¿Cómo puede saber si un sistema tiene poco refrigerante? Ejecutar una revisión del sistema puede determinar si ese es el caso. Considere este escenario: Un técnico de servicio instala manómetros y termistores en un sistema de refrigeración de R-134a, de puerta cerrada y de temperatura media, que incorpora un receptor de líquido del lado alto y una válvula de expansión termostática (TXV) como dispositivo de medición. Los valores medidos y calculados figuran en la Tabla 1, junto con un análisis detallado del sistema.
ANÁLISIS
Descarga del compresor: Esta temperatura es muy alta en comparación con las operaciones normales del sistema. La temperatura de descarga de 195°F es causada por el evaporador y el compresor funcionando con alto recalentamiento junto con altas relaciones de compresión. Cuando no hay carga suficiente, no espere que la válvula TXV controle el recalentamiento. La válvula TXV puede ver una combinación de vapor y líquido en su entrada, por lo que el evaporador no tendrá refrigerante y funcionará con alto recalentamiento. El compresor verá entonces un alto recalentamiento y, con cada carrera de compresión, recalentará aún más el refrigerante.
Las relaciones de compresión también serán elevadas, dando al sistema un calor de compresión más alto de lo normal. Las relaciones de compresión serán elevadas debido a las bajas presiones del evaporador, y las relaciones de compresión elevadas darán al sistema eficiencias volumétricas muy bajas y causarán ineficiencias no deseadas con caudales de refrigerante bajos. El compresor tendrá entonces que comprimir vapores de presión mucho más baja procedentes de la línea de aspiración hasta la presión de condensación. Esto requiere un mayor rango de compresión y una mayor relación de compresión.
| VALORES MEDIDOS | |
| Temperatura de descarga del compresor | 195°F |
| Temperatura de salida del condensador | 78°F |
| Temperatura de salida del evaporador | 10°F |
| Temperatura de entrada del compresor | 50°F |
| Temperatura ambiente | 70°F |
| Temperatura de la caja | 20°F |
| Voltios del compresor | 230 |
| Amperios del compresor | Bajo |
| Presión del lado bajo (evaporador) | 3.94 in. Hg (menos 20°F) |
| Presión del lado alto (condensación) | 86.4 psig (80°F) |
| Valores calculados | |
| División del condensador | 10°F |
| Condensador subenfriamiento | 2°F |
| Sobrecalentamiento del evaporador | 30°F |
| Sobrecalentamiento del compresor | 70°F |
TABLA 1: Los valores medidos y calculados en un sistema de refrigeración de R-134a, a puerta cerrada y a media temperatura, que incorpora un recipiente de líquido en el lado alto y una válvula de expansión termostática.
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El mayor rango de compresión desde la presión más baja del evaporador hasta la presión de condensación es lo que provoca el trabajo de compresión y genera un calor de compresión añadido. Este calor aumentado puede ser visto por la alta temperatura de descarga del compresor; sin embargo, debido a las tasas de flujo más bajas de las eficiencias volumétricas más bajas, una carga algo baja es vista por el compresor. Esta baja carga es la que evita que la temperatura de descarga se caliente demasiado. En conclusión, las relaciones de compresión más altas y los recalentamientos más altos son los que causan que la temperatura de descarga sea algo alta. Recuerde que la línea de descarga ve todo el recalentamiento que llega al compresor, el calor generado por el motor y el calor de la compresión.
El límite para cualquier temperatura de descarga medida a 3 pulgadas del compresor en la línea de descarga es de 225°. La parte posterior de la válvula de descarga suele estar entre 50° y 75° más caliente que la línea de descarga, lo que haría que la parte posterior de la válvula de descarga estuviera entre 250° y 300°. Esto podría vaporizar el aceite alrededor de los cilindros y causar un desgaste excesivo. A 350°, el aceite se descompone y pronto se produce un sobrecalentamiento del compresor. El sobrecalentamiento del compresor es uno de los problemas de campo más serios hoy en día, así que trate de mantener las temperaturas de descarga por debajo de 225° para una mayor vida útil del compresor.
Altos recalentamientos del evaporador: Como el evaporador no tiene refrigerante, habrá altos recalentamientos en el evaporador. A su vez, esto conducirá a altos recalentamientos del compresor (total). El recipiente no recibirá suficiente refrigerante líquido del condensador debido a la escasez de refrigerante en el sistema, y esto hará que la línea de líquido se muera de hambre y puede incluso burbujear una mirilla si la condición es lo suficientemente severa. La válvula TXV no verá las presiones normales e incluso puede tratar de pasar líquido y vapor de la línea de líquido muerta de hambre. La válvula TXV también se verá afectada y no se puede esperar que controle el recalentamiento.
Altos recalentamientos del compresor: Nuevamente, dado que la línea de líquido, la válvula TXV y el evaporador están siendo privados de refrigerante de la carga insuficiente, también lo estará el compresor. Esto puede verse en la lectura del recalentamiento del compresor.
Bajo subenfriamiento del condensador: Debido a que el compresor verá vapores muy calientes a partir de las lecturas de recalentamiento alto, los gases que entran al compresor estarán extremadamente expandidos y tendrán una baja densidad. La relación de compresión será alta debido a la baja presión de aspiración, lo que provocará una baja eficiencia volumétrica. El compresor simplemente no bombeará mucho refrigerante, y todos los componentes del sistema se quedarán sin refrigerante. El punto de líquido saturado al 100% en el condensador será muy bajo, lo que provocará un bajo subenfriamiento del condensador. El condensador simplemente no estará recibiendo suficiente vapor de refrigerante para condensarlo a líquido y alimentar el receptor.
El subenfriamiento del condensador es un buen indicador de cuánta carga de refrigerante hay en el sistema porque un subenfriamiento bajo del condensador puede significar una carga baja. Un subenfriamiento alto del condensador puede significar una sobrecarga, pero no siempre. Por ejemplo, esto no es cierto para los sistemas de tubo capilar que no tienen receptor porque un sistema de tubo capilar puede tener un subenfriamiento alto simplemente por una restricción en el tubo capilar o en la línea de líquido. El exceso de refrigerante se acumulará en el condensador, causando un alto subenfriamiento y altas presiones de cabeza. Si un sistema de receptor TXV está restringido en la línea de líquido, la mayor parte del refrigerante se acumulará en el receptor, con un poco en el condensador. Esto causará un bajo subenfriamiento y una baja presión de cabeza.
Bajos amperios del compresor: Los altos recalentamientos causarán que los vapores de entrada al compresor desde la línea de succión estén extremadamente expandidos, disminuyendo su densidad. Los vapores de baja densidad que entran en el compresor significarán bajos caudales de refrigerante a través del compresor. Esto causará un bajo consumo de amperios porque el compresor no tendrá que trabajar tanto para comprimir los vapores de baja densidad. Un bajo flujo de refrigerante también hará que los compresores refrigerados se sobrecalienten.
Baja presión del evaporador: La baja presión del evaporador es causada por un compresor hambriento. El compresor tratará de extraer refrigerante en sus cilindros, pero no hay suficiente para satisfacerlo, por lo que todo el lado de baja del sistema experimentará una baja presión.
Baja presión de condensación: Debido a que el evaporador y el compresor están siendo privados de refrigerante, el condensador también estará privado de él. La falta de refrigerante en el condensador reducirá la carga de calor en el condensador porque no verá tanto refrigerante para rechazar el calor. Al no haber tanto calor que aceptar, y por tanto rechazar del compresor, el condensador estará a una temperatura más baja. Esta temperatura más baja causará una presión más baja en el condensador debido a la relación presión/temperatura en la saturación.
La diferencia de temperatura entre la temperatura de condensación y el ambiente se llama delta T o división del condensador. La industria de servicios a menudo se refiere a esto como el split del condensador, y puede calcularse de la siguiente manera:
temperatura de condensación
– temperatura ambiente
= delta T del condensador (split)
A medida que el condensador ve menos y menos calor del compresor debido a la falta de carga de refrigerante, el split del condensador disminuirá. Independientemente de la temperatura ambiente, la división del condensador, es decir, la diferencia entre la temperatura de condensación y la temperatura ambiente, seguirá siendo la misma si la carga sigue siendo la misma en el evaporador. Sin embargo, la división del condensador cambiará si la carga de calor en el evaporador cambia. A medida que las cargas de calor del evaporador aumentan, la división del condensador aumentará, y a medida que las cargas de calor del evaporador disminuyen, las divisiones del condensador disminuirán.
SÍNTESIS
En resumen, estos son los siete síntomas o signos reveladores de un sistema con poco refrigerante:
- Temperaturas de descarga de medias a altas;
- Alto recalentamiento del evaporador;
- Alto recalentamiento del compresor;
- Bajo subenfriamiento del condensador;
- Bajo amperaje del compresor;
- Bajas temperaturas y presiones del evaporador; y
- Bajas temperaturas y presiones de condensación.