Apuntes de Climatización

3. ¿Qué es el grado de confortabilidad?

Es la zona en la cual la mayoría de los individuos aproximadamente un 95% de ellos se encuentran bien bajo ciertas condiciones de temperatura y humedad. Unos 22ºC y un 50% de humedad.

4. Nombra las tres leyes de la termodinámica. Primera ley:Todo sistema termodinámico, en estado de equilibrio, tiene una variable de estado llamada energía interna cuyo valor es independiente del proceso o camino por el cual sea llegado a ese estado, la energía no se construye ni se destruye solo se transforma. Segunda ley: en cualquier proceso termodinámico, la entropía total se aumenta. Es imposible transformar en trabajo el calor contenido en un solo sistema. Tercera ley: La temperatura de 0⁰K es inaccesible y por supuesto, tampoco se pueden alcanzar valores negativos. A 0⁰K la entropía es 0.      

6. Precauciones que hay tener con el flujo refrigerante.-No evacuar el agente frigorífico en lugares malventilados. Poco da dolores de cabeza pero en abundancia da lugar a asfixia.-Evitar el contacto directo con el fluido. Usar guantes y gafas.-No exponer el equipo de carga ni la instalaciónfrigorífica a altas temperaturas ya que hay riesgo de explosión.-No se debe fumar cerca de donde se manipulan instalaciones frigoríficas.-Cuando se hacen soldaduras en los tubos o elementospróximos, cuando se pinta el vehículo dentro de una cámara o se va a realizar soldaduras con TIG, MAG, MIG cerca del circuito es importante evacuar el agente frigorífico.-Hay que vaciar el circuito siempre que se vayan a hacer reparaciones.-La limpieza y el cuidado son de máxima importancia para los componentes.-Los elementos que se hayan de instalar han de ir tapado herméticamente para evitar que entre humedad.-No se debe quitar los precintos hasta el momento de realizar el montaje.-En una sola operación se han de unir los componentes.-La unión de los componentes se ha de realizar sin pérdida de tiempo.-Deben respetarse los pares de apriete marcados por el fabricante.-Cuando se desmonte la instalación se han de cambiar las tóricas.-No se debe montar nada bajo tensión, primero hay que acomodar y después apretar.-Elfiltrodeshidratante es lo último a montar.-Hay que añadir la cantidad necesaria de aceite indicada por el fabricante:

11.7. Busca información de la energía frigorífica de los dos fluidos refrigerantes utilizados en automoción.

El gas utilizado anteriormente era el Freon 12 o R12 es un gas incoloro clorofluorocarbono.

Su punto de ebullición es de-29,8 ° C. Su densidad es de 1,486 g / cm ³. Es altamente contaminante, ya que produce el efecto invernadero y la destrucción del ozono.

El gas utilizado actualmente el R-1134a tiene un punto de ebullición mayor que el R-12 a unos -26⁰ C. Su densidad es de 5,28 kg/m³. Su peso molecular es de 102g/mol. Su presión crítica es de 40,56 bares. Su temperatura crítica es de 100,6⁰C. Su punto de solidificación es de -101,6⁰C. El calor latente es de 215,9KJ/kg y la constante adiabática es de 1,115γ.

Este gas no es explosivo, es absorbente de la humedad, no se puede mezclar con aceites minerales, es más pesado que el aire, está en estado gaseoso a temperatura ambiente y es incoloro e inodoro.

11.8. Misión del compresor.

El compresor es el elemento encargado de realizar la compresiónadiabática sobre el gas refrigerante. El compresor aspira el fluido en forma de vapor a baja presión y lo comprime y lo envía a un sistema de alta presión.  Este es movido por el motor térmicogracias a una correa trapezoidal por motores eléctricos.

11.9. Tipos de compresor. Busca información por internet información de los compresores HARRISON, SANDEN y NIPPON-DENSO, adjunta imágenes y características constructivas.

Compresor HARRISON.

Compresor SANDEN

11.10. ¿Cómo se realiza el compresor la regulación de la carga? Explica cómo realizan la regulación de la carga los compresores en el punto anterior.

http://confort-electromecanica.blogspot.com/2010_11_01_archive.html

11.11. Misión del condensador.

El condensador es un intercambiador de calor en el interior del cual se produce un cambio de fase isobárico, por ejemplo de gas a líquido. Debe de ser capaz de soportar una presión de 20 bares de hermeticidad. Esta montado en la parte más frontal del vehículo. Por medio del condensador se evacua calor del gas del aire que viene del compresor y se evacua al exterior por medio de unas aletas de radiación que tiene en toda su superficie.

11.12. ¿Para qué sirve el filtro deshidrante o deshidratador?

Es un elemento filtrante situado a la salida del condensador formado por unas bolitas de material absorbente de la humedad. El material más utilizado es el gel de sílice que es en forma granular y porosa y que le da una gran propiedad de absorción. Su misión principal es extraer la humedad o agua del circuito ya que sería dañino para este.

11.13. Misión de la válvula de expansión.

La válvula de expansión es un elemento el cual produce una expansión adiabática del fluido refrigerante. Es un paso pequeño que permite mantener la diferencia de presiones entre el circuito de alta y el de baja. Ella regula la presión y el caudal del fluido refrigerante para obtener la máxima potencia frigorífica.

11.14. Tipos de válvulas de expansión. Renault utiliza una válvula de expansión muy diferente a la explicada en  el capitulo, busca información sobre ella.

La válvula de expansión manualen la que la regulación se realiza mediante un tornillo. En este tipo de válvulas el sobrecalentamiento no depende de la temperatura de evaporación del refrigerante en su estado gaseoso, sino que, es fijo.

La válvula de expansión termostática denominadaVET, actúa por medio de un elemento de expansión controlado por un bulbo sensor, el cual regula el flujo del refrigerante líquido a través del orificio de la VET.

La válvula de expansión termostática con compensación de presión externadenominada VETX,es una derivación de la VET para equipos medianos o grandes o que trabajen a altas presiones y variaciones de carga térmica. Además estas deben ser utilizadas en sistemas donde el evaporador tiene varios circuitos, y/o está acoplado a un distribuidor de refrigerante.

La válvula de expansión electrónica o electromecánicatrabaja mediante un control electrónico, en el cual sensores de temperatura envían señales a un CI (circuito integrado) y este mediante esos datos mantiene un sobrecalentamiento dentro de los parámetros permitidos para el funcionamiento del equipo.

La válvula de expansión automáticamantiene una presión constante en el evaporador inundado alimentando una mayor o menor cantidad de flujo a la superficie del evaporador, en respuesta a los cambios de carga térmica que se tengan en el mismo.

11.15. Misión del evaporador.

El evaporador es un intercambiador de calor en el cual se produce una evaporación isobárica del circuito refrigerante. Es donde se transforma el vapor que viene de la válvula de expansión en vapor sobrecalentado. Se encarga de enfriar, secar y depura el aire. Este elemento cede calor del aire al gas refrigerante así se enfría. Al mismo tiempo la humedad se canaliza al exterior.

11.16. ¿Por qué crees que en el evaporador va ubicado un sensor de congelación? Busca información y razona la respuesta.

El sensor de congelación que hay en el evaporador tiene la misión de controlar la temperatura del serpentín para evitar que se haga escarcha dependiendo de la temperatura del habitáculo. Este sensor da una señal que haría que el compresor se detuviera para evitar la rotura de este elemento.

11.17. Tipos de racores de conexión del circuito de aire acondicionado.

En la actualidad se utilizan los enchufes rápidos en lugar de los racores roscados.El racor de baja presión es azul y de tamañomás reducido mientras que el racor de alta presión es de color rojo y de tamañomás grande. Los tubos de alta van al revés, son de menor diámetro mientras, que los tubos de baja tiene un diámetro más grande.

11.18. Componentes básicos del bloque climatizador.

Los elementos más importantes del bloque climatizador son: el filtro de polen, la chapaleta de velocidad, la chapaleta de aire fresco o recirculación, la turbina, el evaporador, la trampilla de mezcla de aire, el intercambiador de calor de la calefacción y las compuertas de salida.

11.19. En el mercado existen bloquees climatizadores de alta gama con las trampillas motorizadas, muestra una imagen.

11.20. ¿Qué es un aireador? ¿De cuantos puede llegar a disponer un monovolumen?

Un aireador es la salida del aire fresco o caliente según sea dentro de un vehículo. Pueden ser automáticos  o manuales. Por medio de unas chapaletas se controla la cantidad de aire que sale a través de ellos y también se puede controlar la dirección de salida del aire. Suelen estar situados en el salpicadero parte superior y central, en el vano de los pies y también en la parte de atras del vehículo.

11.21. ¿Por qué razones se utiliza la calefacción auxiliar en un turismo?

Se instaura en los turismos para poder mejorar el confort cuando la temperatura exterior es muy baja y no se calienta el motor además de ser un sistema de seguridad para evitar el empañado de las lunas. Es muy usado en países fríos.

11.22. Busca información y explica cómo actúan en el sistema los siguientes sensores.

-Temperatura de aire exterior: Es una resistencia del tipo NTC. Suele ir ubicado en algún lugar donde el aire de la marcha no incida directamente sobre él. Está información sirve a la unidad de control para controlar la trampilla de temperatura e incluso la recirculación cuando la temperatura exterior es extrema, evitando la entrada de aire demasiado caliente o demasiado frío.

-Temperatura del habitáculo: Se trata de una resistencia NTC acompañada por un ventilador que aspira el aire del habitáculo con el fin de que los valores medidos sean exactos. Va alimentado con 5V. Esta tensión oscila con la variación de la resistencia en función de la temperatura del aire, valor utilizado por el calculador para regular la trampilla de temperatura y para ajustar la velocidad del ventilador.

-Temperatura de mezcla de aire.

-Presión del circuito: No solo actúa sobre un valor preestablecido de máxima presión. Sino que detecta cualquier valor de presión en el circuito y la transforma en una señal eléctrica que la unidad de control utiliza para el control de la velocidad del ventilador y para la activación del embrague del compresor.

Su funcionamiento se basa en un microprocesador unido a un cristal de silicio que se deforma en mayor o menor medida al recibir la presión del fluido refrigerante. Este cristal, alimentado por corriente, varía su resistencia según el grado de su deformación. Esta tensión pasa al microprocesador, que la convierte en una señal modulada. Así, cuanto mayor sea la presión del refrigerante mayor será la deformación del cristal y mayor la resistencia a la tensión aplicada.

Las comprobaciones a realizar en este tipo de sensor son:

– Tensión de alimentación con el circuito funcionando.

–  Tensión de la señal de salida (0- 5 V).

–  Visualizar con un osciloscopio la señal de anchura variable. 

-Radiación solar recibida: Ubicado en el tablero de instrumentos, junto al parabrisas, y registra la incidencia de los rayos solares sobre el vehículo y sus ocupantes.

Basado en fotodiodos, que son elementos semiconductores sensibles a la luz, alimentados a 5 V, si no les da la luz dejan pasar poca corriente, y si incide sobre ellos el sol se vuelven más conductores.

El calculador puede detectar un mayor calor y actuar sobre la trampilla de temperatura y sobre el soplador.

Algunos llevan dos sensores uno al lado derecho y otro al lado izquierdo del vehículo.

-Humedad del aire: A partir de los datos suministrados por el sensor de humedad y temperatura ubicado en la base del retrovisor interior, la unidad de control calcula la temperatura de condensación del aire, esto es, la temperatura a la que se condensaría la humedad del aire. Además, la humedad en el aire en el habitáculo está ajustada a un nivel que no perjudica la piel ni las membranas nasales. Un sensor infrarrojo mide remotamente el calor irradiado en el parabrisas, y por consiguiente la temperatura de las lunas. Para evitar que las lunas se empañen.

-Calidad del aire. (¿Qué ocurre si la calidad es mala?): Controla la calidad del aire que entra en el habitáculo y, en caso necesario, cerrar la trampilla de recirculación del aire para impedir la entrada de aire que se considera contaminado.

Trabaja a una temperatura de 350 ºC aproximadamente.

11.23. Casi todos los vehículos actuales utilizan el denominado “filtro de polen”, ¿para qué sirve?

El filtro de polen sirve para impedir la entrada en el habitáculo de las partículas de tamaño mínimo como polvo o polen. Algunos modelos incorporan carbón activo para los malos olores.

11.24. ¿Cómo funciona y para qué sirve la trampilla de reciclado? Muestra un dibujo con el interruptor.

La trampilla de reciclado es la encargada de tomar el aire del interior del habitáculo. Su funcionamiento se basa en que cuando se acciona el interruptor de reciclado. Se suele utilizar para impedir que se meta polvo del exterior o cuando haya mucha temperatura en el interior por exposición al sol, etc. También tiene la ventaja de hacer que más rápidamente se enfríe o se caliente el interior del vehículo,  ya que el sistema de climatización toma y utiliza aire que ya está preacondicionado, con lo que el compresor y el evaporador tienen menos trabajo.

11.25. ¿Qué misión tiene el embrague  del compresor?¿Qué transmisión del motor mueve al compresor?

La misión del embrague del compresor es la de conectar o desconectar el compresor al motor según las ordenes que le dé el conductor.

11.26. Componentes del embrague del compresor.

Tenemos el disco de presión, el fleje elástico, el eje, el rodamiento, la polea, la bobina y la correa.

11.27. ¿Por qué razón la calefacción del vehículo no funciona cuando el motor esta frio?

La calefacción no funciona por que cuando el motor esta frio, el líquido refrigerante no recoge calor producido por la combustión hasta que el motor haya alcanzado una cierta temperatura con la cual el líquido se caliente y este a una temperatura adecuada para poder producir calor.

11.28. ¿Qué oposición de frio o calor, y a qué velocidad colocarías al sistema, para desempañar la luna delantera?

Se debe colocar en aire caliente pero este debe pasar /venir del aire acondicionado.

11.29. El TOYOTA PRIUS utiliza un sistema de A/C no explicado en el tema, busca información sobre él.

Es un motor de corriente continua similar a los que tenemos en casa, eso es gracias  a que la energía de las baterías permite este tipo de compresor, de esta manera se consigue el funcionamiento del aire acondicionado sin hacer uso del motor térmico.

11.30. Si un vehículo dispone del sistema STOP and GO,¿funciona el A/C al pararse el motoren un semáforo?

Dependiendo si el vehículo incorpora un motor eléctrico, si fuese ese el caso si que funcionaria el A/C. por otro lado si el compresor esta movido por la correa de un motor de combustión interna no funcionaria.

11.31. Razona la respuesta: ¿El radiador de calefacción va en serie o en paralelo con el radiador del motor?

Va en paralelo.

Se coloca el radiador en paralelo para independizarlos. Ya que si el radiador del motor enfriaría el agua,  si estuviera en serie con el de calefacción, el agua refrigerada pasaría al calefactor y perdería eficacia. De tal manera que separándolos tenemos agua refrigerada para el motor y caliente para la calefacción.