CONTROL Y REDUCCIÓN DEL CONSUMO ELÉCTRICO DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL, AUTOMATIZACIÓN

Transcripción

1 CONTROL Y REDUCCIÓN DEL CONSUMO ELÉCTRICO DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN COMERCIAL, AUTOMATIZACIÓN EXPOSITOR: INGENIERO MECÁNICO ELÉCTRICO WILLIAN MORALES QUISPE GERENTE GENERAL RETER EIRL LIMA - PERÚ

2 MEDIDAS INTEGRALES A TOMAR PARA EL AHORRO DE ENERGÍA EN TODOS LOS LUGARES POSIBLES DEL SISTEMA DE REFRIGERACIÓN: SISTEMA DE REFRIGERACIÓN: ELEMENTOS PRINCIPALES SISTEMA DE REFRIGERACIÓN: ELEMENTOS SECUNDARIOS SISTEMA DE REFRIGERACIÓN: ELEMENTOS DE CONTROL ELÉCTRICO SISTEMA DE REFRIGERACIÓN: AISLAMIENTOS DE SUCCIÓN SISTEMA DE REFRIGERACIÓN: CORTINAS DE AIRE SISTEMA DE REFRIGERACIÓN: TRABAJOS DE MANTENIMIENTO SISTEMA DE REFRIGERACIÓN: SELECCIÓN CORRECTA DE COMPONENTES SISTEMA DE REFRIGERACIÓN: EDUCACIÓN DEL USUARIO FINAL" CAPACITACIÓN CAPACITACIÓN ES LA PALABRA MÁGICA PARA LA EXCELENCIA TÉCNICA.

3 PUBLICACIÓN DEL COLEGA SILVIO TORO EN LA REVISTA ACR SEPT.-OCT 2005

4 CONTROLES ELECTRÓNICOS PROGRAMABLES Cámaras de productos frescos y vitrinas refrigeradas. Controla e indica la temperatura, posee un temporizador (timer) cíclico. Controla la refrigeración y deshielo por parada del compresor. MT-512

5 PROGRAMACIÓN DEL CONTROLADOR ELECTRÓNICO

6 CONEXIÓN ELÉTRICA DEL TERMOSTÁTO PARA CÁMARAS DE FRESCO

7 CONTROLES ELECTRÓNICOS PROGRAMABLES Cámaras de productos congelados con deshielo por resistencia ó gas caliente

8 PROGRAMACIÓN DEL CONTROLADOR ELECTRÓNICO

9 CONEXIÓN ELÉCTRICA DEL CONTROLADOR ELECTRÓNICO PROGRAMABLE

10 CONTROLADORES EKC DIGITALES PROGRAMABLES DE USO COMERCIAL

11 CONTROLADORES BÁSICOS DE USO COMERCIAL: CONTROLADOR APROPIADO PARA CÁMARAS FRIGORÍFICAS DE CONSERVACIÓN DE PRODUCTOS FRESCOS: - Esta preparado para realizar la funciones básicas de una cámara de este tipo, como es el deshielo por efecto de parada de compresor pero no para el ventilador del evaporador quien es el que realiza el deshielo durante la parada del compresor. -Normalmente sólo tiene un bulbo sensor que censa la temperatura del aire interior de la cámara, es decir debe de estar en el flujo de aire que ingresa al evaporador atrás del evaporador algunas veces se le asegura con un cintillo otras veces con silicona pegado a la pared de la cámara justo detrás del evaporador. -Un buen inicio de calibración es programar 04 deshielos por ventilador del evaporador cada día con una duración de 20 minutos, para luego afinar esta calibración al día siguiente al ver los resultados de la misma, si son satisfactorios allí queda, si no se realiza el afinamiento de la calibración tentativa. - La conexión eléctrica siempre es muy parecida entre uno y otro controlador de esta manera: * Alimentación AC, DC * Conexión de los bulbos sensores * Llevar una línea al punto común y de allí sale un NC (contacto cerrado) y un NA (contacto abierto) en caso de ser para control de deshielo con dos bulbos, puede tener más NA,NC.

12 CONTROLADORES BÁSICOS DE USO COMERCIAL: CONTROLADOR APROPIADO PARA CÁMARAS FRIGORÍFICAS DE CONSERVACIÓN DE PRODUCTOS CONGELADO: - Esta preparado para realizar la funciones básicas de una cámara de este tipo, como es el deshielo por efecto del calor de una resistencia eléctrica ó del gas caliente quienes son los que realizan el deshielo durante la parada del compresor. -Normalmente tiene dos bulbos sensores que uno censa la temperatura del aire interior de la cámara, es decir debe de estar en el flujo de aire que ingresa al evaporador atrás del evaporador algunas veces se le asegura con un cintillo otras veces con silicona pegado a la pared de la cámara justo detrás del evaporador. El otro censa el calentamiento del evaporador por efecto de la resistencia eléctrica es decir limita la temperatura hasta donde debe llegar para no dañar el material de que esta hecho el evaporador así mismo evita que al funcionar los ventiladores estos envíen aire caliente a los alimentos guardados, este bulbo suele colocarse en la parte de atrás del evaporador entre las aletas para que cense la temperatura de las aletas que a su vez es la temperatura del evaporador en el deshielo. -Un buen inicio de calibración es programar 04 deshielos por ventilador del evaporador cada día con una duración de 20 minutos, para luego afinar esta calibración al día siguiente al ver los resultados de la misma, si son satisfactorios allí queda, si no se realiza el afinamiento de la calibración tentativa. - La conexión eléctrica siempre es muy parecida entre uno y otro controlador de esta manera: * Alimentación AC, DC * Conexión de los bulbos sensores * Llevar una línea al punto común y de allí sale un NC (contacto cerrado) y un NA (contacto abierto) en caso de ser para control de deshielo con dos bulbos, puede tener más NA,NC.

13 OTROS MODELOS QUE REALIZAN LA MISMA FUNCIÓN

14 AHORRO ENERGÉTICO POR EL USO DE PROGRAMADORES ELECTRÓNICOS El empleo de dispositivos electrónicos programables en los nuevos proyectos actuales es ya una obligación con el ahorro de la energía y consecuentemente con el aspecto importante de la ecología. también una mejor conservación de los alimentos y la reducción de los costos de mantenimiento, del consumo total de energía que se consume en un supermercado un 20% a 50% es por las aplicaciones de refrigeración. De este porcentaje los puntos más consumidores de energía en refrigeración se pueden repartir en los siguientes porcentajes: COMPRESORES 47% VENTILADORES DEL CONDENSADOR.. 12% VENTILADORES DEL EVAPORADOR. 19% DESHIELO.. 4% RESISTENCIA ANTIVAHO.. 18%

15 PORCENTAJES DE AHORRO DE ENERGÍA POR EL USO DE LA ELECTRÓNICA LA PRESIÓN DE CONDENSACIÓN: Por cada 1 C de reducción de la temperatura de condensación se obtiene de 2% a 3% de ahorro de energía eléctrica. LA PRESIÓN DE ASPIRACIÓN: Por cada 1 C de incremento de este valor de temperatura de aspiración se consigue entre 2% a 3% de ahorro de energía eléctrica ( no es lo mismo temperatura de aspiración que temperatura de evaporación) CONCLUSIÓN: Para el ahorro de energía debemos reducir la presión de condensación e incrementar la presión de aspiración, mientras que no se varíen las condiciones de conservación del producto refrigerado. en la práctica se ha demostrado que los controles inteligentes, se puede obtener un ahorro de energía entre el 20% al 30% En una prueba de laboratorio entre equipos con V.E.T. termostática equipada con controles Manuales y el otro equipo con V.E.T. electrónica y con controles termostáticos digitales, se obtuvieron Los siguientes ahorros: EQUIPO DE CONTROL DE PRODUCTOS REFRIGERADOS(FRESCOS): 16.5% EQUIPO DE CONTROL DE PRODUCTOS CONGELADOS: 11.1 %

16 APLICAR LAS NUEVAS TECNOLOGÍAS DE AHORRO DE ENERGÍA

17 APLICAR LAS NUEVAS TECNOLOGÍAS DE AHORRO DE ENERGÍA

18 CÁLCULO DEL AISLAMIENTO CORRECTO DE LA CÁMARA FRIGORÍFICA En las cámaras frigoríficas debido a la baja temperatura interior con respecto a la temperatura Exterior tiene que soportar un flujo de calor constante de afuera hacia adentro, una manera De reducir el valor de este flujo es colocando una barrera de un aislante térmico es decir un Material que tenga un bajo coeficiente de conductividad térmica como mínimo 0.05 Kcal./hr.m. C Para los aislantes de uso corriente en refrigeración, los más usados son el poliestireno expandido Y el poliuretano expandido Q = A U DT Flujo de calor Q= Kcal., A = m 2, DT = C hr. 1 1 x 1 = + Σ i+ U f ext. k i f int. Kcal. Kcal. U=, f ext.f int. = (coeficiente de película) 2 2 hr.m. C hr.m. C Kcal. x i = m, k i = (espesor y conductividad) hr.m. C

19 Los valores del coeficiente de película del aire (f) se pueden tomar aproximadamente para una velocidad del aire en el interior de la cámara frigorífica de 5m/s se pueden tomar entre 7 y 9 Kcal./hora.m2. C para paredes verticales y de 6 a 9 Kcal./hora.m2. C para paredes horizontales, para condiciones normales se toma generalmente un valor promedio del coeficiente de película interior se toma el de 8 Kcal./hora.m2. C, para el coeficiente de película de aire exterior se toma generalmente 25 Kcal./hora.m2. C x x fe k fi

20 En la práctica el cálculo del espesor de aislamiento es elegido de tal forma que las pérdidas por transmisión de calor estén limitadas entre los valores de: DT k 100 DT k 100 x(cm) = y x(cm) = 8 9 para cámaras frigoríficas de conservación de frescos DT k 100 DT k 100 x(cm) = y x(cm) = 6 7 para cámaras frigoríficas de conservación de congelados Kcal. U = 1.5 a 2.0 para pisos de concreto 2 hr.m. C Kcal. los valores 8,9,6,7 tienen como unidades hr.m 2

21 CONDUCTIVIDAD TÉRMICA DE LOS MATERIALES AISLANTES k

22 CONDUCTIVIDAD TÉRMICA DE LOS MATERIALES AISLANTES k Densidad: Por razones de resistencia mecánica es inadmisible usar poliestireno con una densidad inferior a 20 Kg./m3 y poliuretano con una densidad inferior a 35 Kg./m3. sin embargo, mayores densidades provocan un mayor valor de relación material / volumen de gas y por tanto, el valor de k es más elevado, es decir NO ES CONVENIENTE.

23 Ejemplo: Se desea evaluar la carga térmica de una cámara frigorífica con las Siguientes características: Dimensiones: Largo, ancho, alto (m) 10, 8, 4 Producto: Aves (pollo) Cantidad diaria: 10 toneladas Temperatura del ambiente exterior en verano: 30 C Temperatura de entrada del producto a la cámara: 20 C Temperatura de la cámara frigorífica: 0 C Humedad relativa de la cámara frigorífica: 90% Tiempo de enfriamiento: 18 horas / día Tiempo de funcionamiento: 75% Espesor del aislamiento: 10 cm. Conductividad del aislamiento: Kcal./hora metro C Aplicando un software de carga térmica para refrigeración obtenemos Los siguientes resultados. Carga térmica: 15,823 Kcal. /hora, con una Temperatura de evaporación = 6 C Los posibles evaporadores son: BV 100, HD 13, HDL 16, de la prestigiosa marca Mipal, sin embargo se pueden usar de todas las marcas como se verá adelante.

24 Utilizando el software de la empresa MIPAL

25 COMPROBANDO CON NUESTRO MÉTODO: DT k 100 DT k 100 x(cm) = y x(cm) = 8 9 para cámaras frigoríficas de conservación de frescos (30-0) x(cm) = = 10.5cm 8 (30-0) x(cm) = = 9.33cm 9 conclusión : El espesor recomendado es de 10 cm.

26 CÁLCULO DEL CORRECTO AISLAMIENTO SUPERFICIES FRÍAS Ejemplo:Un depósito de acero que se pretende aislar térmicamente se encuentra a una temperatura de 2 C en un ambiente de una temperatura de bulbo seco de 32 C y una humedad relativa de 75%, se debe calcular el espesor del aislamiento en mm. para este caso la temperatura de punto de rocío es de 27 C, el coeficiente de conductividad para la temperatura media es W/m. C

27 TEMPERATURA DE PUNTO DE ROCÍO

28 DIAGRAMA PARA ENCONTRAR EL ESPESOR CORRECTO T.P.R.

29 CÁLCULO DEL AISLAMIENTO CORRECTO Y ECONÓMICO

30 INCREMENTO DE LA CONDUCTIVIDAD CON EL TIEMPO

31 AISLAMIENTOS DIVERSOS EN MAL ESTADO AUMENTAN EL RECALENTAMIENTO Y EL CONSUMO

32 AISLAMIENTO DE SUCCIÓN DEFICIENTE

33 CONTROL DE LA INFILTRACIÓN DE AIRE: CORTINAS La infiltración del aire por la puerta de la cámara frigorífica es uno de los factores a considerar para el ahorro de energía en el funcionamiento de las cámaras obedece a la fórmula siguiente: Q infiltración = N V (h aire exterior h aire interior ) Kcal. vi N = Número de cambios de aire V = Volumen interior de la cámara m 3 m3 v i = Volumen específico del aire interior kg kcal. h = Entalpía del aire interior y exterior Kg Estos datos se obtiene del diagrama psicrométrico

34 TABLAS DE CAMBIO DE AIRE PARA 24 HORAS V(m3) NC V(m3) NC V(m3) NC V(m3) NC V(m3) NC V(m3) NC V(m3) NC V(m3) NC Con antecámara sólo se toma el 50% del valor de la tabla Con uso intenso debe duplicarse el número de cambios de aire Temperaturas Sobre 0 C Temperaturas Bajo 0 C

35 h.ent. TDE h.int. TDI

36 CON EL USO DE UNA CORTINA ADECUADA SE REDUCE LA INFILTRACIÓN AL 20%

37 CON EL USO DE UNA PUERTA CORREDIZA REDUCE LA INFILTRACIÓN DE AIRE

38 UBICACIÓN GEOGRÁFICA Y COLORES DE COBERTURA FAVORABLES La ubicación geográfica es decir la orientación de las paredes exteriores de la cámara frigorífica de mayor dimensión deben estar hacia el lado norte ó lado sur que reciben menor influencia de ingreso de calor por efecto solar, y las de menor dimensión deben estar orientadas hacía el este y el oeste, por el mismo motivo, este caso se puede dar en los frigoríficos que están ubicados en el campo, el color de la cobertura siempre debe ser claro, hoy en día no se podría poner colores oscuros de las paredes de una cámara Frigorífica ya que esto perjudica en la diferencia de temperaturas entre el exterior y el interior, al aumentar esta diferencia lógicamente que aumenta el calor que ingresa hacia la cámara frigorífica, incrementando con esto la potencia de los equipos de frío.

39 VIENTOS A FAVOR DE LA CONDENSACIÓN Y EL AHORRO DE ENERGÍA Por lo general los vientos tienen un recorrido de la costa hacia la sierra, es decir los vientos llevan las nubes hacia la cordillera sería incongruente que lo hicieran en el otro sentido entonces resulta obvio que los ventiladores del condensador deben de succionar el aire en el mismo sentido del viento, tenemos que pensar en esto antes de colocar los equipos en un lugar determinado, siempre debemos facilitar la condensación del refrigerante dando el máximo de caudal de aire de forma natural se logra ayudar a el flujo inducido por los ventiladores del condensador, veamos unos ejemplos de lo que debe hacerse y de lo que no debe hacerse. MUY MAL BIEN VENTILADOS LOS CONDENSADORES

40 OK DEBE ESTAR ALGO MÁS ARRIBA EL CONDENSADOR

41 CONDENSADOR SIN PEINAR DIRECCIÓN NATURAL DEL VIENTO OBSTRUIDA POR UNA PARED DEBIÓ SER UNA PARED DE MALLA

42 SELECCIÓN DE CORRECTO EVAPORADOR Y EL DT Escojamos un modelo de evaporador que cumpla las condiciones: Capacidad Frigorífica: 62,760 BTUH, DT = 10 F Una selección desatinada causaría exceso de consumo de electricidad por demasiado trabajo del compresor ó por deshielos muy continuos. 90% de H.R. Corresponde un DT igual a 10 F (5.6 C), Esto nos sirve para seleccionar el evaporador

43 Para el evaporador necesitamos una capacidad frigorífica de 15,823 Kcal./hr Es decir de 62,770.9 BTU/hr, con un DT = 5.6 C, lo que obtenemos del Siguiente catálogo de fabricante LU VE (DT = 10 C = 10 K), De esta manera: Como la capacidad aumenta con el aumento del DT y disminuye con un menor DT sería así: C.F.buscada = C.F.catálogo DT5.6 C 5.6 BTU = 112,000 = 67,200 DT10 C 10 hr

44 Para el evaporador necesitamos una capacidad frigorífica de 15,823 Kcal./hr Es decir de 62,770.9 BTU/hr, Tevap. = 21.2 F, con un DT = 5.6 C, lo que obtenemos del Siguiente catálogo de fabricante Thermo Coil (DT = 5.6 C = 10 F)) De esta manera: Como la el DT de diseño es igual al DT del fabricante la capacidad sería la misma: El Evaporador seleccionado sería el de modelo DAS 550E - 6

45 SELECCIÓN DE CORRECTO CONDENSADOR Y EL DT Ahora debemos seleccionar un condensador que cumpla las condiciones Anteriores: 62,760 BTUH más el calor de compresión = 76,567.2 BTUH, Si no se selecciona bien el condensador ocurriría lo siguiente: Subdimensionado.- El aumento de 1 C en la temperatura de condensación se consume de 2% a 3% más de energía eléctrica. Sobredimensionado.- La disminución de la temperatura de evaporación en 1 C consume de 2% a 3% de energía eléctrica, esto porque la capacidad de la instalación disminuye con la disminución de la temperatura de evaporación. La mejor opción es controlar la presión de condensación es decir hacerla constante en la presión mediante control de los ventiladores por medios eléctricos ó electrónicos. Normalmente el condensador disipa el calor del evaporador más el de la compresión Entonces en mayor que la capacidad frigorífica dependiendo de la temperatura de Evaporación y de condensación así como de otros factores según la fórmula: Para obtener la capacidad frigorífica del condensador : Q cond. = Q del compresor F1 F2 F3 = 62, = 76, BTU hora

46 Factores para el condensador enfriado por aire DT F/ C F Altura Pies/ m F refrigerante F3 R-22 R-134 a R-404 a

47 También por un método gráfico Qcond. = Qo x 1.27 Qcond. = 62,760 x 1.27 Qcond. = 79,705 BTUH 1.27

48 Elegimos un condensador remoto modelo SHV 28/5 Lu Ve Qcond. = 102,200 x 11/15 = 74, BTUH

49 ESTIMACIÓN DE LA POTENCIA ÓPTIMA DEL SISTEMA Luego de estimada la potencia del sistema de refrigeración se tiene que buscar la máquina motriz porque el compresor necesita ser movido por un motor eléctrico, las siguientes recomendaciones deben tomarse en cuenta. 1.- Elegir correctamente el motor, el rendimiento máximo se consigue cuando el motor trabaja entre el 75% al 95% de su potencia nominal y cae bruscamente ciando trabaja a potencias reducidas o con sobrecarga, si el sistema de refrigeración le pide un motor de 10HP no le ponga usted uno de 15 HP para estar seguro de que funcionará bien, exija que el Ingeniero le de la potencia calculada con seguridad, esto pasa muy frecuentemente. 2.- Seleccione correctamente la velocidad del motor eléctrico, si la carga lo permite trabaje a alta velocidad porque allí los motores son más eficientes y trabajan con un buen factor de potencia. 3.- Utilizar motores de inducción trifásicos en vez de monofásicos ya que estos tienen mayor eficiencia en un 3% al 5% así como su factor de potencia mejora enormemente. 4.- Sustituir los motores antiguos o de uso continuo la depreciación y su menor eficiencia puede justificar su cambio por un motor moderno normalizado y de alta eficiencia que se paga sólo con el ahorro de le energía consumida. 5.- Evitar concentrar motores en los espacios reducidos, el calentamiento de los mismos reducirá su eficiencia y aumentará el consumo de corriente innecesariamente. 6.- Corregir la caída de tensión de la alimentación eléctrica mediante una correcta selección de los conductores ya que esto acarrea un aumento de la corriente ocasionada por bajo voltaje (ley de Ohm) así como una disminución de su eficiencia, las normas permiten una caída máxima del 3% ó del 5% entre la caída de tensión del alimentador y de los circuitos derivados, pero es recomendable que no pase del 1%, un gasto inicial de un cable correcto por años de funcionamiento eficiente es lo aconsejable. 7.- Balancear la tensión en los motores de corriente alterna es un deber de todo electricista ya que los motores trabajan con mayor eficiencia, un desbalance permitido máximo es del 5%, pero es aconsejable que no pase del 2%.

50 ESTIMACIÓN DE LA POTENCIA ÓPTIMA DEL SISTEMA Luego de estimada la potencia del sistema de refrigeración se tiene que buscar la máquina motriz porque el compresor necesita ser movido por un motor eléctrico, las siguientes recomendaciones deben tomarse en cuenta. 8.- Mejorar el factor de potencia de la instalación para minimizar el consumo de potencia reactiva demandada por los motores de corriente alterna, con lo que se reducen las pérdidas de potencia y la caída de tensión en los conductores. 9.- Utilizar arrancadores de tensión reducida en aquellos motores que tengan arranques continuos con esto se evita el calentamiento excesivo de los motores eléctricos y se logra disminuir las pérdidas durante el proceso de aceleración natural del motor Sustituir los acoplamientos entre el motor y la carga mediante poleas, fajas V ú otro tipo por motores de velocidad ajustable con reguladores electrónicos Acoplar directamente el motor a la carga porque así se consigue evitar las pérdidas por transmisión de potencia en un 5 % Revisar las conexiones del motor constantemente, ya que los falsos contactos son consumidores de potencia eléctrica convertida a calor sin beneficio del sistema, además origina fallas al equipo de frío Verificar la correcta alineación del motor y compresor en los acoplamientos por fajas en V así como en los acoplamientos directos Mantener en buen estado la fajas en V, los cojinetes del motor, las cadenas de acople, engranajes de esta manera se ahorra mucha energía y se previene daños importantes a la instalación Realizar la inspección periódica de la corriente, del voltaje, potencia, velocidad (R.P.M), resistencia de aislamiento, etc. Para verificar que se mantienen las condiciones de funcionamiento eficiente.

51 RECALENTAMIENTO DE LA LÍNEA DE SUCCIÓN Y BOBINADO El recalentamiento (TOTAL) es la diferencia de temperatura entre la de evaporación y la temperatura de succión que llega al compresor, resulta perjudicial para el consumo eléctrico del motor, así como resulta perjudicial a la condición mecánica del compresor porque origina fallas mecánicas por exceso de temperatura en los cabezales del compresor, originando que el aceite lubricante se queme formando ceniza en los platos de válvulas. Un recalentamiento útil normal en el evaporador es de 10 F (5.6 C) Un recalentamiento Total máximo hasta el compresor es de 20 C

52 SELECCIÓN DE LAS TUBERÍAS DE REFRIGERANTE Tuberías muy pequeñas: No aseguran un suministro adecuado de refrigerante en todos los evaporadores Producen perdidas excesivas de presión de refrigerante, que reducen innecesariamente la capacidad y eficiencia del sistema Tuberías muy grandes: No garantizan el retorno positivo y continuo del aceite al carter del compresor Aumentan excesivamente el costo de la instalación

53 La capacidad de refrigeración del sistema debe ser la misma capacidad De las tuberías del sistema, es decir se deduce de la misma fórmula. La capacidad frigorífica se determina por la cantidad o masa de refrigerante que se vaporiza en el evaporador, absorbiendo el calor necesario del ambiente interior. Q0 =.! q mr 0 Por la ley de la continuidad, la misma masa de refrigerante debe pasar por todos los componentes del sistema, el compresor, condensador, evaporador y las tuberías

54 La corriente de masa que pasa por un tubo se calcula con: Masa de refrigerante = A. U. Pe Kg./h A = Área del tubo en m2 U = Velocidad de la corriente en m/s Pe= Peso específico en Kg./m3 La corriente de masa mr es igual en todas las partes de la tubería, en la línea de succión, línea de descarga y líneas de liquido. Sin embargo, como el estado físico del refrigerante estado de agregacion, temperatura, presion, peso o volumen especifico, etc es diferente en los distintos tramos del sistema, cada uno de ellos exige unas consideraciones especiales

55 MATEMATICAMENTE LA CAPACIDAD SERÍA: D2 π 1 Q= U 3,600 q 0 4 v 4Q v 2 D = π U 3600 q 0 Q = capacidad de la línea de succión en Kcal/hr U = velocidad media de la corriente del refrigerante por el tubo, en m/s D = diámetro en m. V = volumen especifico en m3/kg qo = entalpía del refrigerante en Kcal/Kg Bajo la suposición de que la temperatura del líquido antes de la VET. Es Igual a 30ºC, es decir con una temperatura de condensación aproximada de 35ºC y el sobrecalentamiento en la succión de 5ºC (10ºF)

56 Ahora nos corresponde seleccionar una V.E.T. Válvula de expansión termostática Sabemos que la capacidad frigorífica del compresor es igual a la capacidad Frigorífica del evaporador así como también será igual a la de la V.E.T. la Podemos hallar dividiendo dicha capacidad entre 12,000 BTU/hr, y tenemos La capacidad aproximada de la V.E.T. en toneladas por ejemplo para el caso, 62,770.9/12,000 = 5.23 T.R. esto lo comprobaremos con tablas de fabricante. Nota.- Es recomendable que el evaporador sea de una capacidad mayor que El compresor para que no se obstruya por hielo de modo muy rápido, puede Ser entre un 10% a un 20% mayor.

57 1.- Caída de presión en la V.E.T..- La diferencia entre la presión de condensación y de evaporación es la fuerza motriz para el paso de refrigerante por la V.E.T. entre más grande la diferencia o caída de presión será más grande la capacidad de la V.E.T. una elevada presión de condensación puede aumentar la capacidad de la V.E.T. este hecho es diferente a lo que acontece en el compresor cuando la presión de condensador se eleva, la capacidad disminuye. Esta diferencia de presión se llama diferencia de presión nominal. A esta diferencia entre la presión del condensador y del evaporador que le llamamos presión nominal hay que sustraerle las pérdidas de presión que sufre el refrigerante en su camino del condensador hacia la V.E.T. como por ejemplo: Pérdida de presión en la línea de líquido aproximadamente 0.2 Kg./cm2 Pérdida de filtros, válvulas de solenoides aproximadamente 0.2 Kg./cm2 c/u Pérdida en distribuidores de refrigerante aproximadamente 1.0 Kg./cm2 Columna estática de líquido en líneas verticales aprox Kg./cm2 por metro La presión nominal menos la suma de estas presiones en los accesorios obtenemos la Presión Neta a considerar en la determinación de la V.E.T.

58 POR EL MEJOR CONTROL DE FLUJO Y POR LO TANTO MAYOR EFICIENCIA SE DEBE CONSIDERAR UNA VÁLVULA DE EXPANSIÓN TERMOSTÁTICA ELECTRÓNICA Las válvulas de expansión electrónicas fueron creadas para ahorro de energía en el funcionamiento de refrigeración y aire acondicionado llamadas por las siglas EEV (válvulas de expansión electrónica) permitiendo del mismo modo la mejor operación de los sistemas de refrigeración y la instalación como un todo, las válvulas de expansión proporcionales son las que mejor responden a los requerimientos de operación, en comparación con las VET que son de pulsación, de hecho garantizan un funcionamiento más estable del sistema así como una menor caída de presión en las tuberías del sistema de refrigeración.

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60 EL VACÍO EN SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN Y AIRE ACONDICIONADO La razón de hacer el vacío del sistema de refrigeración es el de retirar los gases incondensables es decir el AIRE del sistema así mismo retirar conjuntamente con el aire el VAPOR DE AGUA llamado humedad en el sistema, el aire es atrapado en el lado de alta presión del sistema principalmente en el condensador debido a que el refrigerante liquido subenfriado al final del condensador sella la parte de abajo del mismo, encerrando a el aire en la parte alta del condensador allí debe haber un purgador de aire. Como ocupa una parte del área de disipación del condensador este reduce su capacidad total de enfriamiento por lo tanto se eleva la presión y la temperatura de condensación del sistema. como es sabido por la ley de DALTON la presión total del sistema es la presión de condensación del refrigerante más la presión de los gases incondensables (aire) por lo tanto la presión de descarga es superior a la que debería ser si no existiese aire en el sistema es así como mencionamos anteriormente esta presión elevada de la presión de descarga causará otra pérdida de capacidad del condensador desafortunadamente esta disminución de capacidad del sistema no es aceptada como una disminución proporcional del consumo Eléctrico del motor de accionamiento, sino todo que es en menor proporción por lo que la eficiencia de funcionamiento (COP) se reduce traduciéndose en Un mayor costo de operación la pérdida de capacidad es del orden de: 3% al 4% por cada 10 psig. De aumento en la presión de condensación. al aumentar la relación de compresión (P.alta abs./p.de baja abs) disminuye la eficiencia volumétrica, aumenta el volumen específico del en el ingreso del compresor, con esto se bombea menos gas refrigerante (flujo másico) originando una merma de la capacidad de enfriamiento. con una elevada presión de alta aumenta también la temperatura del gas de descarga así mismo aumenta la temperatura del cabezal y de las válvulas del compresor logrando quemar el aceite lubricante del compresor en el plato de válvulas, originando fallas múltiples.

61 PROGRAMA DE MANTENIMIENTO CON FINES DE AHORRO DE ENERGÍA Es muy importante tomar en cuenta que hoy en día la eficiencia y el ahorro de energía es muy vital para la vida misma, los márgenes de utilidad se reducen en todos los campos de la actividad humana, y la refrigeración no está exenta de este fenómeno, un buen mantenimiento de las máquinas de refrigeración es muy raro, los mecánicos no realizan a conciencia este trabajo por motivos ajenos este tratado dejaremos de lado este tema laboral, los tiempos de cada inspección deben reducirse a ser casi diarios con la ayuda de la tecnología actual, casi todos los componentes del sistema están enclavados a una computadora que nos puede dar el funcionamiento del sistema en tiempo real, así como dar avisos de falla antes de que esta suceda, entonces el panorama del mantenimiento clásico ya quedó obsoleto, una alta eficiencia de funcionamiento reducirá el costo de los productos que se procesan, así como el mantenimiento a conciencia reducirá al mínimo la falla de las máquinas y la producción será de alta confiabilidad.

62 PROGRAMA DE MANTENIMIENTO CON FINES DE AHORRO DE ENERGÍA MANTENIMIENTO?

63 PROGRAMA DE MANTENIMIENTO CON FINES DE AHORRO DE ENERGÍA MANTENIMIENTO?

64 PROGRAMA DE MANTENIMIENTO CON FINES DE AHORRO DE ENERGÍA MANTENIMIENTO?

65 PROGRAMA DE MANTENIMIENTO CON FINES DE AHORRO DE ENERGÍA MANTENIMIENTO?

66 PROGRAMA DE MANTENIMIENTO CON FINES DE AHORRO DE ENERGÍA MANTENIMIENTO?

67 PROGRAMA DE MANTENIMIENTO CON FINES DE AHORRO DE ENERGÍA MANTENIMIENTO? ASÍ COMO ESTOS EJEMPLOS HAY Muchísimos..

68 EN CONCLUSIÓN ES EL MOMENTO DE TRABAJAR A CONCIENCIA

69 EN CONCLUSIÓN ES EL MOMENTO DE TRABAJAR A CONCIENCIA POR LA VIDA

70 EDUCACIÓN DEL USUARÍO PARA CONCIENCIAR EN EL TEMA DE AHORRO DE ENERGÍA Y ECOLOGÍA Motive al personal a ahorrar: ahorrar energía es tarea de todos y de todos los días porque no hacerlo hoy día quizas mañana ya no haya que energía ahorrar, los resultados que se obtengan de cada empresa, en cada hogar, con cada usuario contribuirán a asegurar un mejor futuro particular y colectivo. establezca una campaña permanente de ahorro de energía en sus instalaciones dentyro del Cual es fundamental concienciar a su personal. Motívelo a que participe activamente y tome en cuenta sus opiniones y sugerencias. Otro punto es el de la ecología ya que el consumo eléctrico total mundial por REFRIGERACION Y AIRE ACONDICIONADO es del orden del 15%, al disminuirlo estaremos dejando de contaminar la atmósfera con los gases de escape de las turbinas de generación de energía eléctrica con lo que se mueven los compresores de refrigeración.

71 RETER E.I.R.L. PERÚ ORGULLOSOS DE SER PERUANOS