comprar nuevos equipos.
Debido a que el flujo másico del R470A, es similar al R410A, se puede utilizar en sistemas con capilar, orificio fijo o dispositivos de expansión variable.
El R470A debe ser cargado en fase líquida.
La temperatura de descarga del R470A es similar a la del R-410A.
La capacidad y rendimiento del R470A es similar al R410A.
El R470A tiene un deslizamiento alto, sin embargo la combinación de la mezcla esta diseñada para que no afecte su rendimiento.
El R452B es una mezcla zeotrópica de refrigerante H F O, con refrigerantes H F C, clasificada por ASRHAE, como refrigerante de clase A2L, que ofrece un equilibrio óptimo de rendimiento, seguridad, y compatibilidad como reemplazo del R410A, solamente para nuevos equipos.
Podemos ver la composición del R452B en la siguiente tabla:
Tipo de gas de la Mezcla R452B
Porcentaje del Gas presente en el R452B
R1234yf
26%
R32
67%
R125
7%.
Tabla de com posición del Gas refrigerantre R452B
Presión de trabajo del R-452B vs Temperatura:
Presión del R452B (bar)
Temperatura del R452B °C Liquido
Temperatura del R452B °C Vapor
1 bar
-50.93°C
-50.07°C
2 bar
-36.14°C
-35.20°C
3 bar
-26.40°C
-25.40°C
4 bar
-18.92°C
-17.88°C
5 bar
-12.76°C
-11.70°C
6 bar
-7.49°C
-6.40°C
7 bar
-2.84°C
-1.73°C
8 bar
1.33°C
2.43°C
9 bar
5.12°C
6.26 °C
10 bar
8.61°C
9.76°C
11 bar
11.84°C
13°C
12 bar
14.86°C
16.02°C
13 bar
17.70°C
18.86°C
14 bar
20.38°C
21.54°C
15 bar
22.92°C
24.08°C
16 bar
25.33°C
26.50°C
17 bar
27.64°C
28.80°C
18 bar
29.84°C
31°C
19 bar
31.96°C
33.11°C
20 bar
34°C
35.14°C
21 bar
35.95°C
37.04°C
22 bar
37.84°C
38.97°C
23 bar
39.67°C
40.79°C
24 bar
41.44°C
42.55°C
25 bar
43.15°C
44.25°C
Tabla de Presión y temperatura del R-452B
Para encontrar la presión del R452B seleccione la temperatura del evaporador en estado liquido, y ubique en la primera columna de la izquierda el valor de presión absoluta.
El Refrigerante R-452B, es una alternativa ecológica y de excelente rendimiento, para remplazo del R-410 á, en adquisición de nuevos equipos.
El R452B, es clasificado como refrigerante levemente inflamable, que ofrece un equilibrio óptimo de rendimiento, seguridad y compatibilidad como reemplazo del R410A, en nuevos equipos.
El R410A, consiste en una mezcla de R32, mas R125, en una proporción de 50 y 50%. El R452B, consta de las mismas sustancias del R-410A, pero con la presencia de R1234yf al 26%, mas R32 al 67%, mas R125 al 7%.
El R-452B, se puede utilizar en sistemas de desplazamiento positivo, de uso residencial, uso comercial, sistemas de expansión directa, bombas de calor y chillers.
El R452B, tiene casi la misma capacidad que el R410A, con una eficiencia u poco mejor.
El R452B, es una alternativa ecológica al gas R410 á, en nuevos equipos, con un valor de potencial de calentamiento, del 67% comparado al r410 á.
La temperatura de descarga del R-452B, es mucho menor que la alta temperatura del R-32.
La temperatura de descarga del R-452B, es muy parecida al R410A.
El R452B, tiene un caudal másico más bajo, que el R410 á, esto genera una menor caída de presión, al pasar por las tuberías.
El R452B, Proporciona una amplia gama de funcionamiento, y un rendimiento excelente, en condiciones ambientales elevadas.
Estudios, y simulaciones de incidentes de fugas, demuestran que el R452B, apenas alcanza el límite de inflamabilidad.
El calor de ignición, ligeramente más bajo del R452B, es un impedimento para la selección de este refrigerante, para tamaños de carga más grandes, en aplicaciones de mayor capacidad.
La carga de refrigerante con R452B, se acerca a un 10% menos que con R410 A.
En aplicaciones que ya son muy eficientes, desde el punto de vista energético, una simple incorporación con R452B, solo en casos donde el fabricante del equipo lo autorice, minimizará los costos de rediseño del sistema.
El R452B reemplazo del R410A en la fabricación de nuevos equipos:
Vamos a mostrar el análisis en el montaje de un aire acondicionado tipo split dos por uno, con unidades interiores suelo techo quetrabaja con el refrigerante r452B.
Este equipo tiene una carga de 8 kilogramos de refrigerante.
El local esde 250 metros cuadrados de superficie y 3 metros de altura.
Análisis de seguridad por toxicidad del R452B:
De las tablas de seguridad (ver vídeo) podemos encontrar que el valor inferior a exposición a toxicidad aguda es de 0 47 kilos por cada metro cúbico.
Ahora el límite de carga de un equipo por toxicidad del gas se calcula multiplicando el límite de toxicidad del gas, por el volumen de local en metros cúbicos.
Se obtiene que el límite de carga del equipo es igual a multiplicar 047 por 250 por 3 de la altura.
El resultado es igual a 352,5 kilos.
Como conclusión no hay riesgo por toxicidad en este local porque la carga del equipo es de sólo 8 kilogramos mucho menor al valor que puede producir problemas.
Análisis de inflamabilid con el R452B:
Cuando la carga del equipo es menor a 1.842 kilos prácticamente no existe límite de espacio ocupado debida a la exclusión establecida por reglamentos de seguridad.
Ahora en este caso la carga del equipo es de 8 kilos y debemos realizar el siguiente análisis:
Como la carga es superior a 1.842 kilogramos el límite admisible de carga máxima depende de la superficie del espacio ocupado y de la ubicación de la unidad interior.
Para el análisis sacar de la hoja de seguridad del refrigerante el valor de h está referido a la posición del ( en el vídeo estamos mostrando un resumen de los resultados obtenidos según la posición del equipo usando la fórmula mencionada anteriormente)
Observemos ( ver vídeo) cómo los mismos resultados nos indican la posición que puede tomar el aire acondicionado por ejemplo se observa como la carga de la unidad de 8kilos, es superior al valor reglamentario para montaje en suelo por lo que es necesario en techo las dos unidades interiores.
El Gas R32 es un refrigerante puro del tipo H F C (no mezcla), con un índice de Potencial de Calentamiento global bajo, una gran eficiencia, y gran poder de refrigeración, lo que lo ha convertido en el refrigerante, escogido por muchos fabricantes para sus nuevos equipos.
Tabla Presión Temperatura Refrigerante Gas R32 ABSOLUTA:
°C
°F
Presión Absoluta R-32
-40°C
-40°F
1.77 bar
26,019 psi
179,301 KPa
-30°C
-22°F
2.73 bar
40,131 psi
276,549 KPa
-20°C
-4°F
4.05 bar
59,535 psi
410,265 KPa
-10°C
14°F
5.82 bar
85,554 psi
589,566 KPa
0°C
32°F
8.13 bar
119,511 psi
823,569 KPa
5°C
41°F
9.81 bar
144,207 psi
993,753 KPa
10°C
50°F
11.06 bar
162,582 psi
1120,378 KPa
20°C
68°F
14.74 bar
216,678 psi
1493,162 KPa
30°C
86°F
19.27 bar
283,269 psi
1952,051 KPa
40°C
104°F
24.78 bar
364,266 psi
2510,214 KPa
50°C
122°F
31.41 bar
461,727 psi
3181,833 KPa
Tabla de Presión y Temperatura del R-32 MPa = KPa/1000
Presión de trabajo r32 en baja psi:
Para poder usar la tabla de presiones absolutas del r32, y calcular el valor de presión de manometro exacta, se requiere conocer la presión atmosférica de la localidad donde esta instalado el equipo. Para ello puede usar la siguiente tabla:
Altura sobre el nivel del mar (m)
Presión Atmosférica (bar)
Presión Atmosférica (psi)
0
1.013
14.70
500
0.955
13.86
1,000
0.899
13.04
1,500
0.846
12.26
2,000
0.795
11.53
2,500
0.747
10.83
3,000
0.701
10.17
3,500
0.658
9.55
4,000
0.617
8.96
4,500
0.577
8.38
5,000
0.540
7.83
Por ejemplo, para un aire acondicionado, esperamos una temperatura por encima pero cercana a los 0°C en el evaporador. Así por ejemplo, tomando una temperatura de 5°C tenemos en la tabla una presión de 9.81 bar.
Como la tabla nos indica presión absoluta, debemos restar a los valores la presión atmosférica, para así conocer la presión que debería tener el manómetro.
En caso que se requiera realizar una recarga precisa, busque la presión atmosférica de su localidad, que depende de la altura sobre el nivel del mar del sitio donde se encuentra ubicado el equipo.
Para aplicaciones que no requieren mayor precisión, tome como presión atmosférica, la presión al nivel del mar. Así tenemos: Al restar 9.81 bar menos 1 bar (presión atmosférica a nivel del mar) se tien como resultado 8.81 bar.
Entonces en este equipo la presión debe ser de 8.81 bar en baja o transformando 129.5 psi. (1 bar = 14.7 psi)
Para transformar de bar a psi solo debe multiplicar por 14.7.
Para saber si la presión de alta en el equipo es normal, debemos conocer la temperatura del ambiente, y a ese valor sumarle un diferencial de 15°C.
Así por ejemplo para un lugar cuya temperatura del ambiente es de 35°C, vamos a tener en el condensador 50°C, pues hemos sumado 35°C + 15°C.
Con ese valor de Temperatura entramos a la tabla, y buscamos la presión, en este caso 31.41 bar.
Como la presión de la tabla es absoluta, debemos tomar en cuenta la presión atmosférica, obteniéndose un valor de 31.41 bar – 1 bar = 30.41 bar.
Transformando las unidades se tiene una presión de alta de 456 psi.
Puede encontrar la presión atmoferica en funcion de la altura sobre el nivel del mar de su localidad, en la tabla que mostramos en pantalla.
Uso de Tabla presión temperatura refrigerante r32 (Análisis):
Las presiones absolutas de trabajo del refrigerante R-32, dependiendo de la temperatura de saturación, las estamos viendo en la tabla que se muestra en pantalla.
Como podemos ver las presiones de trabajo del refrigerante r32, son muy parecidas al del r-410A.
Por ejemplo, para una temperatura de 6°C en el evaporador, típica de un aire acondicionado, debemos tener el manómetro 8.81 bar, o 129 p si, de presión.
En cambio para una temperatura de condensación de 50°C, debemos tener 30.41 bar, o 447 p s i.
Existe algo muy importante, y que muchos omiten, nos referimos a la temperatura de descarga, que tiene el refrigerante R-32.
Recordemos, que la temperatura de descarga del compresor, es la más crítica del ciclo de refrigeración, por ser la temperatura más alta del sistema, y siempre debe estar entre los rangos, que admite el compresor del equipo, y su aceite lubricante.
Este valor, es mas alto que la temperatura del condensador, porque el refrigerante r-32, se encuentra en estado de vapor sobrecalentado.
Sí un compresor trabaja con temperaturas de descarga, más altas para la que fue diseñado, rápidamente va a sufrir averías.
Además recordemos, que La viscosidad del aceite, se refiere a la resistencia que posee este líquido a fluir, o deformarse.
Si la temperatura aumenta a valores inapropiados, la viscosidad disminuye, esto ocasiona que el aceite, no se mantenga en los puntos, donde debe estar para lograr lubricar.
¿Cómo recargar el R32 con éxito?
La recarga del gas R32 puede realizarse tanto en fase líquida como en fase gaseosa, ya que se trata de un refrigerante de componente único. Esto facilita su manipulación y reduce el riesgo de desequilibrio de mezcla, algo que puede suceder con refrigerantes multicomponentes como el R410A.
Se recomienda realizar la recarga mediante medición de peso para garantizar la cantidad exacta de refrigerante en el sistema, según las especificaciones del fabricante. Sin embargo, en situaciones donde solo sea necesario hacer una carga parcial (o “top-up”), también puede utilizarse la lectura de presiones. En estos casos, se debe recargar hasta alcanzar los valores de presión de baja recomendados, que varían según el tipo de sistema y las condiciones ambientales (Ver tablas de presión absolutas)
Además, dado que el R32 es ligeramente inflamable, es importante que el área esté bien ventilada y que no haya fuentes de ignición cercanas para minimizar riesgos durante el procedimiento
El aceite compatible con el gas refrigerante R32 es de tipo POE (Poliester), que destaca por su capacidad para soportar altas temperaturas, resistir la oxidación y ofrecer estabilidad térmica y química en sistemas de refrigeración y aire acondicionado.
Para compresores de media a baja capacidad, la viscosidad recomendada es de 68 cSt, ya que proporciona un buen equilibrio entre fluidez y capacidad de lubricación en diferentes condiciones de temperatura.
Un índice de viscosidad (VI) alto, como el de algunos aceites POE que supera los 100, es ideal ya que garantiza que la viscosidad del aceite se mantenga más estable al cambiar la temperatura. Esto es especialmente beneficioso en sistemas que emplean R32, el cual genera altas temperaturas de descarga en el compresor. formación de depósitos o productos de degradación en el sistema, lo cual prolonga la vida útil del compresor y reduce el mantenimiento necesario.
Comportamiento termodinámico del R-32:
TEMPERATURA DE DESCARGA DEL R-32
Observemos la temperatura de descarga del R-410A, y comparemos con la del r-32.
Podemos observar, que la temperatura de descarga del r-32, de este ejemplo, supera a la del r-410A, en 16 grados centrados, y en realidad esto ocurre con mucha frecuencia.
De esto podemos concluir, que si actualizamos un equipo, que esta trabajando con refrigerante r-410A, agregando ahora refrigerante r-32, el compresor va a tener temperaturas de descarga más altas, que van acortar notablemente la vida útil del compresor.
En los equipos diseñados especialmente para refrigerante R-32, se afronta este problema de la alta temperatura de descarga, ya sea con estrategias de enfriamiento, o con viscosidades de aceites diferentes, de modo que el compresor no tenga inconvenientes.
Recordemos, que una de las causas, por la cual algunos técnicos deciden reemplazar al r-410A, por el r-32, es el más bajo costo que este ultimo tiene. Sin embargo, esto no tiene justificación, sí al final se va afectar al compresor del equipo.
En conclusión, ni por seguridad, ni por los daños que se van ocasionar al equipo, debemos reemplazar el refrigerante r-410A, por r-32, en sistemas que ya están funcionando.
Gas Refrigerante R32 y sus Características:
En los siguientes videos preparados por conforempresarial, se estudia las principales características del gas r32:
El Refrigerante R32, es un refrigerante CLASIFICADO COMO A2L, ligeramente inflamable, con calentamiento global de 675.
Los fabricantes de refrigerantes han declarado, que el gas refrigerante R-32, NO es ADECUADO para la actualización, de sistemas que ya están trabajando.
Un sistema que fue diseñado originalmente para R410A, no habrá tenido en cuenta los factores de seguridad, requeridos al usar el refrigerante R-32 , y podría crear un peligro de seguridad significativo.
El sistema que trabaja con R-32, requiere de sensores, de modo tal que si se detecta una concentración de al menos el 25%, del límite inferior de inflamabilidad del r-32, se activa el sistema de mitigación, por ejemplo, se requIERE el cierre de válvulas, u otras medidas.
Se requiere que los detectores, tengan una rutina de autoprueba, que se ejecute constantemente, para garantizar que son funcionales y son “a prueba de fallas”.
El Gas refrigerante R-32, tiene una mejor eficiencia, y alrededor de un 10% más de capacidad, que el R410A, dependiendo de la aplicación y el diseño del sistema.
La cantidad de carga de gas refrigerante R32, es cerca de un 30% menos, comparada con el R410A.
El R32, es un refrigerante de un solo componente, relativamente económico, lo que significa que es más fácil de reciclar.
La temperatura de descarga del R-32, es alta, este factor se puede aprovechar, en sistemas con recuperación de calor.
Aunque muchos prefieren al R454B, como sustituto directo del R410 Á, en equipos nuevos, el R32 tiene la ventaja de ser un gas monocomponente, no tiene deslizamiento, y tiene ventajas de precio y disponibilidad sobre sus rivales.
Además, como EL R32 no tiene deslizamiento, no es necesario aspirar el sistema antes de cada carga, por fuga parcial.
Es probable que el R32 siga siendo más barato, que sus competidores.
¿Qué medidas de seguridad requiere el uso del R32 ?
Aunque el r32 es ligeramente inflamable, en realidad el refrigerante R-32 es difícil de encender, y requiere que se cumplan ciertas condiciones.
Tendría que haber una fuga significativa de refrigerante.
La fuga debería ser suficiente para alcanzar la concentración del límite inferior de inflamabilidad.
Tendría que haber una llama abierta o una fuente de ignición de alta energía, donde la concentración sea suficiente para encender AL r-32.
¿Se enciende el R 32 por chispas estáticas?
En realidad no, ya que eL r-32, debe exponerse a una llama abierta, o una fuente de alta energía para encenderse.
El Instituto de Refrigeración y Aire Acondicionado en estados unidos, es claro en afirmar, que No se debe usar refrigerante en un equipo, que no fue diseñado para el uso de otro refrigerante.
Análisis de riesgo del refrigerante R-32:
Nuestro equipo de Conforempresarial ha trabajado en estos videos, que puedes encontrar en nuestro canal deYouTube, donde damos una explicación más completa sobre procedimientos que debe conocer el técnico, antes de realizar instalaciones de mayor capacidad con r-32.
En este vídeo preparado por conforempresarial, tenemos un equipo de refrigeración, destinado a la generación de agua helada, tipo chiller. Podemos enumerar rápidamente sus partes principales.
Compresor modelo YP, 122 kit, de coopeland, con una potencia eléctrica de 10 Hp, y una capacidad de enfriamiento de 26.8 kilovatios, equivalente a 7.62 toneladas refrigeración.
Condensador enfriado por potentes ventiladores.
Recibidor de líquido, para almacenar parte del refrigerante líquido que se va generando en el condensador.
Válvula de expansión, para bajar drásticamente la presión, y con ello la temperatura del gas r32.
Evaporador. A este punto llega el refrigerante r32, con baja presión y temperatura, permitiendo el enfriamiento de agua.
Los puntos de operación de este sistema son.
Caudal de agua de 77 Litros por minuto, que procede de la planta donde se necesita el enfriamiento.
Temperatura de entrada del agua 11°C.
Temperatura de retorno del agua, después del enfriamiento. Recordemos que en el evaporador, el agua entrega el calor al refrigerante r-32. el agua en este caso sale a 6°C.
Temperatura de entrada del refrigerante r-32. El refrigerante entra al evaporador como gas saturado, a una temperatura de 6°C.
Temperatura del refrigerante a la salida del evaporador. El refrigerante r-32 sale a 10°C producto, en este caso de un pequeño sobrecalentamiento.
Temperatura de condensación del refrigerante r-32, en este caso 50°C.
Temperatura de descarga del gas refrigerante r-32, en este caso 100°C.
El Medidor de caudal de aire es el instrumento que permite al técnico en HVAC verificar la velocidad y flujos de aire dentro de la distribución y en las rejillas de entrada y salida.
¿Como se mide el flujo de aire?
En realidad hay dos formas de medir el caudal de aire:
A través del flujo másico.
Con el flujo volumétrico.
Caudal Másico de aire:
Cuando el aire sufre un cambio apreciable de su presión, por el uso de por ejemplo compresores, es necesario la utilización del flujo másico, ya que el aire cambia de volumen al salir de la compresión (cambio de densidad), en cambio la masa permanece constante.
Caudal Volumetrico de aire:
Cuando el aire sufre un cambio muy pequeño de su presión (no hay cambio de densidad), la forma mas sencilla de medir el caudal de aire, es con el flujo volumétrico.
¿Que unidades se usan para medir el caudal de aire?
Cuando el aire es impulsado por ventiladores, el cambio de densidad es mínimo, y podemos medir el caudal de aire con las misma unidades como si fuera un líquido.
Es por ello que las unidades de caudal de aire más comunes son las volumetricas:
Unidad de Caudal Aire
Equivalencia en otra Unidad
Equivalencia en otra Unidad
Equivalencia en otra Unidad
1 m3/h de aire
0.01 pies3/s de aire
16.67 L/min de aire
4.4 GPM de aire
1 L/min de aire
0.26 GPM de aire
0.000589 pies3/s de aire
0.06 m3/h de aire
1 pies3/s de aire
101.94 m3/h de aire
1699 L/min de aire
448.83 GPM de aire
1 GPM de aire
0.23 m3/ha de aire
3.8 L/min de aire
0.00223 pies3/s de aire
GPM= Galones por minuto
s= segundo h= hora min= minuto
m=metros L=Litros
Equivalencias de unidades de caudal de aire
TABLA 4 CONVERSIÓN DE UNIDADES DE CAUDAL VOLUMÉTRICO
Así por ejemplo si se tiene un caudal de aire de 6 GPm y se requiere saber el valor en L/min se busca en la columna de la derecha:
1 GPM = 3.8 L/min
De esta manera :
6 GPM = 6 x 3.8 L/min =22.8 L/min
Medición flujo de aire ¿Por qué es necesaria en sistemas HVAC?
Para solucionar inconvenientes en la distribución, necesitamos un conjunto de instrumentos especiales, que precisamente vamos a desarrollar en este video, enfocándonos en el anemómetro.
El Anemómetro Digital es un instrumento útil para la detección de fallas en sistemas de distribución de aire, en aplicaciones HVAC.
Mediante la medición, el técnico en sistema de ductos de aire acondicionado, puede verificar si el caudal de aire que se está suministrando a un local, se encuentra en los valores correctos.
Por ejemplo, en sistemas de aire acondicionado, se suele usar como referencia, que por cada tonelada de refrigeración, se requiere que el sistema maneje 400 c f m, o pies cúbicos de aire, en un minuto.
El hecho de poder medir la velocidad con el anemómetro, permite conocer el caudal de aire, o volumen del gas que pasa por el punto de medición, en un momento determinado. Para medir el caudal de aire, también se requiere conocer el valor del área, donde se está haciendo la medición.
Por ejemplo, si la medición promedio de velocidad con el anemómetro, es de 2000 pies por minuto, se puede hacer el cálculo de caudal de aire, con la siguiente fórmula.
Caudal Aire = Área de paso del aire X Velocidad del aire
El caudal de aire, es igual a multiplicar el área, por la velocidad del aire que fue medida por el anemómetro.
Así con las medidas del ducto, por ejemplo un ducto rectangular, de un pie de largo, por 1.2 pie de ancho, para encontrar el área se tiene que multiplicar ambos valores.
De esta manera el área es 1 por 1.2, dando como resultado 1.2 pies cuadrados.
Para obtener el caudal, sólo debemos multiplicar la velocidad medida con el anemómetro, por el área calculada.
Finalmente, el caudal de aire se obtiene al multiplicar, 1.2 pies cuadrados del área, por 2000 pies por minuto de la velocidad, así el caudal tiene como resultado 2400 pies cúbicos por minuto, también conocidos como c f m.
En la actualidad, la mayoría de anemómetros realizan este cálculo internamente, por lo que el técnico, sólo debe informarle las dimensiones y forma del ducto al aparato, lo cual facilita el trabajo.
¿Cual usar para medir el caudal de aire que sale por una rejilla?
El anemómetro de molinete, es el instrumento ideal para realizar las mediciones del caudal de aire, a través de rejillas.
El anemómetro de molinete, se puede combinar junto a conos de medición, para adaptarse a cualquier tipo de rejilla.
No obstante, no es suficiente con disponer del mejor equipo para realizar las mediciones, de hecho hacerlo de forma correcta en los distintos tipos de rejillas, es igualmente importante que la calidad del instrumento.
¿Caul es el Procedimiento para medir caudal de aire en rejillas?
Ahora vamos a describir, el procedimiento para medir el caudal de aire en.
Rejillas de admisión.
Rejillas de expulsión.
Rejillas difusoras o de doble deflexión.
En el siguiente vídeo preparado por conforempresarial explicamos los diferentes tipos de rejilas:
Lo primero a tener en cuenta es que en una rejilla, es habitual que existan diferentes valores de velocidades, esto se debe al perfil de velocidad que tiene el aire.
Por esta razón, al realizar la medición, el anemómetro se debe mover en forma de serpentín, a lo largo de toda la superficie.
Un buen anemómetro de molinete, hace automáticamente un promedio temporal, en base a todas las mediciones de velocidad que se realice..
Tenga la precaución de Al realizar la medición, no bloquear la rejilla, ya que cualquier resistencia al flujo podría falsear las mediciones.
La mejor forma de medir, es situar el anemómetro a unos 5 cm de la rejilla.
Los anemómetros de molinete de 10 cm de diámetro, son los más adecuados para este tipo de medición, ya que el promedio resultante se efectúa sobre una superficie mayor.
La mejor opción para medir en las rejillas de salida del circuito de admisión, es la combinación con el cono de medición adecuado, ya que proporciona unos resultados de gran fiabilidad.
El factor clave en una medición de este tipo, es conseguir que el flujo de aire circule en toda la sección de la rejilla, a una velocidad constante en forma de bucle.
En cambio, con el cono, las distintas velocidades se promedian, por lo que la medición se efectúa de forma mucho más rápida.
Medición con anemómetro en rejillas de extracción.
Para este tipo de medición es imprescindible contar con un cono, ya que el aire que se extrae lo hace aleatoriamente desde cualquier punto de la habitación, por lo que no se puede definir una sección mediante la cual se pueda determinar el caudal.
Esta medición, se resuelve con la ayuda del cono, para crear unas condiciones de flujo definidas, a una distancia prudencial de la rejilla mediante un área de sección fija.
Medición en rejillas de deflexión.
Es una medición que entraña cierta dificultad, puesto que el aire normalmente ingresa en la habitación en forma de remolinos.
Este flujo irregular no puede ser medido por sólo el anemómetro.
Para que el instrumento pueda medir correctamente, es necesario que el flujo incida de forma vertical, en las aspas del molinete.
El uso del estabilizador de caudal, asegura que el aire llega a las aspas del molinete en una sola dirección.
Sí los remolinos giran en la misma dirección que las aspas del molinete, esto supone que el flujo llegue a una superficie mayor del aspa, por lo que esta gira demasiado rápido.
Sí los remolinos giran en sentido contrario a las aspas del molinete, el flujo pasa entre las aspas en lugar de incidir en ellas, por lo que la velocidad de rotación es menor, en consecuencia, no se obtiene una medición precisa
Usando el estabilizador, Todo movimiento en remolino del flujo del aire se anula, y se obtiene un flujo en línea recta y más “calmado”.
El anemómetro ya puede medir este caudal de aire, de forma fiable y precisa sin ninguna dificultad.
La sonda de velocidad, es ideal para efectuar mediciones dentro de conductos, tanto del caudal volumétrico, como de temperatura.
Algunos modelos con molinete de 16 milímetros, inclusive con telescopio de la sonda que puede extenderse en algunos modelos hasta mas de un metro.
En caso si tiene de medir caudales muy sucios, o velocidades altas, le recomendamos una medición con tubo pitot.
Para este tipo de medición, el anemómetro debe tener un sensor de presión diferencial integrado, así como un menú de medición respectivo.
En conductos con una sección transversal grande, se utiliza la extensión telescópica, así el telescopio de la sonda de velocidad alcanza una longitud de hasta 2 metros.
En muchos modelos, puede sujetarse fácilmente en partes metálicas gracias al imán situado en la tapa trasera.
¿Necesita aprender MAS sobre ductos de aire acondicionado?
La unidad manejadora de aire es el aparato encargado de manejar los flujos apropiados de aire para la climatización de ambientes, y adicionalmente controlar su limpieza, temperatura y porcentaje de humedad óptimo.
La unidad manejadora de aire UMA representa un dispositivo esencial para garantizar el tratamiento correcto del aire climatizado, dentro de una distribución por ductos.
¿Como trabaja la unidad manejadora de aire?
Es importante mencionar que mayormente la Unidad manejadora de aire, no genera el frío o calor por si sola, sino depende del suministro mayormente de agua helada proveniente de un chiller, y caliente de una caldera.
Tomar aire fresco del exterior, y luego limpiar, calentarlo o enfriarlo, tal vez humidificar o deshumidificar.
Forzar el aire a través de los conductos alrededor de las áreas designadas dentro de un edificio.
Además la mayoría de las unidades tendrán un conducto adicional para luego sacar este aire sucio usado de los locales, y llevarlo de regreso a la UTA, donde un ventilador lo descargara de vuelta a la atmósfera.
Parte de este aire de retorno puede reciclarse y volver al suministro de aire fresco para ahorrar energía.
Manejadoras de aire para agua helada en planta con Chillers:
Las Unidades de tratamiento de aire, se encuentran en edificios, locales medianos y grandes.
Suelen estar ubicados en el sótano, en el techo o en los pisos del edificio.
También Es muy común, encontrar múltiples UMAS alrededor de la edificación.
Algunos edificios, en particular los rascacielos antiguos, tendrán solo una UMA grande, que generalmente se encuentra en el techo. Pero este diseño ya no es tan común en edificios nuevos, porque es muy ineficiente.
Ahora es más común tener varias UMAS más pequeñas, para un suministro de diferentes zonas, con un mejor control, y acondicionamiento de espacios de mayor calidad.
El agua helada proveniente del chiller, llega a la unidad manejadora de aire mayormente a una temperatura de 7°C.
El agua helada se encarga de enfriar el aire, en el intercambiador de calor de la UMA, por ello gana temperatura, y sale con un valor de 12°C.
El caudal de agua que maneja el intercambiador de calor, en la unidad manejadora de aire, es de aproximadamente 2.4 GPM por cada tonelada refrigeración, de acondicionamiento que se necesite.
Ficha técnica de manejadora de aire:
Sin duda el parámetro fundamental en la selección de la unidad manejadora de aire es la capacidad de refrigeración, medida mayormente en toneladas refrigeración.
Sin embargo existen otros parámetros de la ficha técnica de la unidad manejadora de aire, que denemos tomar en cuenta como:
Tipo de alabes del ventilador centrífugo.
Tipo de motor del ventilador.
Tecnología de control del aire.
Tratamiento de limpieza del aire.
Unidad para calefacción y aire acondicionado.
Marca.
Dispositivo de recuperación de energía.
Características y Partes de las Unidades Manejadoras de aire Esenciales para su selección:
En un modelo básico tenemos dos ductos, uno para suministro y otro para retorno de aire.
La UMA cuenta con una malla para prevenir entradas de objetos.
En la entrada de suministro y retorno tenemos algunos Dampers.
Los Dampers, son múltiples láminas de metal que pueden girar. Pueden cerrarse para evitar que el aire entre o salga de la UTA.
Los Dampers, pueden abrirse completamente para permitir que entre o salga aire por completo.
Los dampers, también pueden variar su posición en algún punto intermedio para restringir la cantidad de aire que puede entrar o salir.
Se puede tener un controlador motorizado que cambia la posición de los dampers.
Después de los dampers, se tiene algunos filtros. Estos están ahí para tratar de atrapar toda la suciedad y el polvo. Sin estos filtros, el polvo se va a acumular dentro de los conductos y dentro del equipo mecánico, también va a entrar al edificio, y ser respirado por los ocupantes.
En cada uno de los bancos de filtros, tendremos un sensor de presión.
El sensor de presión medirá qué tan sucios están los filtros y puede advertir a los encargados cuando sea el momento para reemplazar los filtros.
A medida que los filtros recogen suciedad, la cantidad de aire que puede fluir a través de ellos está restringido, y esto provoca una caída de presión.
Normalmente, tendremos algunos filtros de panel, o prefiltros para atrapar las partículas de polvo más grandes.
También tendremos algunos filtros de bolsa para atrapar las partículas de polvo más pequeñas.
Lo siguiente que encontramos son los intercambiadores de enfriamiento y calentamiento, para alcanzar las temperaturas adecuadas.
La temperatura del aire de suministro se mide cuando sale de la UTA, y se compara con el punto de ajuste.
Dentro de los intercambiadores de calor. hay un fluido frío o caliente, por lo general agua, o quizás vapor.
Los ventiladores centrífugos son muy comunes en las UTAs antiguas y existentes, pero ahora se están instalando ventiladores con control de velocidad, para una mayor eficiencia energética.
Al otro lado del ventilador, también tendremos un sensor de presión. Esto detectará si el ventilador está funcionando.
Si el ventilador está funcionando, creará una diferencia de presión, y se puede usar esto para detectar una falla en el equipo.
También es probable que tengamos un sensor de presión de conducto, poco después del ventilador. Esto leerá la presión estática y en algunas umas, la velocidad del ventilador está controlada como resultado de la presión en el conducto.
Luego tenemos los conductos que envían el aire alrededor del edificio a las áreas designadas.
También tendremos algunos conductos para el retorno, que está trayendo todo el aire usado del edificio para volver a una parte separada de la UMA.
Cuando el aire exterior ronda los cinco grados Centígrados, el calentador se encenderá y calentar el aire para proteger los componentes del interior de las heladas. De lo contrario, esto podría congelar la calefacción. y los intercambiadores de enfriamiento en el interior.
¿Cómo trabaja el control de la humedad en la unidad manejadora de aire?
Algunos edificios necesitan controlar la humedad. del aire que suministran al edificio, vamos a enumerar las características de este sistema.
Encontraremos un sensor de humedad en la salida de la UMA de suministro, para medir la humedad del aire que se dirige a la edificación.
Si el contenido de humedad del aire está por debajo del valor de ajuste, entonces necesitamos introducir humedad en el aire usando un humidificador.
Este dispositivo generalmente agregará vapor o un rocío de agua nebulizada en el aire.
Si el aire es demasiado húmedo, esto se puede reducir a través del serpentín de enfriamiento.
Cuando el aire golpea el serpentín de enfriamiento, la superficie fría hará que la humedad en el aire para condensarse y fluir.
Encontrarás una bandeja de drenaje debajo del serpentín de enfriamiento. para recoger el agua y drenarla.
La bobina de enfriamiento se puede utilizar para reducir aún más el contenido de humedad eliminando más calor.
pero, por supuesto, esto disminuirá la temperatura del aire. por debajo del punto de ajuste de suministro. Si esto ocurre, entonces se puede encender la bobina de calentamiento. para volver a subir la temperatura.
Empecemos diciendo, que Las unidades de tratamiento de aire, son equipos que se pueden seleccionar a la medida de cada instalación.
Cuando hablamos de selección, se hace referencia a que el ingeniero o técnico especialista, puede seleccionar los componentes internos de la unidad manejadora de aire, de acuerdo a las necesidades, y requerimientos específicos de la edificación.
En referencia a la calidad del aire, la uma puede integrar determinados componentes, relacionados con la retención, inactivación y dilución de partículas, y bioaerosoles.
Las 4 tecnologías utilizadas en las unidades manejadoras, para el control de la calidad del aire son.
Introducción de aire exterior.
Filtración de Alta Eficiencia.
Ionización Bipolar, N P B I.
Lámparas Ultravioleta.
Introducción de aire exterior.
Para mejorar la calidad del aire, es importante introducir en el edificio aire exterior, con el objetivo de realizar una constante renovación del aire de los locales. Si el nuevo aire, es debidamente filtrado y tratado, va contribuir con la calidad del ambiente interno de la edificación.
Existen varias estrategias, para conocer la cantidad de aire que se debe renovar, recordando que expulsar aire ya climatizado, desde el interior al exterior, no deja de ser un desperdicio de energía, por ello aunque es necesario, debe hacerse solo en las cantidades requeridas, que permitan mantener el ambiente interno en condiciones optimas, con la mejor eficiencia energética posible,
el Sensor de calidad del aire o sensor de CO2, instalado en el conducto, le puede informar a la uma la cantidad de aire interior, que debe salir, y a su vez debe ser renovado por el aire que viene desde el exterior.
Filtración de Alta Eficiencia.
Los filtros permiten retener partículas de menor tamaño, y mejoran la calidad del aire interior.
Los filtros, son obstáculos para polvo y partículas en suspensión.
Los tipos de filtro, varían de acuerdo a la exigencias de pureza.
Hay varios tipos de Filtros, por ejemplo planos o plisados, con medio filtrante de Aluminio Expandido, con marco metálico en acero galvanizado, aluminio, o Acero inoxidable.
También existen filtros de bolsa.
El tamaño de la cara del filtro de bolsa, es muy importante.
Los filtros de bolsa, están disponibles, en una variedad de valores de eficiencia de filtrado.
Se debe de tener en cuenta, que a mayor eficiencia hay una mayor caída de presión en el filtro.
Los filtros de bolsa, se ofrecen en material sintético además de fibra de vidrio.
Generalmente los filtros de bolsa de material sintético, tienen mayor eficiencia y menor caída de presión.
La luz ultravioleta para controlar bacterias, virus y hongos afecta el material sintético y lo deshace.
En aplicaciones con esta luz, se recomienda utilizar filtros de bolsa de fibra de vidrio.
Generalmente los filtros de fibra de vidrio tienen menor eficiencia, y mayor caída de presión, pero resiste la radiación ultravioleta.
Entre más bolsas tenga el filtro, mayor será su precio.
Al igual que la cantidad de bolsas, la longitud de las bolsas afecta la caída de presión, a mayor longitud de filtro menor será su caída de presión.
Ionización Bipolar, N P B I:
Conocida como La tecnología de Ionización Bipolar de Punta de Aguja, es un proceso químico por el cual se ionizan las moléculas de los compuestos, o elementos presentes en el aire, desarrollando una estrategia de inactivación de patógenos.
La energía de este campo, es capaz de ionizar, a los componentes del aire que lo atraviesa.
Los iones viajan por el flujo de aire, interactuando con partículas o patógenos, así ayudan a aglomerar estas micropartículas, facilitando a los filtros de la instalación su retención.
También la ionización, descomponen los compuestos orgánicos volátiles, que producen malos olores, y los convierten en compuestos inofensivos, e inactivan los patógenos existentes, robándoles moléculas vitales de hidrógeno.
Lámpara Ultravioleta en UTA.
La utilización de lámparas ultravioleta, en unidades de tratamiento de aire, sirve como estrategia de inactivación de virus, mediante la incorporación de un sistema activo, cuya eficacia se verá aumentada, si se combina con un sistema de filtración de alta eficiencia .
La radiación ultravioleta germicida, actúa degradando e inactivando bacterias, esporas de moho, hongos, y virus.
presarial, vamos a estudiar Los intercambiadores de calor recuperativos, usados en la unidad de tratamiento de aire, para mejorar la eficiencia de un sistema.
UMAS con MÁS eficiencia (Recuperación de energía):
Una rueda térmica, usada en unidades manejadoras de aire, es también conocida como.
Intercambiador de calor giratorio.
Rueda de entalpía aire-aire giratoria.
Rueda de recuperación de energía.
Rueda de recuperación de calor.
¿Qué es una rueda térmica?
La rueda térmica, es un tipo de intercambiador de calor de recuperación de energía, colocado dentro de las corrientes de aire de suministro y escape, en unidades manejadoras de aire.
Una rueda térmica, consta de una matriz circular en forma de panal, de material que absorbe el calor, que gira lentamente dentro de las corrientes de aire de suministro y escape, de un sistema de tratamiento de aire.
características de rueda térmica en ahu:
La mitad de la rueda, se encuentra dentro de la corriente de suministro, la otra mitad dentro de la corriente de escape.
la rueda, Es impulsada por un pequeño motor de inducción.
En modo calefacción, A medida que gira la rueda térmica, el calor se captura de la corriente de aire de escape, en la mitad de la rotación, y se libera a la corriente de aire fresco, en la otra mitad de la rotación.
Por tanto, la energía térmica residual de la corriente de aire de escape, se transfiere al material de la matriz, y luego del material de la matriz a la corriente de aire fresco.
Esto aumenta la temperatura de la corriente de aire de suministro, en una cantidad proporcional al diferencial de temperatura, entre las corrientes de aire, o “gradiente térmico”, y dependiendo de la eficiencia del dispositivo.
El principio de funcionamiento de la rueda térmica, también funciona a la inversa, y la energía de “enfriamiento”, se puede recuperar a la corriente de aire de suministro si se desea, y el diferencial de temperatura lo permite.
El intercambio de calor es más eficiente, cuando las corrientes fluyen en direcciones opuestas., ya que esto provoca un gradiente de temperatura favorable a lo largo del espesor de la rueda.
La matriz de intercambio de calor puede ser de aluminio, plástico o fibra sintética.
El intercambiador de calor gira mediante un pequeño motor eléctrico, y un sistema de transmisión por correa.
Los motores de la rueda térmica, pueden tener control de velocidad por inversor, para mejorar el control de la temperatura del aire de salida. Por ejemplo, Si no se requiere intercambio de calor, el motor se puede detener por completo.
Generalmente, se seleccionará una rueda térmica para las velocidades frontales, entre 1,5 y 3,0 metros por segundo.
Aunque existe una pequeña necesidad de energía para hacer girar la rueda, el consumo de energía del motor suele ser bajo y tiene poco efecto sobre la eficiencia estacional del dispositivo.
Intercambiadores de calor recuperativos en UTAS:
Los intercambiadores de calor recuperativos, transfieren calor, a través de una placa divisoria, por medio de la conducción térmica, desde un caudal de aire de mayor temperatura, hasta otro de menor temperatura, sin mezclarse.
En esta oportunidad, vamos a enfocarnos en tres sistemas recuperativos.
Sistema con intercambiadores de calor de placa, de flujo cruzado o contraflujo.
Sistema con Intercambiador de calor de tubos.
Sistema que trabaja con circuito adicional con sustancia secundaria.
Ahora vamos a ver, las características principales de cada sistema.
Sistema con intercambiadores de calor de placa, de flujo cruzado o contraflujo.
En este sistema, se usan dos corrientes de aire, que se mantienen totalmente separadas, aunque en la práctica, típicamente tienen de 1 al 3%, de recirculación debido a una fuga interna.
Los intercambiadores de calor de placas, constan de placas paralelas planas o onduladas, que separan el suministro, y corrientes de aire de escape.
Cuando el calor de recuperación no es deseable, se puede utilizar un by pass con un damper, para no hacer el intercambio.
El intercambiador de placa, ofrece una Mínima recirculación de olor, y contaminantes, con una alta eficiencia de recuperación.
Los conductos de suministro y escape, deben reunirse en el mismo lugar.
La derivación requiere espacio adicional.
Sistema con Intercambiador de calor de tubos.
El sistema de recuperación, puede trabajar con Intercambiadores de calor de tubos.
Donde los tubos reemplazan a las placas. Son más fáciles de limpiar, e inclusive puede equiparse con un Mecanismo de lavado automático. El riesgo de quedar bloqueado es menor, que en los intercambiadores de calor de placas, y la fuga interna es generalmente menor.
Sistema que trabaja, con circuito adicional con sustancia secundaria.
El sistema de recuperación de calor, puede trabajar con un circuito adicional, con una sustancia secundaria.
Este sistema esta formado por dos baterías o bobinas, una en cada corriente de aire, conectada por un circuito de fluido de agua, o glicol y agua.
La concentración de glicol, aumenta cuando se requiere protección contra heladas.
Al aumentar la concentración de glicol, disminuye la eficiencia del sistema.
La ventaja de este tipo de intercambiador de calor, es que puede haber una gran distancia, entre los conductos donde se realiza la recuperación de calor, e inclusive la recuperación, se puede realizar de múltiples conductos de escape, por medio de baterías individuales.
Este sistema, es apropiado en casos con aire muy contaminado.
Se utiliza una válvula de 3 vías, para controlar la eficiencia de la recuperación de calor
Fan Coil o Ventiloconvector:
Un fan coil o ventiloconvector, es un dispositivo utilizado en la climatización residencial, comercial e industrial, que dispone de una batería o intercambiador de frío o calor, y un ventilador.
El fan coil pertenece a los sistemas de climatización agua-aire. Estos equipos pueden generar aire frío o calor según se alimente de agua refrigerada o agua caliente procedente de una bomba de calor, o de una caldera.
¿Cuál es la diferencia entre in fan coil y un aire acondicionado split?
La principal diferencia entre ambos, es que el fan coil es una unidad agua-aire en la que el agua circula por las tuberías como refrigerante. Mientras que el split es un sistema aire-aire en cuyas tuberías circula gas refrigerante.
¿Cómo funciona el fan coil o ventiloconvector?
Para su funcionamiento, los fan coils o ventiloconvectores disponen de una batería de intercambio térmico por donde circula el agua caliente o fría.
el fan coil posee un ventilador que es el que impulsa el aire para que circule por el intercambiador produciendo así la termotransferencia.
Precisan además de una unidad exterior desde la que reciben el agua refrigerada proveniente de un chiler, o el agua caliente desde una caldera, que circula por las unidades de las estancias a climatizar.
Estos aparatos constan también de un filtro para eliminar las particular, antes de expulsar el aire.
Tiene una bandeja de condensados para recoger el agua que proviene del intercambio térmico.
Normalmente, con este tipo de dispositivos se utiliza un termostato para regular la temperatura.
Los fan coil se conectan a una red de tuberías, donde distinguen válvulas reguladoras de caudal independientes de la presión, filtros de agua, válvula de pasos, circuito de by pass
¿Cuáles son los Tipos de fan coils segun su ubicación?
En cuanto al tipo de dispositivo o unidad los fan coils pueden ser de:
Fan coil de Suelo.
Fan coil de Pared.
Fan coil de Techo.
Fan coil de Conductos
Fan coil de Cassette
¿Cuáles son los Tipos de fan coils segun el tipo de instalación?
En función del tipo de instalación que se utilice también se puede distinguir entre:
Fan coil de dos tubos; en este tipo de instalación, nos encontramos con una tubería de ida y otra de vuelta. Por ambas tuberías pasa agua fría y caliente, en función de si el equipo está trabajando en frio o en calor.
Fan coil de cuatro tubos; en este tipo de instalaciones, dos tuberías se utilizan de ida y retorno para el agua caliente y otras dos para el agua fría. Es un tipo de instalación más costosa que la anterior pero idónea especialmente en edificios donde pueden presentarse a la vez zonas que requieran calefacción mientras que otras demanden refrigeración a causa de la orientación del inmueble, su grado de ocupación, etc.
¿Cuáles son las Principales ventajas de los ventiloconvectores o fan coil?
Las principales ventajas que aportan los sistemas con fan coils o ventiloconvectores son:
Es uno de los sistemas más eficientes en climatización
De aplicación tanto en el ámbito residencial, como comercial e industrial
Idóneo para grandes espacios
Son equipos que requieren poco espacio y de fácil instalación
Adaptable a diversas tecnologías como la bomba de calor con la que proporcionará tanto frío como calor
Fácilmente integrables en sistemas basados en energías renovables.
¿Cuáles son los cálculos asociados a un fan coil o ventiloconvectores?
Por lo general las condiciones que debemos conocer son:
Por cada tonelada refrigeración, el ventilador del fan coil debe manejar un caudal de aire cercano a 400 pies cúbicos de aire.
La diferencia de temperatura del agua entre la entrada y la salida, es de 10°F.
por cada tonelada refrigeración que este manejando el fan coil, debe circular un caudal cercano a los 2.4 galones por minuto de agua.
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Chiller is used to generate ice water . It Can be used for example to provide air conditioning in buildings and cooling of machines
question 2.
Why use chiller?
a) In large buildings, the cold generation is centralized in a single point.
b) By concentrating the generation of cold, the need for a large number of air conditioning equipment is avoided.
c) The need for electrical and power connections throughout the building is avoided.
d) Having less equipment reduces the chances of failure.
e) Excess ducts are avoided throughout all the premises.
f) The distribution of the low temperature is carried out by means of pipe networks that carry the ice water to all the premises of the building.
g) If the selection of the chiller is adequate, it can generate quite interesting efficiency values.
question 3.
How is the traditional chiler?
The traditional chiller consists of a compression refrigeration circuit with the four basic components, plus the water distribution:
a) evaporator.
b) condenser.
c) compressor.
d) expansion device.
e) Water distribution system.
question 4.
How does the chiller work internally?
a) The refrigerant inside the refrigeration circuit passes through the evaporator, where it is at low pressure and low temperature, in this way it can cool and generate ice water.
b) The ice water passes through the evaporator, to cool down, but never mixes with the refrigeration circuit.
c) The ice water is directed to the building, and cools the premises.
d) The refrigerant inside the refrigeration circuit, leaves the evaporator with the heat that was removed from the ice water, and enters the compressor.
e) The refrigerant gets pressure in the compressor, to be taken to the condenser.
f) In the condenser, the heat that was removed to the ice water is lost.
g) The refrigerant passes through the expansion device, to lower its pressure and become cold again.
h) The refrigerant enters the evaporator and the cycle is repeated.
question 5.
What are the types of chillers?
By the type of condenser cooling, we can classify them into:
a) chiller with air-cooled condenser.
b) chiller with condenser cooled with fresh water.
question 6.
How does the air cooled chiller work?
a) The traditional chiller has a compression refrigeration circuit, where the heat needs to be dissipated in the condenser.
b) When the chiller is air cooled, powerful fans are needed in the condenser to help release the heat, which was removed to the ice water.
question 7
How does the water-cooled chiller work?
a) The traditional chiller has a compression refrigeration circuit, where the heat from the condenser needs to be dissipated.
b) When the chiller is cooled by water, an additional fresh water circuit is needed, passing through the condenser, to help release the heat, which was removed from the ice water.
c) In these equipments there are two totally different water circuits.
d) There is an ice water circuit to cool the premises of the building, and a fresh water circuit to cool the chiller condenser.
question 8.
Where are the air conditioning chillers located?
The chiller can be located in the basement, or up on the roof of the building.
question 9.
How is ice water produced?
a) the ice water is produced in the evaporator of the refrigeration circuit.
b) Usually the ice water leaves the chiller at a temperature of 7 degrees Celsius.
question 9.
What function Do the ice water has on buildings?
a) A centrifugal type pump sends the ice water around the building.
b) Chilled water enters the air handling units, to cool the air of the premises with in the building.
question 10.
What function Do air handling unit has?
a) They are responsible by means of coils, to remove the heat from the air inside the building, using the ice water from the chillers.
b) The management unit totally conditions the air, mixes it, moistens or dehumidifies it and adapts it to the needs within the building.
Chiller Quiz
question 11.
How is the air cooled in the air handler unit?
a) The chilled water from the chiller is passed through coils, through which the air flows that need to be cooled pass.
b) Water enters the amu at a temperature of 7 degrees Celsius, 44 Fahrenheit and exits at 12 degrees, 54 Fahrenheit.
c) Meanwhile the air notably lowers its temperature, thereby air conditioning the building.
question 12.
What do you do with the ice water coming out of the air handler unit?
a) When the ice water leaves the air handling unit, it comes out with a higher temperature, a product of the cooling carried out in the air, usually 12 degrees Celsius, 54 Fahrenheit.
b) the water should be brought back to the chiller to cool down again, and brought back to 7 degrees Celsius, 44 Fahrenheit.
question 13.
What happens to the ice water again when it comes out of the chiller?
a) When the water comes out of the chiller, it will have given up the heat gained in the air handling unit.
b) The ice water will return to 7 degrees Celsius, 44 Fahrenheit.
question 14.
How is the working cycle of the chilled water in the chiller installation?
a) The cycle repeats and repeats, the water comes out of the chiller at 7 degrees Celsius, 44 Fahrenheit.
b) The water is directed to the air handler unit and gains 5 degrees Celsius, 10 Fahrenheit
c) The water returns to the chiler at 12 degrees Celsius, 54 Fahrenheit
d) the water comes out of the chiller again at 7 degrees Celsius, 44 Fahrenheit.
question 15.
Why is the water coming out again at 7 degrees Celsius, 44 Fahrenheit?
a) The heat from the ice water reaches the chiller.
b) The ice water now has a temperature of 12 degrees. centigrade, 54 Fahrenheit.
c) The heat from the water is delivered to the refrigerant in the cooling circuit in the chiller.
d) the heat of the refrigerant leaves the latter circuit, through the condenser of the chiller refrigeration circuit.
question 16.
What does the heat received in the condenser of a water-cooled chiller do?
a) The heat from the condenser is sent to another water circuit at room temperature.
b) Water at room or cool temperature belongs to a totally different circuit, to the ice water circuit.
c) The new heat exchange with the new water circuit, we will call it the exchange of the fresh water circuit.
question 17.
How does the fresh water circuit of the water cooled chiller condenser work?
a) There is a new centrifugal pump station, which we will call cooling tower pumps.
c) The water is carried through the circuit, towards the cooling tower.
question 18.
What is a cooling tower?
a) The cooling tower is the point where air from the outside environment is forced into the tower.
b) The tower uses a powerful internally located fan.
c) The air inside the tower dissipates and rejects the heat of the water that has just cooled the condenser.
question 19.
How many exchanges do we have, in the installation with chiller cooled with fresh water?
we have four heat exchanges.
a) heat exchange of the chilled water with the internal air of the premises, to cool the air of the building.
b) Heat exchange of the refrigerant within the refrigeration circuit, to generate the ice water.
c) heat exchange of the refrigerant of the refrigeration circuit, with the fresh water circuit, to send the heat of the condenser refrigerant to the environment.
d) Heat exchange of the fresh water, with the outside air, to cool the fresh water.
question 20.
What happens to the fresh water in the cooling tower circuit?
a) Fresh water reaches the chiller condenser at a temperature of 30 degrees Celsius, 86 Fahrenheit.
b) The cool water takes the heat away from the condenser, and goes from 30 to 35 degrees Celsius, 86 to 96 Fahrenheit.
c) Through a system of pumps, fresh water is taken to the cooling tower.
d) Fresh water loses heat in the cooling tower, and goes from 35 to 30 degrees Celsius. 96 to 86 Fahrenheit.
e) Fresh water at 30 degrees centigrade is directed back to the chiler condenser. 86 Fahrenheit.
Chiller Quiz
QUESTION 21
What are the causes of lower than normal chiller suction pressure?
Lack of refrigerant.
Too many compressors on, in the case of chillers with several compressors.
Lack of cleaning of the chiller evaporator.
Lack of chilled water flow through the chiller evaporator.
Failure of temperature sensors.
Expansion valve failure.
QUESTION 22
Excess discharge pressure in the chiller?
Lack of cleanliness in the condenser.
Failure in fans in air cooled chiller.
Lack of water from the cooling tower, in case of water cooled chiller.
Excess of thermal load.
Lack of compressors on, in case of chiller with several compressors.
Lack of insulation in suction piping.
Excess of refrigerant.
QUESTION 23
What is the cause of a lower than normal return chilled water temperature?
Lack of thermal load in the application.
Dirty heat exchangers, such as fan coil or air handler exchangers.
Failure of air handling unit fans or fan coils.
Dirty air filters in air handling unit or fan coils.
Wrong control strategies, regarding number of chillers, or number of compressors on.
QUESTION 24
How is an efficient chiller? It is a system that has the capacity to generate only the cooling required by the application. It is characterized by having a high value of the parameter I P L V high.
QUESTION 25
What are the chillers that exist, according to the temperature of the chilled water they generate?
Conventional chillers, generally for air conditioning applications, with water temperatures of 44°F or 7°C.
Chiller in industrial refrigeration applications, for medium-low temperature: For chilled water temperature values between +20°F and +35°F.
Chiller in low temperature industrial refrigeration applications: Generally, to generate chilled water between +20°F and -59°F.
Chiller in Ultra-low temperature industrial refrigeration applications: To generate water between -60°F and -112°F.
QUESTION 26
How can chillers be classified according to their cooling capacity?
Low Capacity Chiller with less than 50 KW cooling capacity.
Medium Cooling Capacity Chiller, with cooling capacity between 50 and 200 KW.
High Cooling Capacity Chiller, with a cooling capacity greater than 200 KW.
QUESTION 27
What are the possible combinations between compressor and condenser in chillers?
Chiller with air-cooled piston compressor.
Chiller with water-cooled piston compressor.
Chiller with air-cooled scroll compressor.
Chiller with water-cooled scroll compressor.
Chiller with air-cooled screw compressor.
Chiller with water-cooled screw compressor.
Chiller with water-cooled centrifugal compressor.
QUESTION 28
What are the most important conditions that must be known for the correct selection of a chiller?
Minimum temperature value and required chilled water flow rate.
With the minimum temperature value, you must classify the type of chiller you need.
To know the return water temperature values for each process or machine to be cooled.
Make a balance of supply and return flows, to know the capacity of the chiller that is needed, so as not to oversize the equipment.
To know the water treatment required by the installation.
QUESTION 29
What special treatment does the water of an industrial chiller have?
The purpose of the chiller water treatment is:
Control corrosion.
Prevent bacteria growth.
Prevent water freezing
QUESTION 30
What is the best-selling type of chiller in the world?
The water-cooled condensing chiller with screw compressor, with more than 200 KW of power, is one of the most commercialized chillers in the world
Chiller Quiz
QUESTION 31
Which chiller requires very little maintenance?
The scroll compressor chiller with air-cooled condenser is characterized by low maintenance requirements.
QUESTION 32
What is the most common application sector for chillers?
Undoubtedly the air conditioning sector, in commercial applications.
QUESTION 33
What are the most frequently recommended refrigerants for low-capacity chillers for air conditioning? Refrigerant gas R-410A, R-407C, R-32, R-454B, R-452B.
QUESTION 34
What are the most frequently recommended refrigerants currently used in medium capacity chillers for air conditioning? Refrigerant gas R134a, R-450A, R-513A, R-1234yf, R-1234ze (E)
QUESTION 35
What are the most frequently recommended refrigerants currently used in large capacity air conditioning chillers? R-1233zd (E) R-1336mzz (Z)
QUESTION36
What is the most popular low pressure refrigerant in chillers? R-1233zd
QUESTION 37
What is the best known medium pressure refrigerant in chillers? R-134a, R-513A, R-1234ze, R-515B, R-1234yf.
QUESTION 38
What is the best known high pressure refrigerant in chillers? R-410A, R-454B, R-452B, R-32.
Chiller Quiz
Chiller Operator Plant interview Questions:
QUESTION 39
What function do the primary pumps have in the chilled water plant?
Deliver the water to the evaporator of the chiller, for its cooling.
QUESTION 40
What function do the secondary pumps have in the chilled water plant?
Deliver the ice water to the place where cooling is needed.
QUESTION 41
Do all chilled water plants have secondary and primary pumps?
No, in fact the trend is to eliminate the secondary pump, and only work with the primary pump.
QUESTION 42
What other type of pump can exist in chilled water plants?
When the chiller’s condenser is water-cooled, pumps are needed to deliver the water to the condenser and cooling tower.
QUESTION 43
Why does the frequency inverter in the chilled water plant pumps generate energy savings?
Because at times when less chilled water is needed, only the necessary flow can be sent.
QUESTION 44
How do you get the chilled water plant pump to control the water flow? Through the frequency inverter, changing the speed of the water pump motor.
QUESTION 45
What variable controls the amount of chilled water needed by the pipeline distribution?
Often through pressure.
QUESTION 46
Why does the pressure indicate the amount of water required in the chilled water plant?
In air conditioning applications, when a site does not need chilled water, its control valve must be closed, causing an increase in pressure in the network.
QUESTION 47
Which circuit of the chilled water plant has more problems?
The water circuit that cools the chiller condenser, because this circuit is open to the environment.
QUESTION 48
What is the function of the expansion tank in the piping network of the chilled water plant?
Absorb pressure changes in the network produced by changes in water temperature.
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HVAC Interview Questions
question49
What does HVAC mean?
Heating, Ventilation, Air conditioning.
questions 50
what is the main local heating system?
A natural gas furnace, called a central heating system, uses a blower motor and air ducts to distribute hot air through vents.
questions 51
Can the chiller be used for heating?
the chiller can be used for heating, when it has the possibility of working as a heat pump
questions 52
How is heat pump efficiency measured?
The efficiency of the heat pump can be measured with the parameter COP
questions 54
What is the typical value of the cop of a heat pump?
A heat pump that has a COP of three can create three kW of heat for every kW of electricity.
questions 55
What is the most efficient heating system?
In general, ovens are the most efficient of the heating systems,
questions 56
What factors should be taken into account in the design of air conditioning duct systems?
Design speed.
Air flows according to thermal load.
Pressure requirements.
Renewal rates.
Number of supply and return grilles.
questions 57
What is the easiest method to design air conditioning duct systems?
Design taking into account only the noise level and the speed of the air inside the ducts. This method does not guarantee the required flows in installations greater than 24 feet.
question 58
How much air does a room that receives air conditioning need?
On average 400 cfm for each ton of refrigeration
question 59
What is the advantage of ducted air conditioning compared to mini-split?
Ducted air conditioning system can supply larger thermal loads.
With the ducted air conditioning system, cold generation can be centralized at a single point.
With the ducted air conditioning system, the amount of renewal air in each room can be controlled automatically.
In the ducted air conditioning system, supply air flow purification equipment can be installed.
questions 60
What is the natural replacement for equipment that works with R410A refrigerant?
Systems that work with R-32 refrigerant are replacing equipment that worked with R410A
question 61
What is the most frequent replacement of R22 in the same air conditioning system?
R-407C
questions 62
When is R417A refrigerant used?
It is used in medium and high temperature evaporator systems to replace R-22 refrigerant gas.
questions 63
What is the use of R-452A refrigerant?
Direct substitute for refrigerant R-404A and R-507 in installations that may have years of use. It is also used as a replacement and in new transport refrigeration equipment.
questions 64
What is the main use of R-407A refrigerant?
R407A is a substitute for R22 and R404A in existing equipment.
questions 65
What should be done when changing from R-22 to R-407A?
Change the mineral oil for POE type oil, and change the filter dryer.
questions 66
When is R449A refrigerant used?
The r449A is used in new equipment and as a replacement for the refrigerant gas r404A and R507 in existing equipment.
questions 67
What does the acronym GWP mean?
The global warming potential, abbreviated as GWP, is used to describe the power of a greenhouse gas, taking into account how long it remains active in the atmosphere.
HVAC Certification Practice Test
We have prepared four tests with automatic qualification specialized in HVAC
Type of Test for HVAC
Knowledge test in heating systems
Test of basic knowledge in ventilation systems
Knowledge test on individual air conditioning equipment and ducted systems
Knowledge test on chilled water plants and chillers
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