Manual Teórico Práctico del Módulo Autocontenido Específico: Mantenimiento de Sistemas de Aire Acondicionado (MASIS) Profesional Técnico-Bachiller

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1 Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica Manual Teórico Práctico del Módulo Autocontenido Específico: Mantenimiento de Sistemas de Aire Acondicionado (MASIS) Profesional Técnico-Bachiller Capacitado por: e-cbcc Educación-Capacitación Basadas en Competencias Contextualizadas

2 PARTICIPANTES Director General José Efrén Castillo Sarabia Secretario Académico Marco Antonio Norzagaray Director de Diseño Curricular de la Formación Ocupacional Gustavo Flores Fernández Coordinador de las Áreas de, Electrónica y Telecomunicaciones e Instalación y Mantenimiento Autores Jaime G. Ayala Arellano Consultores Formo Internacional, S. C. Revisor Técnico Revisor Pedagógico Revisores de Contextualización José Guadalupe Olvera Yáñez Virginia Morales Cruz Agustín Valerio Armando Guillermo Prieto Becerril Manual Teórico - Práctico del Módulo Autocontenido Específico. D.R. a 2003 CONALEP. Prohibida la reproducción total o parcial de esta obra, incluida la portada, por cualquier medio sin autorización por escrito del CONALEP. Lo contrario representa un acto de piratería intelectual perseguido por la ley Penal. Av Conalep N 5 Col Lázaro Cárdenas 2

3 ÍNDICE Participantes I. Mensaje al alumno 9 II Como utilizar este manual 10 III Propósito del curso módulo ocupacional 13 IV Normas Técnicas de Competencia Laboral 14 V Especificaciones de evaluación 15 VI Mapa curricular del curso módulo ocupacional 16 Capítulo I Principios de Funcionamiento del Sistema de Aire Acondicionado 18 Mapa Curricular de la Unidad de Aprendizaje Introducción al Sistema de Aire acondicionado 20 Principios. 22 Características Identificación y Aplicación de la Herramienta Utilizada 29 Aritmética: 29 -Operaciones básicas. 29 -Manejo de fracciones. 29 Álgebra: 30 -Números enteros y fraccionarios. 30 -Positivos y negativos. 30 Geometría: 31 -Ángulos y longitudes. 31 -Áreas y volúmenes. 31 Técnicas básicas de utilización de herramienta y equipo 32 Utilización de herramienta básica. 32 Sistemas de Unidades y Medidas 32 -Sistema Métrico decimal 33 -Sistema Inglés 33 -Sistema Internacional de Unidades. 33 Conversión de unidades 33 Equipo de Taller. 36 -Eléctrico. 36 -Hidráulico. 36 -Neumático. 36 Equipo de soldadura 36 -De arco eléctrico. 36 -Autógena 36 -Oxiacetilénica. 36 Equipos Especiales: 37 -Instrumentos de Medición y de prueba 37 3

4 Vacuómetros 37 Manómetros 37 Densímetros Seguridad en el Trabajo 39 Reglamento 39 Identificación de riesgos 39 Prevención de riesgos. 40 Supervisión 40 Seguridad Industrial. 40 -Ubicación de áreas de trabajo. 40 -Códigos utilizados. 40 Higiene en el trabajo 40 -Medidas. 40 -Reglamentos. 40 -Factores que la afectan. 40 Accidentes de Trabajo. 40 -Manejo del equipo de seguridad 40 -Uso de aire comprimido. 40 -Manejo de extintores. 40 -Equipo de protección. 40 Almacenamiento, manejo y disposición de productos 40 -Por tipo de producto 40 -Por sus características Principios de funcionamiento 42 De Física: 42 Temperatura: 43 -Radiación 43 -Convección 43 Escalas de Temperatura 43 -Absolutas 43 -Relativas. 43 Calor. 43 -Transmisión de calor 43 -Expansión de sólidos con el calor. 43 Hidráulica 44 -Transferencia de temperatura en líquidos 44 Termodinámica. 44 -Conceptos: fisuras, fugas 44 -Vacío, Presión 44 -Presión atmosférica 44 -Fuerza de gravedad 44 4

5 Sistemas herméticos 45 Principios y conceptos específicos: 45 -Ley de Boyle Mariotte 45 -Compresibilidad de los gases 45 -Propiedades físicas y químicas de fluidos y gases refrigerantes 45 -Resistencia de materiales sujetos a presión Componentes del Acondicionador de Aire 48 Principales: 50 -Compresor 50 -Condensador. 51 -Botella secadora 51 -Válvula de expansión 51 -Evaporador. 52 -El receptor 54 -Sistema de control 56 Tipos de compresores: 63 -Cuadrados 64 -Redondos 65 -En V. 65 -En paralelo. 67 Dispositivos de seguridad: 71 -Interruptor de temperatura de ambiente 71 -Interruptor de corte de baja presión 72 -Limitador térmico 72 -Válvula de seguridad de alta presión Funcionamiento del calefactor 75 Panel de control 76 Válvulas de control de refrigerante 77 El desescarchador 78 Con control: 79 -Por cable 80 -Por motor de vacío 81 Sistemas de calefacción y ventilación: 81 -Características y funcionamiento 82 -Por convección 82 -De ventilación forzada 84 Refrigerante 84 -Estados de la materia: 84 Líquido 84 Sólido 84 Gaseoso. 84 5

6 -Tipos 84 -Especificaciones 84 Prácticas y Listas de Cotejo 89 Resumen 99 Capítulo II Diagnóstico y Mantenimiento del Sistema de Calefacción 100 Mapa Curricular de la Unidad de Aprendizaje Consulta del manual del fabricante 102 Comprobación del sistema de control de vacío 104 Especificaciones Diagnóstico de fallas. 107 Circulación de aire insuficiente 109 Circulación de refrigerante insuficiente 109 Al motor del ventilador 110 Fugas 111 Panel de control 111 Cables y compuertas Técnicas de mantenimiento 114 Reemplazo de manguitos 114 Ajuste de la trampilla de temperatura 115 Reparación de fugas Pruebas y ajustes 118 Verificación de la hermeticidad 118 Verificación del sistema 119 Prácticas y Listas de Cotejo 122 Resumen 137 Capítulo III Diagnóstico y Mantenimiento del Acondicionador de Aire 138 Mapa Curricular de la Unidad de Aprendizaje Diagnóstico de fallas 140 Consulta del manual de especificaciones 141 Aire en el sistema 141 Humedad 142 Problemas en el control de temperatura: 143 -Sensor de temperatura del evaporador 144 -Interruptor de presión del refrigerante 144 -Panel de control 144 -Cables actuadores y compuertas 146 Motores actuadores y compuertas 146 Ventilador 146 Microfiltros 148 Problemas eléctricos del compresor Técnicas de detección 150 6

7 Verificación del sistema con visor 150 Detección de fugas 151 -Con agua jabonosa 151 -Detectores de gas 151 -Detectores de luz infrarroja Mantenimiento periódico 153 Consulta del manual del fabricante 153 Al condensador 154 A los drenajes 154 A los manguitos 154 Al visor 155 A las bandas 155 Microfiltros. 155 Servicio: 156 -A la bomba de vacío 156 -Descarga del sistema 157 -Adición de aceite 157 -Vaciado del sistema 157 -Recarga del sistema 159 Extracción y sustitución de componentes 160 -Manguitos 160 -Tuberías Conexiones 161 -Aros tóricos 162 -Bandas 162 Pruebas y ajustes 163 -Verificación de la hermeticidad 164 -Verificación del sistema Supervisión de los mantenimientos realizados en cuanto 169 a calidad y seguridad Técnicas de calidad pertinentes 169 Métodos de supervisión adecuados 169 Tecnología de Punta en Aire Acondicionado Mejoramiento técnico de refrigerantes Sistemas y componentes 170 Evolución tecnológica de los equipos de pruebas y 170 diagnóstico - Actualización en equipos 170 -Software desarrollado 171 Prácticas y Listas de Cotejo 173 Resumen 202 7

8 Autoevaluación de Conocimientos del Capítulo Respuestas a la Autoevaluación de Conocimientos. 204 Glosario de Términos E-CBNC 207 Glosario de Términos E-CBCC 210 Glosario de Términos Técnicos 214 Referencias Documentales 217 8

9 I. MENSAJE AL ALUMNO CONALEP TE DA LA BIENVENIDA AL MÓDULO MANTENIMIENTO DE SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO! Este módulo ha sido diseñado bajo la Modalidad Educativa Basada en Normas de Competencia, con el fin de ofrecerte una alternativa efectiva para el desarrollo de habilidades que contribuyan a elevar tu potencial productivo, a la vez que satisfagan las demandas actuales del sector laboral. Esta modalidad requiere tu participación e involucramiento activo en ejercicios y prácticas con simuladores, vivencias y casos reales para propiciar un aprendizaje a través de experiencias. Durante este proceso deberás mostrar evidencias que permitirán evaluar tu aprendizaje y el desarrollo de la competencia laboral requerida. El conocimiento y la experiencia adquirida se verán reflejados a corto plazo en el mejoramiento de tu desempeño de trabajo, lo cual te permitirá llegar tan lejos como quieras en el ámbito profesional y laboral. 9

10 II. COMO UTILIZAR ESTE MANUAL Las instrucciones generales que a conceptos que a continuación se continuación se te pide que realices, mencionan: competencia laboral, tienen la intención de conducirte a unidad de competencia (básica, que vincules las competencias genéricas específicas), elementos de requeridas por el mundo de trabajo competencia, criterio de desempeño, con tu formación de profesional campo de aplicación, evidencias de técnico. desempeño, evidencias de Redacta cuales serían tus objetivos conocimiento, evidencias por personales al estudiar este módulo producto, norma técnica de ocupacional. institución educativa, formación Analiza el Propósito del módulo ocupacional, módulo ocupacional, autocontenido específico que se unidad de aprendizaje, y resultado de indica al principio del manual y aprendizaje. Si desconoces el contesta la pregunta Me queda significado de los componentes de la claro hacia dónde me dirijo y qué es norma, te recomendamos que lo que voy a aprender a hacer al consultes el apartado glosario de estudiar el contenido del manual? si términos, que encontrarás al final del no lo tienes claro pídele al docente manual. que te lo explique. Analiza el apartado «Normas Técnicas Revisa el apartado especificaciones de competencia laboral, Norma de evaluación son parte de los técnica de institución educativa». requisitos que debes cumplir para Revisa el Mapa curricular del módulo aprobar el módulo. En él se indican autocontenido específico. Está las evidencias que debes mostrar diseñado para mostrarte durante el estudio del curso - esquemáticamente las unidades y los módulo autocontenido específicol resultados de aprendizaje que te para considerar que has alcanzado permitirán llegar a desarrollar los resultados de aprendizaje de paulatinamente las competencias cada unidad. laborales que requiere la ocupación Es fundamental que antes de para la cual te estás formando. empezar a abordar los contenidos del Realiza la lectura del contenido de manual tengas muy claros los cada capítulo y las actividades de 10

11 aprendizaje que se te recomiendan. Recuerda que en la educación basada en normas de competencia laborales la responsabilidad del aprendizaje es tuya, ya que eres el que desarrolla y orienta sus conocimientos y habilidades hacia el logro de algunas competencias en particular. En el desarrollo del contenido de cada capítulo, encontrarás ayudas visuales como las siguientes, haz lo que ellas te sugieren efectuar. Si no haces no aprendes, no desarrollas habilidades, y te será difícil realizar los ejercicios de evidencias de conocimientos y los de desempeño. 11

12 Imágenes de Referencia Estudio individual Investigación documental Consulta con el docente Redacción de trabajo Comparación de resultados con otros compañeros Repetición del ejercicio Trabajo en equipo Contextualización Realización del ejercicio Resumen Observación Consideraciones sobre seguridad e higiene Investigación de campo Portafolios de evidencias 12

13 III. PROPÓSITO DEL MÓDULO AUTOCONTENIDO ESPECÍFICO Al finalizar el módulo, el alumno identificará el funcionamiento de los diferentes tipos de sistemas de aire acondicionado, sus componentes y características, de acuerdo con las especificaciones de cada fabricante, para realizar el mantenimiento. 13

14 IV. NORMAS DE COMPETENCIA LABORAL Para que analices la relación que guardan las partes o componentes de la NTCL o NIE con el contenido del programa del módulo autocontenido específico de la carrera que cursas, te recomendamos consultarla a través de las siguientes opciones: Acércate con el docente para que te permita revisar su programa de estudio del módulo autocontenido específico de la carrera que cursas, para que consultes el apartado de la norma requerida. Visita la página WEB del CONOCER en en caso de que el programa de estudio del módulo autocontenido específico, esté diseñado con una NTCL. Consulta la página de Intranet del CONALEP en caso de que el programa de estudio del módulo autocontenido específico esté diseñado con una NIE. 14

15 V. ESPECIFICACIONES DE EVALUACIÓN Durante el desarrollo de las prácticas de ejercicio también se estará evaluando el desempeño. El docente mediante la observación directa y con auxilio de una lista de cotejo confrontará el cumplimiento de los requisitos en la ejecución de las actividades y el tiempo real en que se realizó. En éstas quedarán registradas las evidencias de desempeño. Las autoevaluaciones de conocimientos correspondientes a cada capítulo además de ser un medio para reafirmar los conocimientos sobre los contenidos tratados, son también una forma de evaluar y recopilar evidencias de conocimiento. Al término del módulo deberás presentar un Portafolios de Evidencias1, el cual estará integrado por las listas de cotejo correspondientes a las prácticas de ejercicio, las autoevaluaciones de conocimientos que se encuentran al final de cada capítulo del manual y muestras de los trabajos realizados durante el desarrollo del módulo, con esto se facilitará la evaluación del aprendizaje para determinar que se ha obtenido la competencia laboral. Deberás asentar datos básicos, tales como: nombre del alumno, fecha de evaluación, nombre y firma del evaluador y plan de evaluación. 1El portafolios de evidencias es una compilación de documentos que le permiten al evaluador, valorar los conocimientos, las habilidades y las destrezas con que cuenta el alumno, y a éste le permite organizar la documentación que integra los registros y productos de sus competencias previas y otros materiales que demuestran su dominio en una función específica (CONALEP. Metodología para el diseño e instrumentación de la educación y capacitación basada en competencias, Pág. 180). 15

16 VI. MAPA CURRICULAR DEL MÓDULO AUTOCONTENIDO ESPECIFICO Módulo MANTENIMIENTO DE SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO 90 hrs. Unidad de Aprendizaje 1.Principios de Funcionamiento del Sistema de Aire Acondicionado. 2.Diagnóstico y Mantenimiento del Sistema de Calefacción. 3. Diagnóstico y Mantenimiento del Acondicionador de Aire. 25 hrs. 18 hrs. 47 hrs. Resultados de Aprendizaje 1.1. Explicar los principios de física y las unidades de medida, 18 utilizados en el funcionamiento del sistema de aire hrs. acondicionado Identificar los componentes del sistema aire acondicionado de acuerdo con las características de funcionamiento. 7 hrs. 2.1.Explicar el procedimiento de diagnóstico de fallas del sistema, consultando el manual de especificaciones. 3 hrs. 2.2.Desarrollar el procedimiento de mantenimiento al sistema de calefacción, consultando el manual del fabricante. 15 hrs. 16

17 3.1. Identificar el procedimiento de diagnóstico de fallas del sistema, consultando el manual de especificaciones. 15 hrs Desarrollar el procedimiento de mantenimiento del acondicionador de aire, consultando el manual del fabricante. 32 hrs. 17

18 1 PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO Al finalizar la unidad el alumno identificará el funcionamiento del sistema de aire acondicionado, sus componentes y características de los diferentes tipos, de acuerdo con las especificaciones de cada fabricante, para poder realizar el mantenimiento del sistema. 18

19 MAPA CURRICULAR DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE Módulo MANTENIMIENTO DE SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO 90 hrs. Unidad de Aprendizaje 1. Principios de Funcionamiento del Sistema de Aire Acondicionado. 2. Diagnóstico y Mantenimiento del Sistema de Calefacción. 3. Diagnóstico y Mantenimiento del Acondicionador de Aire. 25 hrs. 18 hrs. 47 hrs Explicar los principios de física y las unidades de medida, utilizados en el funcionamiento del sistema de aire acondicionado Identificar los componentes del sistema aire acondicionado de acuerdo con las características de funcionamiento. 18 hrs. 7 hrs. 19

20 SUMARIO INTRODUCCIÓN AL SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO IDENTIFICACIÓN Y APLICACIÓN DE LA HERRAMIENTA UTILIZADA SEGURIDAD EN EL TRABAJO. PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO. RESULTADO DE APRENDIZAJE 1.1. Explicar los principios de física y las unidades de medida, utilizados en el funcionamiento del sistema de aire acondicionado INTRODUCCIÓN AL SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO Acondicionar el aire es controlar su temperatura, humedad, distribución y pureza. Su objeto es procurar la comodidad de los ocupantes de residencias, teatros, escuelas, automóviles, etcétera, o bien, en la industria, mantener productos alimenticios, productos químicos, etcétera, a muy bajas temperaturas para su conservación. El aire acondicionado automotor, comenzando por la evolución del mismo, desde que el hombre se dio cuenta de que el interior de su nueva máquina, el automóvil, era muy caliente e incómodo, y decidió que debía hacer algo al respecto, hasta la época actual, donde los equipos de aire acondicionado son una opción básica de cualquier automóvil. Los primeros autos no eran precisamente cómodos; sus neumáticos delgados e interiores alfombrados proporcionaban un paseo muy incómodo. En el invierno los pasajeros se abrigaban, y en verano el aire acondicionado era el resultado de la brisa que soplaba al viajar a 15 mph. Cuando los fabricantes de autos comenzaron a cerrar las cabinas, era obvio que se debía hacer algo con el calor, ahora presente; al principio se colocaron aberturas en el piso, pero esto trajo más polvo y sucio que aire acondicionado. En 1884 William Whiteley tuvo la gran idea de colocar cubos de hielo en un contenedor debajo de la cabina de los carruajes y soplar aire adentro por medio de un ventilador conectado al eje. Una cubeta cerca de las aberturas 20

21 del piso fue el equivalente en el Guerra Mundial que Cadillac automóvil; luego vino un sistema de enfriamiento por evaporación llamado Wheater Eye (Ojo climático), en el que se producía un efecto de disminución promocionó una nueva característica: controles para el aire acondicionado. Estos controles estaban localizados en el asiento trasero, por lo que el de la temperatura en el aire haciéndolo conductor debía estirarse hacia el pasar sobre agua. Dicho sistema asiento trasero para apagar el sistema, todavía se encuentra disponible en las pero aún así era mejor que apagar el VAN y los RV. Este sistema fue carro y desconectar la correa del inventado por una compañía llamada compresor. Nash. Los sistemas de aire acondicionado El primer auto con un sistema de refrigeración como los actuales fue el Packard 1939, en el que una espiral fueron por muchos años una opción no muy común. No fue sino hasta 1966 que el Motor Service Manual publicó enfriadora, que no era más que un que se habían vendido evaporador muy largo que envolvía toda la cabina, y cuyo sistema de unidades de aire acondicionado para automóviles, que las ventas de autos control era el interruptor de un con la opción de aire acondicionado se ventilador dispararon. Para 1987 el número de unidades de aire acondicionado Luego vino Cadillac, que produjo 300 autos con aire acondicionado en vendidas fue de En la actualidad se estima que el 80% de los Estos primeros sistemas de aire carros y camiones pequeños en uso acondicionado tenían una gran poseen unidades de aire desventaja, no existía un embrague en acondicionado. el compresor, por lo que éste siempre estaba encendido mientras el auto El aumento de unidades de aire estaba en funcionamiento, y para acondicionado instaladas el los autos apagar el sistema, se tenía que parar el auto, salir de éste, abrir el capó y quitar la correa del compresor. No fue sino hasta después de la Segunda en los 70s y los 80s se debió a que a finales de los 70s, en los Estados Unidos las personas comenzaron a mudarse hacía estados más calurosos. Luego las personas que compraban 21

22 autos deseaban que éstos estuviesen equipados con todas las opciones disponibles. Los vendedores hacían más dinero con estas opciones extras, por lo que comenzaron a incluir equipos de aire acondicionado como una característica básica y no como una opción, a pesar de ser una de las características más caras. Con el tiempo las unidades de aire acondicionado fueron mejorando, por lo que los conductores no tuvieron que preocuparse por el calor que pasaban debido a que sus unidades de aire acondicionado no funcionaban bien. Hoy día, las unidades de aire acondicionado son muy eficientes, con sistemas modernos como el ATC (Control automático de temperatura, por sus siglas en inglés), que es más confiable que los viejos termostatos. Las computadoras a bordo también se aseguran que tanto el conductor como los pasajeros se sientan cómodos. (clorofluorocarbonos, también conocidos como R 12 o freón) están siendo reemplazados por otros gases refrigerantes como el R 134, que no contiene cloro, debido a que son contaminantes, especialmente dañinos para la capa de ozono. Principios El aire acondicionado del automóvil funciona gracias a la aplicación de leyes o principios de física que a continuación se mencionan. Primera Ley de la Termodinámica La suma total de la energía del universo es una cantidad constante; esta energía no puede incrementarse, disminuirse, crearse o destruirse. La energía no puede crearse ni destruirse. Las diferentes formas de energía son Las unidades de aire acondicionado mutuamente convertibles, y la cantidad automotoras están evolucionando de una forma de energía que se continuamente, ahora hay más diseños requiere para producir otra cantidad de de compresores y nuevos componentes otra energía es fija e invariable. electrónicos que mejoran la eficiencias de estos equipos; y no solo los Segunda Ley de la Termodinámica componentes están evolucionando, por (Forma de Clausius) parte de los refrigerantes, los CFC 22

23 Es imposible que una maquina actuando por sí sola y sin ayuda de un agente exterior, transporte calor de un cuerpo a otro que tenga mayor temperatura que el primero. Ley de Boyle A una temperatura constante, el volumen de un peso dado de gas perfecto varía inversamente a la presión absoluta. T = Temperatura absoluta. Ley de Joule Cuando un gas perfecto se expande sin hacer trabajo, su temperatura permanece inalterable, ya que su energía interna permanece también inalterable. La energía interna de un gas perfecto es función solamente de la temperatura. P 1 V 1 = P 2 V 2 = P n V n = constante Donde : P = Presión absoluta en lb / pie 2 Ley de Abogadro Iguales volúmenes de cualquier gas, a la misma presión y temperatura, tienen el mismo número de moléculas. V= Volumen especifico en pies 3 / lb Gas Perfecto Ley de Charles Cuando un gas perfecto recibe calor a volumen constante, la presión absoluta varía en forma directamente proporcional a la temperatura. Todo aquel gas que obedezca las leyes de Boyle, Charles, Joule y Abogadro, se dice que es gas perfecto. Mol P 1 / t1 = P 2 / T 2 = P N / T N Donde Mol es una unidad de cantidad de materia que tiene una masa numéricamente igual al peso 23

24 molecular, expresado en libras o gramos. Ya que el peso molecular es proporcional a la masa de una molécula, se sigue que un mol contiene el mismo número de moléculas para cualquier gas. Ley de Gibbs-Dalton En una mezcla de gases o vapores, cada gas o vapor ejerce la misma presión en el mismo espacio total, como si la ejerciera por sí sólo, a la misma temperatura de la mezcla. Las mezclas de vapor-aire se rigen prácticamente por la ley de Gibbs- Dalton. De esta Ley se sigue que cualquier mezcla de gases ejerce una presión total igual a la suma de las presiones parciales ejercidas independientemente por cada gas. El aire atmosférico existe a una presión total igual a la presión atmosférica (P B ), la cual es: PB = PN + PO+ PV = Pa+ PV donde: P N = Presión parcial del nitrógeno. P O = Presión parcial del oxígeno. PV = Presión parcial del vapor de agua. Pa = Presión parcial del aire seco. La máxima cantidad de vapor que puede existir en el aire depende de la temperatura y es independiente del peso o presión del aire que pueden existir simultáneamente en el espacio. Esta cantidad de vapor existe cuando el espacio está saturado, es decir, cuando la presión corresponde a la temperatura de saturación. En estas condiciones, si se atomiza agua en dicho espacio, permanecerá en estado líquido. Si el espacio se enfría, empezará la condensación. 24

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26 Características Antes de estudiar el aire acondicionado es necesario conocer sus características Aire Composición La atmósfera que rodea la Tierra es una mezcla de gases cuya composición es: El aire contiene por lo general: Gases % Impurezas Nitrógeno Humos de Oxígeno Argón 0.94 Bióxido de 0.03 carbono Hidrógeno 0.01 Xenón Kriptón Otros Sulfuros Humos de ácidos CO2 Polvo Cenizas Minerales Vegetales Animales Microorganismos Volumen en % Peso en % Nitrógeno Oxígeno Argón Estos datos se refieren al aire seco, pero la humedad puede variar del 0% al 4%. El aire contiene, normalmente, muchas impurezas, como gases, sólidos, polvos, etcétera, en proporciones que dependen de varios factores. Se supone que en lugares montañosos y en el mar el aire es mas puro, aunque los vientos también llevan consigo algunas impurezas. Calor Específico (Cp) El Calor específico del aire no es constante, sino que depende de la temperatura. Para fines prácticos se usa: Calor específico a presión constante: Cp = ó 0.24 Btu/lb F Para fines que requieren precisión: Cp = t Calor específico a volumen constante: Cv = Btu/lb F 26

27 Peso Específico (W) Peso del aire seco: lb/pie 3 (a 70 F y pulgadas de Hg) V= 1/ = pies 3 / lb (aire seco contenido en una libra de aire saturado) V= 1/ = pies 3 / lb (mezcla vapor de agua-aire saturado) Peso del aire seco contenido en un pie 3 de aire saturado: lb/pie 3 (80 F y pulgadas de Hg) Peso de la mezcla saturada: lb/pie 3 (70 F y pulgadas de Hg) Para encontrar el peso del aire a cualquier presión y temperatura, consulte las tablas de propiedades de la mezcla de vapor de agua con aire (página 22 de este Manual). Humedad absoluta o densidad (d V ) El peso de vapor de agua expresado en libras o granos por cada pie cúbico de espacio se llama humedad absoluta o densidad del vapor de agua y se representa como d v cuando el aire no está saturado y como dd cuando sí lo está; en este caso se halla en las tablas de aire-vapor (1 libra = 7,000 granos). Humedad específica o relación de humedad ( WV) Volumen Específico (v) El volumen específico es el recíproco del peso específico, o sea: V= 1/W Para t = 70 F y P = pulgadas de Hg V= 1/ = pies 3 / lb (aire seco) El peso de vapor de agua expresado en libras o granos por libra de aire seco se llama humedad específica; se representa como W v cuando la mezcla no esta saturada, y como Wd cuando si lo está; su valor se encuentra en las tablas aire-vapor a diferentes presiones o temperaturas. Humedad relatíva( φ) La humedad relativa se define como la relación de la presión parcial del vapor 27

28 en el aire con la presión de saturación del vapor correspondiente a la temperatura existente. O bien, es la relación de la densidad del vapor de agua en el aire con la densidad de saturación a la temperatura correspondiente. φ = (Pv / Pd ) X 100 = ( dv / dd ) x 100 fabricantes, así como en páginas de Internet las características de los sistemas de aire acondicionado. A continuación has un cuadro donde relaciones el nombre del fabricante y las principales características de sus sistemas de aire acondicionado, a fin de que sea revisado por el PSP En donde Pv = presión parcial del vapor de agua dv = densidad existente del vapor de agua P d = presión de saturación del vapor de agua d d = densidad del vapor saturado PARA CONTEXTUALIZAR CON: Competencia Científico Teórica. Aplicar los principios físicos de los sistemas de aire acondicionado empleados en los automóviles Realización del ejercicio. En los diagramas mostrados por el PSP, identifica las salidas de aire acondicionado y calefacción. Competencia de Información Lectura de documentación técnica de los sistemas de aire acondicionado empleados en automóviles. Trabajo en Equipo. Organízate en grupos con un máximo de 6 compañeros y discutan qué principios físicos sustentan la ubicación de esas salidas. Investigación documental Investiga en manuales de diferentes Selecciona un miembro del equipo para que exponga sus conclusiones ante el PSP 28

29 Competencias para la vida Actuar con compromiso y responsabilidad en el desarrollo de las actividades escolares. contextos y las diferentes relaciones que pueden establecerse entre ellos y en este caso las actividades automotrices del programa de estudio que nos ocupa. Participa activamente en los grupos de trabajo, aportando tus ideas sobre los temas discutidos ante tus compañeros y el PSP. Portafolio de Evidencias No olvides entregar el reporte de las actividades realizadas para que forme parte de tu portafolio de evidencias IDENTIFICACIÓN Y APLICACIÓN DE LA HERRAMIENTA UTILIZADA Aritmética: Es la rama de las matemáticas que trata sobre la aplicación de los algoritmos de las operaciones básicas tales como suma, resta, multiplicación, división, raíces y potenciación, así como de las aplicaciones y propiedades de números naturales, enteros y racionales. En otras palabras es el significado que los números adquieren en diversos - Operaciones básicas. Estas son: a) Suma o adición b) Resta o sustracción c) Multiplicación o suma acumulada d) División o resta acumulada e) Raíces f) Potenciación Estas nos permitirán abordar las actividades automotrices y especialmente en el mantenimiento del aire acondicionado, para interpretar las especificaciones técnicas y las notaciones que constantemente encontramos en manuales de mantenimiento, como las unidades de los parámetros involucrados y las vistas en las herramientas y equipos. - Manejo de fracciones. Una fracción o quebrado es la representación de una división con la ventaja del manejo de números 29

30 enteros, lo que facilita la solución de los problemas. Dentro de la aritmética para el manejo de fracciones también se siguen las reglas de la aritmética básica. Pero la principal aplicación viene desde el manejo de herramientas en las que encontramos juegos de llaves que van desde ¼, 5/16, 3/8, ½, 15/16, etc. O las mismas unidades de las equipos con notaciones como lb/pie, Kg/cm2, o el simple Km/hr. números concretos. Sus problemas están relacionados fundamentalmente con las reglas formales para la transformación de expresiones y la solución de ecuaciones, viniendo su aplicación en la actividad automotriz en la solución de problemas de mantenimiento que involucren el manejo de los parámetros del sistema, para determinar soluciones a situaciones técnicas particulares del sistema. Álgebra. - Números enteros y fraccionarios. Es una rama de las matemáticas que emplea literales, o incógnitas basándose en leyes de la aritmética con el propósito de resolver y encontrar los valores de las incógnitas. A través de los siglos, la Aritmética fue ampliada por el Álgebra, la cual suministró una notación abreviada para resolver los problemas en el supuesto de que hubiera cantidades desconocidas. El álgebra trata en esencia, las operaciones matemáticas consideradas formalmente desde un punto de vista general, con abstracción de los Entero.- Son todos los números enteros tanto los negativos y como los positivos. Fraccionarios.- Estos representan una parte del entero en forma de un quebrado. Decimales.- Estos también representan una parte del entero usando el punto decimal. También aplican para interpretar las especificaciones técnicas y las notaciones que constantemente encontramos en manuales de mantenimiento, como las unidades de los parámetros involucrados y las 30