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SISTEMA AIRE ACONDICIONADO

Eduardo Sepúlveda Godoy Gerardo Rivera Ibarra

Técnicos de Servicio Aftermaker CMT SDE Atlas Copco

AIRE ACONDICIONADO 1.1

CLIMATIZADOR

FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA 1.1.1

Principio básico 1.1.1.1 Cambio de estado 1.1.1.2 Calor sensible y calor latente 1.1.1.3 Presión absoluta y presión relativa 1.1.1.4 Formas de transmitir el calor

1.2

TIPOS DE REFRIGERANTES

1.3

INTERCAMBIO DE CALOR

1.4

VISTA DEL ESQUEMA GENERAL

1.5

PRESOSTATO 1.5.1 1.5.2

1.6

TERMOSTATO 1.6.1 1.6.2 1.6.3 1.6.4

1.7

Tipos de presostatos principio de funcionamiento

Vista General del circuito Termostato mecánico Termostato eléctrico Esquema eléctrico de funcionamiento

COMPRESORES 1.7.1

1.7.2 1.7.3

Alternativos 1.7.1.1 Biela manivela 1.7.1.2 Axiales 1.7.1.2.1 Cilindrada fija de simple efecto 1.7.1.2.2 Cilindrada fija de doble efecto 1.7.1.2.3 Cilindrada variable Rotativos 1.7.2.1 Rotativos de paletas Elementos adicionales 1.7.3.1 Caja de válvulas 1.7.3.2 Embrague 1.7.3.3 Tipos de aceite

1.8

FILTROS

1.9

VÁLVULAS DE EXPANSIÓN 1.9.1 1.9.2 1.9.3

Válvula en bloque o en H Válvula en L o 90º Válvula OT

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AIRE ACONDICIONADO

CLIMATIZADOR

1.10 VACIADO DEL CIRCUITO 1.10.1 ¿Por qué del proceso de vacío? 1.11 CARGA DEL CIRCUITO 1.12 SISTEMA DE COMPROBACIÓN DE FUGAS 1.13 DIAGNOSTICO A TRAVÉS DE LAS PRESIONES 1.14 FUNCIONAMIENTO DE LAS TRAMPILLAS PARA LA MEZCLA DE AIRE 1.15 ESQUEMAS ELÉCTRICOS 1.15.1 Lectura del esquema del circuito

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AIRE ACONDICIONADO

CLIMATIZADOR

1.1 FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA 1.1.1 PRINCIPIO BÁSICO 1.1.1.1 CAMBIO DE ESTADO En la naturaleza podemos encontrar materiales que pueden estar en los tres estados fundamentales: Gas, Liquido y Sólido. Para pasar de un estado a otro se necesita un enorme transferencia de energía, siendo el calor una forma de energía, dicha propiedad se utiliza en los sistemas de aire acondicionado o climatizador con objeto de poder enfriar la cabina. 1.1.1.2 CALOR SENSIBLE Y CALOR LATENTE

CALOR SENSIBLE .- Se denomina calor sensible a la cantidad energía que es necesaria para aumentar la temperatura de un elemento. CALOR LATENTE .- Se denomina calor latente a la cantidad de energía que es necesaria para producirse el cambio de estado. 1.1.1.3 PRESIÓN ABSOLUTA Y PRESIÓN RELATIVA PRESIÓN ABSOLUTA El inicio de medida EL INICIO DE MEDIDA CORRESPONDE AL VACIO ABSOLUTO O PRESIÓN 0 P. abs. = Presión medida más presión atmosférica PRESIÓN RELATIVA Es la medida sobre la presión atmosférica, considerando esta como 0 VACIO O DEPRESION Es la presión por debajo de la atmosférica

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AIRE ACONDICIONADO

CLIMATIZADOR

1.1.1.4 FORMAS DE TRANSMITIR EL CALOR Según las leyes físicas de la naturaleza, el elemento o cuerpo que se encuentra a mayor temperatura cederá calor al elemento de menor temperatura hasta que los dos elementos alcancen la misma temperatura. La transmisión de calor puede realizarse mediante distintos medios tal y como veremos a continuación: CONDUCCIÓN:Es la transferencia de calor se produce a través de un elemento sólido, ya sea entre varios cuerpo o de un extremo a otro del mismo cuerpo. Ejemplo: El calor transmitido en una cacillo, en dicho casillo primeramente se calienta la parte que esta en contacto con el fuego, pero el aumento de temperatura no se limita a esta zona, sino que se va calentado todo el cazo. RADIACIÓN: Esta forma de transmitir el calor es mediante ondas electromagnéticas ( rayos infrarrojos), es decir, no es necesario el contacto físico entre el elemento de mayor y el de menor temperatura. Ejemplo: La transmisión de calor mediante radiación seria la que ocurre cuando el sol calienta, mediante rayos infrarrojos, a la superficie del planeta. CONVECCIÓN: Esta transmisión de calor se realiza entre elementos fluidos; se produce cuando las moléculas del fluido, con mayor temperatura se mezclan con las moléculas de menor temperatura.

CONDUCCION

CONVECCIÓN

RADIACION

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AIRE ACONDICIONADO

CLIMATIZADOR

1.2 TIPOS DE REFRIGERANTES CURVA DE SATURACIÓN DEL R-134a 1.- Zona Gaseosa 2.- Zona Liquido

1 2

La curva de la izquierda indica la variación de la temperatura de ebullición del gas 134a en función de la presión a la que este sometido.

CARACTERISTICAS DEL R 12 CCl2F2

DICLORO-DIFLUOR-METANO * Baja toxicidad 125 cc

Pg = CANTIDAD DE REFRIGERANTE EN Kg

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AIRE ACONDICIONADO

CLIMATIZADOR

CANTIDADES DE ACEITE EN FUNCIÓN DE LA PIEZA QUE SE SUSTITUYA ELEMENTOS

Mínimo

Máximo

CONDENSADOR

20 gr.

30 gr.

EVAPORADOR

40 gr.

60 gr.

FILTRO

10 gr.

20 gr.

TUBERÍAS

10 Gr/metro

CARACTERISTICAS DE LOS TIPOS DE ACEITES

R12

MINERAL 68 camión ESTER (POE) equipo reconvertido

R134a 100 turismo POLIALKILIGLICOL (PAG) equipo nuevo SON MUY HIGROSCOPICOS LOS PAG PUEDEN ATACAR LAS PINTURAS Y LOS PLASTICOS

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AIRE ACONDICIONADO

CLIMATIZADOR

CUADRO DE LUBRIFICANTES ACEITES PAG COMPATIBILIDADES CFC

No compatible

HFC

OK

Aceite mineral

No compatible

Aceite ESTER

No compatible

VISCOSIDADES CST ISO Baja 46

Alta

Ford

OK

OK

OK

150 PRODUCTO HIGROSCÓPICO ACEITES ESTER COMPATIBILIDADES

CST ISO

TIPOS DE COMPRESOR ROTATIVO PALETAS

CFC

Compatible

HFC

OK

32

Aceite mineral

Compatible

68

Aceite ESTER

No compatible 100

PRODUCTO HIDROSCÓPICO

150

ALTERNATIVOS

OK OK OK OK

OK

1.8 FILTROS

CORTE DE UN FILTRO El filtro se halla ubicado en la línea de alta presión entre el condensador y la válvula de expansión. La función del filtro dentro del circuito es múltiple. Por un lado sirve para retener posibles impurezas, por otro sirve para eliminar humedad y por ultimo sirve como deposito decantador para asegurar

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AIRE ACONDICIONADO

CLIMATIZADOR TIPOS DE FILTROS

1-Contenedor 2-Bloque portarracores 3-Racor de entrada 4-Racor de salida 5-Racor de servicio

MATERIAL DESHIDRATANTE

6-Mirilla de vidiro 7-Tubo de toma 8-Material higroscópico 9-Microfiltro 10-Placa perforada 15 ∝ Flujo del fluido

LOS FILTROS DE R 134a SON VALIDOS PARA EL R12

MATERIAL DESHIDRATANTE GAS

GAS

SALIDA ENTRADA

LIQUIDO MICRO FILTROS

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AIRE ACONDICIONADO

CLIMATIZADOR ACUMULADOR

ACUMULADOR En el caso de la utilización de una válvula OT, el filtro deshidratante se sustituye por el acumulador. Dicho acumulador se sitúa entre el evaporador y el compresor . Su función es la misma que la del filtro deshidratante, pero tiene como particularidad de trabajar únicamente en la parte gaseosa del circuito. El acumulador sirve de “trampa” para retener posibles presencias de líquido y evitar su llegada al comprensor.

ACUMULADOR DESHIDRATADOR

1-Entrada 2-Salida 3-Bolsa deshidratante 4-Campana de protección 5-Nivel alto régimen mínimo 6-Nivel bajo régimen máximo 7-Filtro de protección 8-Orificio retroceso de aceite

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AIRE ACONDICIONADO

CLIMATIZADOR

1.9 VÁLVULAS DE EXPANSIÓN -PROVOCAR UNA CAIDA DE PRESIÓN -REGULA CONTINUAMENTE EL FLUJO DE FRIGORIENO

BLOQUE o H

OT

EN L o 90º

La válvula de expansión es el punto en el cual se divide el circuito de alta y baja presión. Su misión es precisamente provocar una variación brusca de presión del fluido que llega en estado liquido y de esta manera iniciar el proceso de cambio de estado. 1.9.1 VÁLVULA EN L O 90º

1-Cuerpo 2-Entrada 3-Salida 4-Paso calibrado 5-Válvula de regulación 6-Cápsula 7-Diafragma 8-Capilar 9-Sensor termostático 10-paso de compensación 11-Pernos de empuje

Muelle de recalentamiento

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AIRE ACONDICIONADO

CLIMATIZADOR

Este tipo de válvula esta formado principalmente por: * El cuerpo en el que se encuentra: -Los racores de entrada y salida del refrigerante. -Un orificio calibrado de pequeño diámetro que realiza el estrangulamiento después del cual se obtiene la expansión y la nebulización del refrigerante líquido. -El alojamiento para el grupo válvula de regulación del flujo refrigerante. - El canal de conexión entre la salida del refrigerante y la base del diafragma, en la versión ecualización interior. * Una cápsula sellada por el diafragma y conectada, mediante capilar, al sensor ( de espiral o estuche) de al temperatura del refrigerante en la salida del evaporador; * El grupo de válvula regulación del flujo refrigerante. •Un par de penos de conexión mecánica del diafragma-válvula de regulación. En el interior de la cápsula, del capilar y del sensor se encuentra un fluido con características similares o iguales a las del refrigerante utilizado en el equipo de aire acondicionado o climatizador. La función de expansión propiamente dicha, es decir la reducción de la presión y, por lo tanto, de la temperatura del refrigerante, se efectúa mediante el estrangulamiento formado por el orificio calibrado. La función de regulación del flujo del refrigerante se efectúa mediante la válvula dosificadora, la cual se encuentra regulada, mediante la precarga del muelle de manera que asegure un determinado grado de recalentamiento del refrigerante a la salida del evaporador.La válvula dosificadora está pilotada, mediante la transmisión mecánica por las deformaciones del diafragma.

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AIRE ACONDICIONADO

CLIMATIZADOR

1.9.2 VAVULA EN BLOQUE O EN H 1-Cuerpo 2-Entrada desde el filtro 3-Salida hacia el evaporador 4-Salida del evaporador 5-Salida hacia el compresor 6-Cápsula 7-Diafragma 8- Perno de empuje 9-Paso calibrado 10-Válvula de regulación 11-Brida sujección de tubos 12-Sensor termostático

La válvula de expansión está formada por los elementos: * El cuerpo, con forma de paralelepípedo, en el cual se encuentran: -Los racores( de diferentes formas) a través de los cuales se efectúan las conexiones al equipo de A/C . - El estrangulamiento para la expansión y nebulización del refrigerante. - Las canalizaciones para el paso del refrigerante. -Los alojamientos para la válvula de regulación y para el sensor termostático. * El sensor termostático * El grupo válvula de regulación Ha sido concebida de manera que permita dos pasos del refrigerante. El primer paso lo realiza el refrigerante procedente del condensador (a través del filtro) y entra en el evaporador, tras haber superado el estrangulamiento y la válvula de regulación de flujo. El segundo paso es el del refrigerante que sale del evaporador y se dirige al compresor. A lo largo del trayecto incide directamente con el sensor termostático y actúa en la base del diafragma de la misma manera que el ecualizador exterior de la válvula de expansión “L”.

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AIRE ACONDICIONADO

CLIMATIZADOR

1.9.3 VÁLVULA EXPANSIÓN TIPO OT

VÁLVULA EXPANSIÓN TIPO OT En el esquema adjunto se representa una válvula OT (también llamada orificio calibrado) que, como se puede observar, se compone de 3 partes principales: -Un tubo metálico con un chaflán de entrada. -Un cuerpo de tubo de material plástico. -Un filtro de entrada y de salida El tubo calibrado esta protegido de posibles partículas contaminantes que podrían producir su obstrucción mediante dos pantallas filtrantes ( una de entrada y otra de salida), estos filtros son imprescindibles al no llevar estos circuitos la botella filtrante entre el condensador y la etapa de expansión. En ciertos circuitos de AIRE ACONDICIONADO CLIMATIZADOR, la fase de expansión se lleva a cabo mediante el denominado Orificio Calibrado o Válvula OT. La válvula OT realiza, por tanto, la misma función que la válvula de expansión termostática, con la salvedad que con la válvula OT no habrá regulación del caudal de fluido frigorífico. Además, la válvula existen modificaciones en el circuito debido a que se tiene que colocar una botella o acumulador en la salida del evaporador para evitar la entrada de liquido en el compresor. El interés fundamental de este sistema radica en el ahorro del 20 % de liquido.

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AIRE ACONDICIONADO

CLIMATIZADOR DISTINTOS MONTAJES

SISTEMA OT

SISTEMA NORMAL

1.10 VACIADO DEL CIRCUITO

A MAYOR PRESIÓN MAYOR PUNTO DE EBULLICION A MENOR PRESIÓN MENOR PUNTO DE EBULLICION A VOLUMEN CONSTANTE SI AUMENTA Tª AUMENTA P.

1.10.1 ¿POR QUÉ DEL PROCESO DE VACIO?

Antes de cargar el circuito de AIRE ACONDICIONADO se hace necesario realizar un buen vacío, gracias al cual conseguimos provocar la evaporación del agua que pueda haber de el circuito, además facilitar la entrada del liquido refrigerante en el momento de la carga.

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AIRE ACONDICIONADO

CLIMATIZADOR

1.11 CARGA DEL CIRCUITO MAQUINA DE CARGA

Manometros de BPAP

Manometro de carga Cilindro de carga

Cuadro de control Llaves de paso

Bomba de vacioCompresor CILINDRO DE CARGA

1-Escala 2-Líneas de presión constante 3-Líneas de peso constante 4-Indicadores de nivel 5-Manómetro 6-Válvula de seguridad 7-Llaves de paso

A-Leer la presión indicada por el manómetro B-Girar la envoltura plástica hasta la presión indicada por el manómetro C-Leer el peso de refrigerante en la línea inclinada

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AIRE ACONDICIONADO

CLIMATIZADOR

MAQUINA RECIRCULADORA

Depósito de aceite Depósito de gas Balanza de precisión

Mangueras de acoplamiento

Teclado de control e indicaciones

Manómetros BPAP

PROCEDIMIENTO UNIVERSAL DE CARGA

1)

Hacer un vacío al circuito de al menos 20 minutos.

2)

Introducir 500 gramos de liquido refrigerante por alta.

3)

Colocar reloj de temperatura en una trampilla lateral.

4)

Quitar la recirculación y poner el ventilador interior al mínimo.

5)

Arrancar el motor y dejarlo a ralentí con el AC. conectado.

6)

Observar las siguientes medidas:

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AIRE ACONDICIONADO

CLIMATIZADOR

1.12 SISTEMA DE COMPROBACIÓN DE FUGAS

DETALLE DE LOS DOS INYECTORES

LLENADO DEL INYECTOR

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AIRE ACONDICIONADO

CLIMATIZADOR

1.13 DIAGNOSIS DE PRESIONES A VEHÍCULO PARADO Tª DEL MOTOR

PRESIÓN EN BAJA

Tª EN EL MANOMETRO

Tª EN EL CONDENSADOR

Tª EN EL AMBIENTE

ESTADO DE LA CARGA

24 ºC A 26 ºC

CARGA CORRECTA

INDIFERENTE

94 PSI

25 ºC

24 ºC A 26 ºC

INDIFERENTE

94 PSI

25 ºC

30 ºC

30ºC

FALTA LIQUIDO

30 ºC

24 ºC A 26 ºC

24 ºC A 26 ºC

ASOCIACIO DE GASES

30 ºC

24 ºC A 26 ºC

EXCESO DE CARGA

INDIFERENTE

FRIO

108 PSI

108 PSI

30 ºC

COMO REGLA GENERAL, LA PRESIÓN DE ALTA ESTARÁ EN FUNCIÓN A LA TEMPERATURA AMBIENTE LO IDEAL ES QUE LA TEMPERATURA EN EL CONDENSADOR SE SITÚE 20º C POR ENCIMA DEL AMBIENTE.

TEMPERATURA AMBIENTE

TEMPERATURA DEL CONDENSADOR

PRESIÓN DE ALTA MÍNIMA

20º C

40º C

130 PSI

30º C

50º C

175 PSI

40º C

60º C

225 PSI

VER DIAGNOSIS DE PRESIONES -42-

AIRE ACONDICIONADO

CLIMATIZADOR

1.15 ESQUEMAS ELÉCTRICOS

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DIAGNOSIS DE PRESIONES DIAGNOSIS A VEHICULO PARADO PARADO TEMPERATURA DEL MOTOR

PRESION EN BAJA

TEMPERATURA EN EL MANOMETRO

TEMPERATURA EN EL CONDENSADOR

TEMPERATURA EN EL AMBIENTE

ESTADO DE LA CARGA

24ºC A 26ºC

CARGA CORRECTA

INDIFERENTE

94 PSI

25ºC

24ºC A 26ºC

INDIFERENTE

94 PSI

25ºC

30ºC

30ºC

FALTA LIQUIDO

30ºC

24ºC A 26ºC

24ºC A 26ºC

ASOCIACION DE GASES

30ºC

24ºC A 26ºC

EXCESO DE CARGA

INDIFERENTE

FRIO

108 PSI

108 PSI

30ºC

COMO REGLA GENERAL, LA PRESION DE ALTA ESTARA EN FUNCION A LA TEMPERATURA AMBIENTE LO IDEAL ES QUE LA TEMPERATURA EN EL CONDENSADOR SE SITUE 20º C POR ENCIMA DEL AMBIENTE.

TEMPERATURA AMBIENTE

TEMPERATURA DEL CONDENSADOR

PRESION DE ALTA MINIMA

20º C

40º C

130 PSI

30º C

50º C

175 PSI

40º C

60º C

225 PSI

(14,5 a 29 PSI) (200 a 246 PSI)

29 PSI

246 PSI

14,5 PSI

200 PSI

14,5 PSI

246 PSI

30 PSI

Normal

Presión de Alta se mantiene y la presión de baja tiende a equipararse con la presión de alta, producto de que la válvula de expansión no crea la caída de presión.