Componentes del sistema de aire acondicionado

Para el control de la climatización en el habitáculo del vehículo se necesita el circuito del refrigerante y el circuito de la refrigeración. Una mezcla de aire frío y caliente permite crear las condiciones de climatización idóneas, independientemente de las condiciones externas. Con ello, el aire acondicionado representa un factor esencial para la seguridad y el confort en la conducción.

Sistema de aire acondicionado

El aire acondicionado era visto como un elemento que solo se encontraba en vehículos de alta gama, con el tiempo, se ha convertido en un elemento de confort y de seguridad. La temperatura interior es vital para la salud física y mental del conductor.

Funcionamiento del sistema de aire acondicionado

En promedio un refrigerante requiere de aproximadamente un minuto para el ciclo en un vehículo típico. Significa que el refrigerante inicia el proceso en estado líquido en el evaporador del sistema, se transforma en vapor, se comprime a vapor en alta presión, pasa al condensador, se transforma nuevamente al estado líquido y regresa a través del sistema de expansión al evaporador, todo en un minuto.

Todos los componentes del circuito de refrigeración están conectados entre sí por medio de mangueras flexibles y/o conductos de aluminio, formando así un sistema cerrado. En el sistema circulan, accionados por el compresor, el refrigerante y el aceite del refrigerante.

El circuito se divide en dos partes:

  • La zona entre el compresor y la válvula de expansión se denomina zona de alta presión (ámbar/rojo).
  • Entre la válvula de expansión y el compresor se encuentra la zona de baja presión (azul).
  •  El compresor comprime el refrigerante en estado gaseoso (con lo que se calienta enormemente) y lo presiona mediante alta presión a través del condensador. De esta manera, se elimina calor del refrigerante, éste se condensa y su estado se transforma de gaseoso a líquido.

El filtro deshidratante, la siguiente estación, elimina las impurezas y las inclusiones del aire del refrigerante y retira la humedad. De este modo, se garantiza la efectividad del sistema y quedan protegidos todos los componentes ante posibles daños causados por las impurezas.

Componentes del sistema de aire acondicionado

Filtro secador

Los sistemas de aire acondicionado utilizan un recipiente secador o filtro secador para extraer la humedad del sistema. Este elemento se emplea en los sistemas que utilizan válvulas de expansión para controlar el flujo de refrigerantes encontrándose en la parte de alta presión del sistema, entre el condensador y el compresor. Éste guarda una parte del refrigerante del sistema y contiene una sustancia absorbente para eliminar la humedad del sistema que podría ensuciarlo.

El Condensador

El compresor del automóvil produce gas comprimido y lo envía a la parte superior del condensador, en donde el gas comienza a enfriarse. El gas continúa enfriándose y se condensa, mientras va a través de la bobina, en forma serpentina, y se escapa por la base del condensador como líquido de alta presión.

El Evaporador

El evaporador tiene diversas capacidades, pero tiene la función de absorber el calor que aparece en los días cálidos, en el interior del vehículo. Éste contiene gas freón frío, el cual lo hace muy frío. El ventilador del condensador está colocado detrás del evaporador y envía aire frío a través suyo, el cual se mueva a través del sistema de dirección y llega a través de la circulación de aire del coche. El aguo goteante viene de la condensación en el evaporador y es señal del buen trabajo del sistema.

Ventilador

El ventilador del condensador contribuye con el enfriamiento de los gases cálidos comprimidos que provienen del compresor durante su recorrido por el condensador. El ventilador debe contribuir de igual forma a un enfriamiento adicional del disparador en el vehículo que se encuentra detrás del condensador. En el caso de que el ventilador no funcione adecuadamente o se encuentra parado el sistema no funcionara de forma eficiente. Resulta imprescindible una corriente de aire a través del condensador y el refrigerador del motor. Un refrigerador incapaz de realizar su función producirá siempre una presión superior en lugar de una normal.

Válvula de Expansión

Las válvulas de expansión regulan la cantidad de refrigerantes líquidos que van del condensador al evaporador, en función de la presión del mismo. Una válvula de expansión térmica contiene un sensor de temperatura y dosifica la cantidad de refrigerante que va al evaporador.

Filtro habitáculo

En el habitáculo del vehículo se encuentra alojado en el compartimiento del evaporador, sirve para filtrar las partículas y el polen del aire que circula en el interior del vehículo.

Tuberías

Las tuberías son de aluminio o acero, y algunas tuberías tienen una parte de manguera flexible. Unos transportan el fluido a baja presión y otras a alta presión.

Posibles fallas

Es correcto, cualquiera de estos componentes puede fallar o varios pueden ser afectados por el mismo problema, como fugas o bloqueos. Generalmente los bloqueos del sistema de aire acondicionado causan ciertos signos y síntomas, donde determinados componentes mostrarán un comportamiento peculiar o funcionamiento errático que puede ser observado por el propietario de vehículo.

Algunos de estos síntomas son los siguientes:

  1. Ruido en el compresor
  2. Apagado Automático
  3. Congelación del compresor
  4. Enfriamiento intermitente

Otras piezas del sistema de aire acondicionado

Las piezas de la unidad de aire acondicionado mencionadas anteriormente son las más importantes, pero hay otras. Entre ellas se encuentran:

Refrigerante

Esta es la sustancia que realiza la acción de enfriamiento real. Circula por una red de tuberías de cobre o acero en el interior del acondicionador de aire y completa el llamado circuito de refrigeración. Tiene ciertas propiedades que le permiten contraerse y expandirse, cambiando la presión y la temperatura.

Estos cambios de estado se utilizan en el ciclo de refrigeración. Los refrigerantes R-410A, R-22 y R-32 se utilizan habitualmente en los sistemas de aire acondicionado y algunos ya han sido sustituidos por alternativas más ecológicas.

Los gases refrigerantes tienen mala reputación debido a su impacto en la capa de ozono. Por ello, se decidió desarrollar gases refrigerantes respetuosos con el medio ambiente para sustituir a los que aún pueden afectar a la capa de ozono.

Ventilador

El aire acondicionado tiene dos sistemas de ventilación separados. Uno se utiliza para extraer el calor del condensador y el otro para mover el aire a través del evaporador. Estos ventiladores también son muy importantes para el intercambio de calor. Sin ellos, las unidades pierden eficacia y no funcionan correctamente.

Por ejemplo, en los acondicionadores de aire divididos, la unidad exterior está equipada con un ventilador que funciona con el condensador. La unidad interior está equipada con otro ventilador que dirige el aire a través del evaporador y lo enfría.

Este ventilador también se denomina "ventilador del evaporador" debido a su diseño tubular.

Termostato

El termostato se encarga de mantener la temperatura deseada en la habitación. Gracias a los sensores de temperatura y humedad integrados, se puede leer fácilmente la temperatura ambiente. El termostato enciende o apaga automáticamente el compresor en función de la temperatura deseada.

El termostato forma parte del sistema de control del aparato. Suele instalarse en la casa para que pueda detectar y reaccionar a los cambios de temperatura. Desde aquí se puede regular la temperatura ambiente. Se recomienda mantener la temperatura entre 22 y 25°C, que es la temperatura ideal.

Gases refrigerantes del aire acondicionado

La función principal de un acondicionador de aire es producir refrigeración extrayendo el calor del aire circundante. Todos los fluidos absorben calor. Los refrigerantes se utilizan en los sistemas de aire acondicionado por su gran capacidad para absorber el calor. Para un rendimiento óptimo, estos fluidos deben cumplir una serie de características:

  • Características favorables de presión-temperatura, para que la presión del condensador no sea demasiado alta y la del evaporador no sea demasiado baja.
  • Alto calor latente del vapor para un mayor efecto de refrigeración.
  • El valor de la temperatura crítica es lo suficientemente alto como para evitar que el compresor comprima el líquido a una presión superior a la temperatura crítica, ya que no se produce ningún cambio de estado en el condensador.
  • Temperatura de evaporación por debajo de la temperatura ambiente.
  • A prueba de incendios y explosiones.
  • Estabilidad química y compatibilidad con los materiales del sistema - Baja toxicidad para no poner en peligro a quienes trabajan con él.
  • Miscible con el aceite lubricante utilizado.

Tipos de gases refrigerantes

CFC: clorofluorocarbonos (por ejemplo, R12, R11, R502): compuestos de cloro, flúor y carbono. Son los principales contribuyentes al agotamiento de la capa de ozono.

HCFCS: Hidroclorofluorocarbonos (por ejemplo, R22, D124): Compuesto por cloro, flúor, carbono e hidrógeno. Contribuyen a la destrucción de la capa de ozono y al calentamiento global debido al efecto invernadero.

HFC: HIDROFLUOROCARBONOS (por ejemplo, R134a, ISCEON 49): Compuesto por flúor, carbono e hidrógeno. Contribuyen al calentamiento global a través del efecto invernadero.

R12 (Freón 12).

El diclorodifluorometano (C Cl2 F2), conocido como R-12 o freón 12, es un líquido con un elevado calor de vapor. Pertenece a la familia de los clorofluorocarbonos (CFC). Su punto de ebullición es de -29,4ºC a presión atmosférica. Es muy estable a altas temperaturas y no reacciona con la mayoría de los metales (excepto el zinc y el magnesio). Tampoco corroe las mangueras de goma. Sin embargo, se corroe fuertemente en presencia de agua, ya que la reacción produce ácido clorhídrico.

Cl + H2O => HCl.

En condiciones normales, es un gas incoloro con un ligero olor que no mancha. Se mezcla con aceites lubricantes minerales, aunque hay que tener cuidado con el tamaño de las mangueras para asegurar el retorno del aceite al compresor.

En condiciones normales, en su estado líquido o gaseoso, no es inflamable ni explosivo. Sin embargo, en contacto con las llamas o con un metal muy caliente, se descompone en fosgeno (gas mostaza), un gas altamente tóxico. Además, este líquido no debe entrar en contacto con los ojos, ya que puede provocar congelación.

Por desgracia, el compuesto alcanza rápidamente las capas superiores de la atmósfera, donde se encuentra el ozono, O3. Se encuentran a una altura de unos 15 km. Pueden permanecer allí durante 120 años.

La exposición a la luz ultravioleta hace que el R-12 se descomponga químicamente, liberando moléculas de cloro que reaccionan con el ozono para atrapar un átomo de oxígeno, reduciendo la concentración de ozono en el medio ambiente. Una molécula de cloro puede descomponer entre 50 000 y 100 000 moléculas de ozono.

La capa de ozono que rodea la Tierra en la estratosfera protege contra la radiación ultravioleta, que afecta a los seres humanos, las plantas y los animales. También reduce el efecto invernadero al mantener el equilibrio térmico del planeta reflejando la radiación infrarroja hacia la Tierra. Por tanto, la destrucción de la capa de ozono hará que penetre la radiación ultravioleta, poniendo en peligro la salud humana y provocando el calentamiento global.

R134a (Freón)

Una alternativa al R-12 es el tetrafluoroetano (CH2F-CF3), que pertenece a la familia de los hidrofluorocarbonos (HFC). Su punto de ebullición es de -26,3°C a presión atmosférica. También se caracteriza por su baja toxicidad.

Al igual que el R-12, no es inflamable en condiciones normales, pero en presencia de agua se vuelve corrosivo ya que la reacción produce ácido fluorhídrico:

F + H2O => HF

No es miscible con aceites minerales, pero sí con aceites sintéticos PAG (polialquilenglicol). El tamaño de las partículas es menor que el del R-12, por lo que las fugas son más probables.

Sus propiedades termodinámicas son similares a las del R-12. Tiene un alto calor latente de vapor, cambia de estado a baja presión y su temperatura de evaporación es adecuada para el aire acondicionado.

En cuanto al impacto medioambiental, el R134a es inofensivo para la capa de ozono al no contener cloro, pero contribuye al efecto invernadero, aunque en menor medida que el R-12. Su tiempo de residencia en la atmósfera también es más corto, unos 15 años.

Comentar

Este sitio web utiliza cookies propias y de terceros para ofrecer un mejor servicio. Al seguir navegando acepta su uso.