Muchos sistemas de aire acondicionado y refrigeración ubican sus unidades condensadoras en el exterior por dos razones principales. En primer lugar, esto aprovecha la temperatura ambiente más fría del exterior para eliminar parte del calor absorbido por el evaporador y, en segundo lugar, para reducir la contaminación acústica.
Las unidades condensadoras suelen constar de compresores, serpentines condensadores, ventiladores condensadores exteriores, contactores, relés de arranque, condensadores y placas de estado sólido con circuitos. El receptor suele estar integrado en la unidad condensadora del sistema de refrigeración. Dentro de una unidad condensadora, el compresor suele tener un calentador conectado de alguna manera a su parte inferior o al cárter. Este tipo de calentador se suele denominarcalentador del cárter.
Elcalentador del cárter del compresorEs un calentador de resistencia que normalmente se sujeta a la parte inferior del cárter o se inserta en un hueco dentro del cárter del compresor.Calentadores del cárterSuelen encontrarse en compresores donde la temperatura ambiente es inferior a la temperatura de funcionamiento del evaporador del sistema.
El aceite del cárter o del compresor cumple muchas funciones importantes. Si bien el refrigerante es el fluido de trabajo necesario para la refrigeración, el aceite es indispensable para lubricar las piezas mecánicas móviles del compresor. En condiciones normales, siempre se escapa una pequeña cantidad de aceite del cárter del compresor, que circula con el refrigerante por todo el sistema. Con el tiempo, la velocidad adecuada del refrigerante a través de las tuberías del sistema permite que este aceite escape y regrese al cárter. Por esta razón, el aceite y el refrigerante deben disolverse entre sí. Sin embargo, esta solubilidad puede provocar otro problema en el sistema: la migración del refrigerante.
La migración es un fenómeno aperiódico. Se trata de un proceso por el cual los refrigerantes líquidos y/o en vapor migran o regresan al cárter y a las líneas de succión del compresor durante su ciclo de parada. Durante las paradas del compresor, especialmente las prolongadas, el refrigerante debe desplazarse o migrar hacia donde la presión sea menor. En la naturaleza, los fluidos fluyen desde zonas de mayor presión hacia zonas de menor presión. El cárter suele tener una presión menor que el evaporador debido a que contiene aceite. La temperatura ambiente más fría amplifica el fenómeno de la baja presión de vapor y ayuda a condensar el vapor del refrigerante en líquido dentro del cárter.
El aceite refrigerante tiene una baja presión de vapor, y tanto si el refrigerante está en estado gaseoso como líquido, fluirá hacia él. De hecho, la presión de vapor del aceite congelado es tan baja que, incluso si se aplica un vacío de 100 micrones al sistema de refrigeración, no se evaporará. La presión de vapor de algunos aceites congelados se reduce a 5-10 micrones. Si el aceite no tiene una presión de vapor tan baja, se vaporizará siempre que haya baja presión o vacío en el cárter.
Dado que la migración del refrigerante puede ocurrir con el vapor refrigerante, puede producirse tanto en sentido ascendente como descendente. Cuando el vapor refrigerante llega al cárter, se absorbe y condensa en el aceite debido a la miscibilidad entre el refrigerante y el aceite.
Durante un ciclo cerrado prolongado, el refrigerante líquido formará una capa estriada en el fondo del aceite del cárter. Esto se debe a que los refrigerantes líquidos son más densos que el aceite. Durante los ciclos cortos de parada del compresor, el refrigerante migrado no tiene la oportunidad de asentarse bajo el aceite, sino que se mezcla con él en el cárter. Durante la temporada de calefacción o los meses más fríos, cuando no se requiere aire acondicionado, los propietarios suelen desconectar la alimentación de la unidad condensadora exterior del aire acondicionado. Esto provoca que el compresor no reciba calor en el cárter, ya que el calentador del cárter no recibe energía. La migración de refrigerante al cárter ocurrirá inevitablemente durante este ciclo prolongado.
Una vez que comienza la temporada de refrigeración, si el propietario no vuelve a conectar el interruptor automático al menos 24 a 48 horas antes de encender la unidad de aire acondicionado, se producirá una grave formación de espuma y presurización en el cárter debido a la migración prolongada del refrigerante que no circula.
Esto puede provocar que el cárter pierda el nivel de aceite adecuado, dañar los cojinetes y causar otras fallas mecánicas en el compresor.
Los calentadores del cárter están diseñados para combatir la migración del refrigerante. Su función es mantener el aceite del cárter del compresor a una temperatura superior a la de la parte más fría del sistema. Esto provoca que el cárter tenga una presión ligeramente mayor que el resto del sistema. El refrigerante que ingresa al cárter se vaporiza y regresa a la línea de succión.
Durante los períodos de inactividad del ciclo, la migración del refrigerante al cárter del compresor es un problema grave. Esto puede causar daños graves al compresor.
Fecha de publicación: 25 de septiembre de 2024