Regreso de Refrigerante Líquido
Causas
Son varias las causas por las que puede estar regresando
refrigerante líquido al compresor. Algunas de las más
comunes son:
a) La válvula de expansión puede ser de mayor tamaño
(fluctuación).
b) El bulbo de la válvula de expansión no está haciendo
buen contacto en la línea de succión.
c) La válvula de expansión está mal ajustada o se quedó
atorada en posición abierta.
d) Sobrecarga de refrigerante en sistemas que usan tubo
capilar.
e) Falta de carga en el evaporador que puede ser por:
1. Que no estén operando los ventiladores del evaporador.
2. El evaporador esté cubierto de escarcha.
3. Evaporador obstruido por suciedad entre las aletas.
4. No hay carga o es muy pequeña.
5. Filtros de aire tapados.
f) Regreso de líquido al terminar el ciclo de deshielo con
gas caliente.
Hay que notar que los primeros cinco puntos son previsibles,
ya que se deben a una mala selección, mala
instalación o mal ajuste de las válvulas, y a falta de
mantenimiento o de inspección del sistema. El último
punto no es previsible o controlable. Algunos tipos de
sistemas permitirán periódicamente que regrese demasiado
líquido al compresor.
Efectos
Los daños que puede sufrir un compresor por el regreso
de refrigerante o aceite líquidos son varios, y dependen
de la cantidad de líquido que le esté llegando.
Quizás el más grave es el «Golpe de Líquido». Como ya
se mencionó, los líquidos no se comprimen; los compre-sores para refrigeración están diseñados para comprimir
vapor. Si es excesiva la cantidad de líquido que entra al
cilindro a través de la línea de succión, el pistón en su
carrera ascendente, golpeará este líquido contra la válvula
o plato de descarga, produciendo un efecto como el de
un gato hidráulico. Este tremendo golpe puede dañar las
válvulas de descarga, los pistones, las bielas y hasta el
cigüeñal; causando desde dobleces hasta la ruptura.
Por otra parte, el exceso de refrigerante líquido que
retorna al compresor diluye el aceite, disminuyendo sus
propiedades lubricantes, y causando daños por mala
lubricación en cojinetes y otras partes móviles. En algunos
casos, se pierde completamente el aceite del cárter.
La presencia de refrigerante líquido en el aceite, también
puede ocasionar que el interruptor de presión de aceite se
dispare por baja presión, aun cuando el nivel de aceite en
el cárter del compresor esté alto. Esto se debe a que al
arrancar el compresor, se presenta una repentina baja de
presión en el cárter, y el refrigerante líquido se evapora
súbitamente, por lo que la bomba no puede mantener la
presión adecuada. Si esta situación continúa, cuando se
haya desprendido suficiente refrigerante del aceite, se
restablecen las presiones en la bomba. Cuando se
presenta una situación de éstas, se piensa que es la
bomba de aceite la que está fallando y se reemplaza.
Al instalar una bomba nueva, se creerá que se solucionó
el problema, pues se restablecerá la presión del aceite;
sin embargo, la siguiente vez que se diluya el aceite con
refrigerante líquido, volverá a bajar la presión del aceite.
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Problemas Causados por el Aceite
Antes de ver el funcionamiento de un separador de aceite,
dónde va instalado y algunas recomendaciones,
discutiremos los problemas que causa la presencia del
aceite en cada uno de los componentes y en otros
accesorios del sistema. La severidad de los problemas
varía con el tipo de sistema y el refrigerante empleado; ya
que el bombeo de aceite hacia el sistema, no es de
consideración en equipos pequeños de media y alta
temperatura, como son los refrigeradores domésticos y
unidades de aire acondicionado de ventana, los cuales
están diseñados para que el aceite sea regresado al
compresor por el mismo refrigerante. En sistemas más
grandes o de baja temperatura, la presencia de aceite es
algo que no debe ser pasado por alto y se deben tomar las
precauciones necesarias para evitarlo. Aquí deben
considerarse si los componentes están muy distantes
unos de otros o si las líneas son muy largas, si se trata de
un solo compresor o es un arreglo de varios compresores
en paralelo, la temperatura ambiente, etc.
Los problemas con el aceite en los sistemas de refrigeración,
generalmente están incluidos en una o más de las
tres áreas siguientes:
1. Dilución en el cárter.
2. Retorno de aceite.
3. Estabilidad.
Cabe mencionar que algunos de los problemas con aceites
de origen mineral, que eran más frecuentes en años
pasados, en la actualidad son menos serios gracias a que
los aceites para refrigeración han mejorado como resultado
de la estrecha colaboración entre las industrias del
aceite y la de refrigeración.
Los aceites lubricantes modernos de origen mineral, se
preparan especialmente para ser utilizados en sistemas
de refrigeración, con un alto grado de refinamiento y en
algunos casos, tratados con aditivos para mejorar la
estabilidad. Esta mejora en la relación aceite-refrigerante
dentro de los sistemas, se debe a un mejor diseño de los
equipos de refrigeración, al progreso en el proceso de la
refinación del aceite, y sobre todo, al mayor conocimiento
de cómo se comportan los aceites en los sistemas de
refrigeración.
Como resultado del uso de aceites más estables, y con la
ayuda de algunas protecciones como la ofrecida por los
filtros deshidratadores, se han erradicado casi en su
totalidad algunos de los problemas comunes causados
por aceites de mala calidad; tal es el caso del “cobrizado”,
los depósitos de barniz en la válvula y la línea de descarga,
depósitos de carbón en los platos de descarga y la cera en
las válvulas de expansión. Sin embargo, los problemas no
han desaparecido por completo, y continúa la búsqueda
para mejorar en la relación aceite-refrigerante.
Para lograr una mejor comprensión de por qué es importante
separar el aceite del refrigerante, antes que llegue a
otros componentes, comenzaremos por ver las relaciones
que existen entre estos dos compuestos.
En realidad, lo más recomendable es que el sistema todo
el tiempo esté protegido por filtros deshidratadores. Los
equipos de refrigeración y aire acondicionado que ya
vienen ensamblados de fábrica (paquetes), ya traen instalados
los filtros deshidratadores. Cuando la instalación se
hace en el campo o cuando se efectúa un servicio a un
equipo, cualquiera que sea el motivo, es altamente recomendable
la instalación de filtros deshidratadores. La
mayoría de los contaminantes en un sistema son residuos
de la fabricación, instalación o reparación. Debido a que
los refrigerantes son excelentes solventes, estos contaminantes
son rápidamente arrastrados durante el arranque,
a través de las líneas y hacia el compresor. Por esto, los
filtros deshidratadores no solamente son una seguridad en
caso de que el procedimiento de evacuación no haya sido
el adecuado, sino que además de la humedad, también
removerán las partículas sólidas y otros contaminantes.
Por otra parte, si ocurrió una quemadura del compresor, es
imprescindible la instalación de filtros deshidratadores
para una completa limpieza del aceite y del refrigerante, y
para proteger el compresor nuevo; ya que la producción de
contaminantes cuando se quema un motocompresor, es
demasiado alta.
En cualquiera de los tres casos (instalaciones nuevas,
servicios y quemaduras de compresores), el sistema
necesita protección, y mayormente durante el arranque
inicial. Aunque un filtro deshidratador es el dispositivo
principal utilizado para remover todos los contaminantes
del sistema, debe tenerse en cuenta que no es el substituto
a un trabajo o diseño deficiente, sino la herramienta de
mantenimiento necesaria, para que el sistema funcione en
forma apropiada y contínua por más tiempo.
Tipos de Filtros Deshidratadores
Toda la amplia variedad de filtros deshidratadores para
refrigeración, se puede resumir en dos tipos: los que tienen
el material desecante suelto, y los que tienen el desecante
en forma de un bloque moldeado . En los filtros
deshidratadores de desecantes sueltos,
la carga de desecante se encuentra en su estado original en forma de
gránulos, y generalmente, se encuentra compactada por
algún medio de presión mecánica (como la de un resorte)
entre dos discos de metal de malla fina, o entre cojincillos
de fibra de vidrio . En los filtros deshidratadores
del tipo de bloque moldeado, el bloque es fabricado
generalmente por una combinación de dos desecantes,
uno con una gran capacidad de retención de agua y el otro
con una gran capacidad de retención de ácidos.
Es bien conocido el peligro que representa un exceso de
humedad en los sistemas de refrigeración; ya que la
humedad combinada con altas temperaturas, da origen a
fenómenos complejos, sobresaliendo la formación de
hielo en la válvula de termo expansión o en el tubo capilar,
ácidos en refrigerante y aceite, lodo y hasta quemadura
del motocompresor. Aun cuando el contenido de humedad
no sea excesivo como para congelarse en la válvula de
termo expansión o en el tubo capilar, de todos modos
puede causar algunos de los otros problemas previamente
mencionados y, puesto que todos estos efectos no pueden
ser detectados de manera ordinaria, es importante el uso
de filtros deshidratadores para mantener la humedad en
un nivel seguro.
Procedencia
Las principales fuentes de humedad son:
1. Mal secado del equipo en su fabricación.
2. Introducción durante la instalación o servicio en el campo.
3. Como producto de la combustión de una flama de gas.
4. Retención en los poros de la superficie de los metales.
5. Fugas en el lado de baja cuando la presión es menor que
la atmosférica (vacío).
6. Fugas en los condensadores enfriados por agua.
7. Reacciones químicas (oxidación) de algunos refrigerantes
o aceites.
8. Mezclada con el refrigerante o el aceite al cargarlos al
sistema.
9. Descomposición del aislante de los motocompresores.
10. Condensación de la humedad del aire que ha entrado
en el sistema.
Aunque el contenido de humedad en cada uno de los
puntos anteriores no tendría efecto por si sola, sí se debe
de considerar al determinar el contenido global del sistema
terminado. Por ejemplo, el aceite a granel contiene entre
20 y 30 partes por millón (ppm) de humedad. Los refrigerantes,
también a granel, tienen una tolerancia aceptable
de 10 a 15 ppm. Cargar el refrigerante al sistema a
través de un filtro deshidratador, siempre será una práctica
segura.
Efectos
Si se permite que circule por el sistema demasiada humedad
mezclada con el refrigerante, puede conducir a cualquiera
de los siguientes efectos:
1. Formación de hielo en la válvula de termo expansión, en
el tubo capilar o el evaporador, restringiendo el flujo de
refrigerante y en algunos casos, obstruyéndolo por
completo.
2. Oxidación y corrosión de metales.
3. Descomposición química del refrigerante y del aceite.
4. Cobrizado.
5. Daño químico al aislamiento del motor u otros materiales.
6. Hidrólisis del refrigerante formando ácidos y más agua.
7. Polimerización del aceite, descomponiéndolo en otros
contaminantes.
Control
Es imperativo que la humedad sea removida de los componentes
de los sistemas de refrigeración durante la manufactura
y ensamble de equipos nuevos, y que se tomen
las precauciones necesarias para evitar que se quede en
el sistema durante la instalación, o al hacerle un servicio.
La humedad está presente siempre en todos los sistemas
de refrigeración, pero ésta deberá mantenerse por debajo
del nivel máximo permisible, para que el sistema opere
satisfactoriamente.
¿Qué tanta agua es segura? Nadie lo sabe con certeza,
pero en algo estamos todos de acuerdo, y eso es, que
mientras menos agua haya presente, es mejor, y que no
debe haber agua libre (suelta) dentro del sistema.
Contaminantes Sólidos
Los contaminantes sólidos, principalmente las partículas
metálicas, pueden causar en un sistema de refrigeración
problemas como:
1. Rayar las paredes de los cilindros y los cojinetes.
2. Taponeo en el cedazo de la válvula de termo expansión
o del tubo capilar.
3. Alojarse en el devanado del motocompresor y actuar
como conductores, creando corto circuito, o actuar
como abrasivos en el aislante del alambre.
3
Filtros Deshidratadores
4. Depositarse en los asientos de las válvulas de succión
o descarga, reduciendo significativamente la eficiencia
del compresor.
5. Tapando los orificios de circulación de aceite en las
partes móviles del compresor, provocando fallas por
falta de lubricación.
6. Sirven como catalizadores (aceleradores) de la descomposición
química de refrigerante y aceite.
Aunque el aceite tiene alta resistencia dieléctrica, la
presencia de partículas metálicas o humedad disminuyen
esa resistencia, volviéndolo un conductor de corriente
eléctrica, pudiendo causar falla o quemadura.
El relé PTC
usa un termistor de coeficiente de temperatura positivo para quitar del circuito la bobina de arranque o el capacitor de partida. Un dispositivo de estado sólido PTC se coloca en serie con la bobina de arranque y generalmente posee una resistencia muy baja. En el momento del arranque del motor, cuando la corriente comienza a circular por la bobina de arranque, la resistencia del PTC rápidamente comienza a subir a valores muy altos reduciendo dramáticamente la corriente hacia la bobina de arranque, eliminando la alimentación eléctrica hacia dicha bobina o devanado. La corriente remanente que atraviesa al bobina de arranque es lo que mantiene caliente el PTC.
el termostato es el encargado de conectar y desconectar el compresor con respecto ala temperatura de la camara
existen varios tipos de termostatos que realizan la misma funcion en treellos estan:
Termostatos de bulbo
Estos termostatos usan como sensor de temperatura un bulbo lleno de un gas o de un líquido volátil que se conecta a través de un estrecho conducto a una cámara cerrada flexible en forma de disco volador. Cuando se calienta el gas o el líquido dentro del bulbo sensor, la presión de vapor crece y hace que la cámara flexible se dilate (como lo hace un globo al inflarlo) este movimiento de crecimiento de la cámara flexible empuja un vástago que acciona un interruptor eléctrico que conecta o desconecta el elemento generador de calor (o frío) y vise versa manteniendo de esta forma la temperatura estable en la zona donde está el bulbo sensor..
Bimetálicos
Consiste en dos láminas de metal unidas, con diferente coeficiente de dilatación térmico. Cuando la temperatura cambia, la lámina cambia de forma automática actuando sobre unos contactos que cierran un circuito eléctrico.
Pueden ser normalmente abiertos o normalmente cerrados cambiando su estado cuando la temperatura alcanza el nivel para el que son preparados.
termostato electrónico
El circuito se basa en la utilización de un resistor NTC (coeficiente de temperatura negativa).
– Si la temperatura ambiente es superior a la programada por el potenciómetro, el relé no se activa y el diodo LED verde se ilumina.
– Si la temperatura ambiente es inferior a la programada, el relé se activa y el diodo LED rojo se ilumina.
El potenciómetro debe ser cuidadosamente ajustado.
Para realizar el ajuste del termostato electrónico, se introduce el NTC en un tubo de vidrio (poner al NTC un par de cables suficientemente largos)
Poner el tubo de vidrio y un termómetro de mercurio en un recipiente de agua, que será colocado primero en un refrigerador, después a temperatura ambiente y al final sobre un quemador de gas o similar a una temperatura no muy alta. (ver los límites del termómetro de mercurio)
En cada caso, ubicar el punto en que el LED rojo se ilumina, manipulando suavemente el potenciómetro hacia el máximo y marcando en una pantalla (cartulina blanca o similar) detrás del potenciómetro, las temperaturas leidas en el termómetro de mercurio.
El funcionamiento del circuito es muy sencillo y se puede entender analizando los estados de corte y saturación de cada transistor. Cuando la resistencia del NTC es muy alta (caso de que la temperatura ambiente sea baja) causa que el transistor T1 entre en saturación, siempre que el ajuste realizado al potenciómetro lo permita.
Este es uno de los problemas mas comunes en refrigeracion.
se produce cuando en el sistema por:
falta de refrigerante por ende una fuga en el sistema
por un motor fan que no este funcionando
el defrost este dañado
estas son las causas mas comunes que generan esta falla. la cual puede llegar a dañar el equipo por retorno de refrigerante liquido al compresor.