Por Que Fallan Los Compresor 2

PORQUE FALLAN LOS COMPRESORES

Por Que Fallan los Compresores La clave se basa en un conocimiento profundo de las condiciones y la secuencia de eventos que conducen a los daños del compresor, el énfasis está en localizar y corregir la causa básica del daño antes de cualquier reparación o reemplazos que se intente. Si la causa básica no se corrige, es sólo cuestión de tiempo antes de que se produzca una repetición.

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Por Que Fallan los Compresores El objetivo de esta presentación es dar a conocer a los técnicos de servicios con la apreciación de las piezas de compresores que fueron sometidos a los efectos de ciertas disfunciones del sistema. Esto está dirigido a mejorar la técnica de diagnóstico hacia la identificación y corrección de problemas de sistemas y aplicaciones


Por Que Fallan los Compresores En nuestra experiencia, el 90-95% de las fallas del compresor son causadas por algún tipo de problema en el sistema, y no por un falla mecánica del compresor. En muchos casos, las condiciones de trabajo del compresor no están bajo nuestro control. Hacemos tantas disposiciones como sea posible para proteger el compresor, pero a veces perdemos la batalla.


Por Que Fallan los Compresores •

Tenemos la intención de proporcionarle un método para determinar las causas del por que fallan los compresores y mostrarles cómo prevenir para que las fallas no se vuelvan a repetir.

A. Los Componentes y el Trabajo del compresor B. Problemas del sistema C.Problemas eléctricos D.Problemas de contaminación del sistema E. Problemas de la tubería de refrigerante F. Sub enfriamiento y sobrecalentamiento G.Equilibrio del sistema ‹#› Insert Footer

Componentes de un Sistema Básico de Refrigeración

Condensador

Evaporador

Dispositivo de expansión


Compresor

Función del Compresor La función del compresor es mantener un diferencial de presión entre su entrada (succión) y su salida (descarga) que provocara que el refrigerante fluya en suficientes cantidades dentro del circuito de refrigeración. El flujo de refrigerante deberá de mover el flujo de aceite atreves del sistema


Función del Condensador? •

El vapor refrigerante sobrecalentado proveniente del compresor a alta temperatura y presión entra al condensador.

•

Al contacto con el medio condensante (aire o agua) el vapor sobrecalentado pasa a ser vapor saturado y comienza a condensarse hasta convertirse en liquido saturado.

•

Como este liquido saturado sigue pasando a través de una área mas de serpentín este liquido sale del condensador sub enfriado. ‹#› Insert Footer

Dispositivos de Medición de Refrigerante El refrigerante líquido a alta presión pasa a través del dispositivo de expansión, causando una caída de presión. Como la caída de presión del refrigerante, es muy brusca un porcentaje del líquido refrigerante se evapora para enfriar el líquido restante. Esta evaporación se conoce como flash gas.


Función del Evaporador? •

El refrigerante sale del dispositivo expancion en dos fases a baja presión y temperatura.

•

A medida que el refrigerante en dos fases pasa por el interior de los tubos del serpentín, el refrigerante absorbe el calor del aire, haciendo que este se convierta en vapor saturado.

•

El vapor refrigerante sale del evaporador como un vapor sobrecalentado. ‹#› Insert Footer

Componentes de un Sistema Básico de Refrigeración Lado de Alta presión Condensador

Línea de Descarga

Línea de Liquido Evaporador

Dispositivo de expansión


compresor Línea de Succión Lado de Baja presión

Funcion del Compresor La función del compresor es incrementar el contenido de calor de un vapor refrigerante a una temperatura de condensación factible. El compresor esta diseñado para mover el vapor refrigerante de una área a otra, incrementando la presión de descarga y reduciendo la presión de succión. Por lo tanto el compresor esta diseñado para comprimir vapor refrigerante no liquido.


Función del Compresor •

El compresor debe de suministrar el trabajo necesario para transferir la energía eléctrica en energía térmica utilizando el refrigerante.

•

Por lo tanto existen límites a lo que el compresor puede hacer, y cuando se exceden estos límites, el compresor falla.

• • •

Son los limites que permiten que el compresor realice su trabajo. Voltaje, Amperaje (RLA). La energía eléctrica La Relación de Compresión. El refrigerante.


Limites de Funcionamiento Los compresores ® de Trane disminuyen su porcentaje de carga anteponiéndose a la temperatura de agua: 1. Limite por baja temperatura de refrigerante en el evaporador Tornillo

2. Limite por alta temperatura en el condensador. 3. Limite de alta corriente del motor del compresor ‹#› Insert Footer

Centrifugo

Voltaje Amperaje? El rango del voltaje y amperaje se encuentren en la placa de identificación de la unidad. El rango del voltaje en las terminales del compresor es del + /- 10% del voltaje de placa. Desbalance de voltaje menor del 2%. Desbalance de amperaje menor del 15% del RLA.


¿Preguntas?

RELACIÓN DE COMPRESIÓN

Relación de Compresión? El compresor debe de suministrar el trabajo necesario para transferir la energía eléctrica en energía térmica utilizando el refrigerante.

Relación de compresión es la relación entre la presión del sistema del lado de alta absoluta entre la presión del lado de baja absoluta. Conocer la relación de compresión nos permite determinar en que condiciones esta trabajando el compresor. ‹#› Insert Footer

Manométrica vs Absoluta? El compresor opera con un lado de baja presión y otro lado con alta presión, estas presiones están encerradas en un sistema en donde técnicamente la presión atmosférica no tiene influencia en la operación, por lo que es mejor para leer la relación de compresión con la presión absoluta que con la presión manométrica PSIG.

0

PSIA.

-29.90


PSIG + 14.7 = PSIA.

14.7

0

Relación de Compresión?  Cuales serian los síntomas que representaría el sistema

cuando encontramos las siguientes relaciones de compresión temperatura exterior de 95°F. R-22

 Presión de descarga = 278 psig. Presión absoluta de descarga.= 292.7

Presión de succión

= 69 psig. Presión absoluta de succión. = 83.7

292.7 / 83.7 = 3.49:1  Presión de descarga = 380 Psig. Presión absoluta de descarga.=394.7


= 60 Psig. Presión absoluta de succión. = 74.7

394.7 / 74.7 = 5.28:1


Relación de Compresión?  Cuales serian los síntomas que representaría el sistema

cuando encontramos las siguientes relaciones de compresión temperatura exterior de 95°F. R-410a

 Presión de descarga = 445 psig. Presión absoluta de descarga.= 459.7


= 118 psig. Presión absoluta de succión. = 132.7

459.7 / 132.7 = 3.46:1  Presión de descarga = 580 Psig. Presión absoluta de descarga.=594.7


=110 Psig. Presión absoluta de succión. =124.7

594.7 / 124.7 = 4.76:1


Relación de Compresión? Los problemas en el sistema permitirán a este perder el equilibrio. Cuando el equilibrio es perdido, la relación de compresión se cambia, ejerciendo una presión indebida sobre el compresor. Esto acortará la vida útil del compresor y, eventualmente, puede conducir a la falla del mismo. Para resolver los problemas del sistema, debemos de reconocer los síntomas de cada problema y cómo afecta el funcionamiento del sistema. ‹#› Insert Footer

Relación de Compresión Alta Alta Presión

Serpentines sucios Recirculación de Aire Motores fallando Sobrecarga de refrigerante Aire en el Sistema de Refrigeración Obstrucción en la Línea de Descarga Filtro Deshidratador Obstruido Dispositivo de Control de Flujo Obstruido ‹#› Insert Footer

Relación de Compresión Alta Baja Presión

Serpentines sucios Motor Evaporador Flujo de Aire (CFM) Falta de Refrigerante Sobrecalentamiento Alto Sub enfriamiento Bajo Filtro Deshidratador Obstruido Falla Dispositivo de Control de Flujo ‹#› Insert Footer

Efectos de una Relación de Compresión Alta • Efectos de: – Calentamiento Excesivo del compresor – Excesivo desgaste de los componentes.

• Resultado Final: – Falla del Motor del Compresor – Falla de los Baleros del Compresor. – Baja Eficiencia. (Bajo EER) ‹#› Insert Footer

Efectos de una Relación de Compresión Alta Una alta relación de compresión generara un aumento de temperatura, por cada 18°F de incremento sobre la temperatura de diseño del aceite este tendrá tendencias de romperse. Cuando esto sucede ácido hidrofluorico se produce y el aceite pierde mas y mas su calidad de lubricante. Esto causa un excesivo desgaste en las espirales y el calor mas el acido atacaran el embobinado del motor


¿Preguntas?

INUNDACION Y GOLPES DE LIQUIDO

Categorías de los Problemas Al tratar con las fallas del compresor, como resultado de los problemas del sistema, lo primero que se debe identificar son las diversas categorías de los problemas generales del sistema y que la mayoría de las fallas del compresor pueden ser rastreadas. Golpes de líquido: Daños por presión hidrostática cuando el compresor comprime liquido. (Aceito y/o Refrigerante) Lubricación: Problemas de desgaste excesivo causados por la falta de suficiente aceite en áreas esenciales. Contaminación en el Sistema: Materiales extraños como resultado de desgaste excesivo mecánico, motor dañado y alta temperatura. Eléctricas: los problemas eléctricos pueden inducir en la falla del compresor, pero esos problemas eléctricos pueden ser causados por daños mecánicos ‹#› Insert Footer

Refrigerante Peligroso para el Compresor? Un sistema de Refrigeración, por su propia naturaleza, presenta varios riesgos importantes para el compresor. Tenga en cuenta que estos riesgos se derivan de dos áreas una del Refrigerante y la otra del Aceite

Cuales son estos Riesgos: Inundación de Liquido Refrigerante  Golpes de líquido Refrigerante.  Dilución de aceite.  Falta de aceite.  Pérdida de Refrigerante.  Restricciones Contaminación. 


Inundación de Liquido al Compresor? Inundación de líquido Refrigerante ocurren cuando de algún modo se permite pasar liquido refrigerante a través del evaporador y dentro de la línea de succión. Si el compresor succiona una dosis saludable de líquido en lugar de vapor de refrigerante, algo se romperá?

CAUSADO POR: • Sobre carga de refrigerante. • Bajo flujo de aire – Evaporador • Incorrecto Ajuste de la TXV • Bulbo Suelto TXV • Demasiada Abierta la TXV Inadecuadamente aislado el Bulbo TXV • Insert ‹#› Footer

Prevención de Inundación de Liquido El resultado de la inundación de líquido son la espuma del aceite la dilución del aceite y la compresión hidrostática. Un compresor no podrá sobrevivir si continua funcionando en estas condiciones. Los baleros, pistones, pernos y Válvulas caerán en situaciones de fallas. Las inundaciones de liquido pueden ser prevenidas usando válvulas de expansión con ajuste apropiado, resistencias de cárter adecuadas y técnicas de diseño apropiado del sistema ‹#› Insert Footer

Efectos de Golpes de Liquido • Efectos: – Dilución Dilución de Aceite – Espuma Espuma en el Aceite. – Compresión Compresión Hidrostática. Hidrostática.

• Resultado: Enjuague de los cojinetes y Falla del – Enjuague

Compresor Falla de válvulas y pistones del Compresor. – Falla ‹#› Insert Footer

Golpes de Líquido Un líquido prácticamente no es comprimible, el resultante martilleo característicamente daña las válvulas de succión, piezas de la válvula se rompen y golpetean sobre las partes superiores de los pistones rallándolos.


Golpes de Líquido Este pistón y biela fue removido del mismo compresor. El daño del pistón ocurrió cuando estuvo expuesto a una compresión hidrostática y en contacto con las partes rotas de las válvulas. Cuando este tipo de daño es encontrado, los cilindros están generalmente dañados hasta el punto en el que deben ser reparados.


Causas de Golpes de Líquido Válvula de Expansión Inapropiada A carga parcial se puede perder el control de la válvula para controlar el sobrecalentamiento, pero su puerto de gran tamaño hará pasar más líquido que el que se necesita. Esta sobrealimentación a el evaporador, provocara una rápida reducción del sobrecalentamiento permitiendo llegar liquido dentro de la línea de succión donde este entrara al compresor causándole daño.


¿Preguntas?

DILUCION DE ACEITE

Problemas de Lubricación Entre las categorías mas comunes de problemas de lubricación del compresor son: La dilución del aceite. La pérdida de aceite. La reducción de la viscosidad del aceite debido a un sobrecalentamiento del compresor. La dilución del aceite significa que el liquido refrigerante se separa del aceite, reduciendo su capacidad de lubricación y reduciendo el volumen de aceite que se suministra en las superficies de desgaste críticas tales como cojinetes. Dilución del aceite se producirá cuando el líquido refrigerante está regresando al compresor. ‹#› Insert Footer

Dilución de Aceite • Causado por: – Exceso de Refrigerante – Válvula de Expansión mal ajustada. – Migración de Refrigerante. – Inoperativa la Resistencia de Carter.


Dilución de Aceite El efecto neto de la dilución del aceite es la pérdida de la lubricación en los cojinetes y la formación de espuma en el cilindro. En estas condiciones el líquido refrigerante mezclado con el aceite es obviamente perjudicial ya que no se obtiene la suficiente cantidad de aceite donde debería estar.

• Efectos: – Formación de Espuma. – Perdida de Aceite a los Cojinetes.

• Resultado: – Falla de válvulas. – Falla de los Cojinetes. – Falla del Compresor.


Dilución de Aceite Dependiendo de ciertos rangos de temperaturas normales y del tipo de aceite, causa una separación de los dos fluidos, la mezcla más densa que es el refrigerante busca la parte inferior del cárter, mientras que el aceite menos denso busca la parte superior. Además de cualquier refrigerante que ha emigrado y se condensa en el evaporador diluye aún más el aceite en el arranque.


Dilución de Aceite Cuando una excesiva dilución de aceite y golpe de liquido refrigerante ocurre el resultado es un enjuague de las piezas del compresor las cuales virtualmente no recibieron lubricación


Dilución de Aceite La migración de refrigerante dentro del sistema es uno de los principales causas de la dilución del aceite. Esto continuara hasta que la relación presión temperatura del refrigerante se igualen a través del sistema. Un dispositivo preventivo se utiliza para reducir la dilución del aceite y refrigerante manteniendo la temperatura del aceite entre 20 a 40°F arriba de la temperatura ambiente.


Dilución de Aceite Cuando el refrigerante líquido se separa del aceite en el cárter del compresor, ocurre algo extraño. La evaporación rápida del refrigerante hará que en el aceite se forme espuma. Esta espuma entrara a la cámara de compresión, a medida que se desplaza la densidad de la espuma se incrementa hasta que la fuerza hidrostática rompe los baleros, pistones, pernos y válvulas.


Resistencia de Carter Inoperativa La causa mayor de arranque inundado, se debe a falla o falta de la resistencia de cárter ya que esto permitirá que liquido refrigerante se acumule en el cárter, reduciendo las cualidades de lubricantes del aceite por dilución provocando que el aceite espume y emigre del compresor (Amperaje X Voltaje = Watts)

CSHD –Abrazadera – 90W CSHN - Abrazadera– 160W


Lavado de los cojinetes por el refrigerante

Calentadores del cárter del compresor  Los calentadores del cárter del compresor deben energizarse al

menos 8 horas después de un paro extendido.  Este procedimiento es requerido para evaporar el refrigerante

fuera del aceite antes del arranque.  La temperatura ambiente no es un factor determinante y los

calentadores del cárter siempre deben estar energizados cuando los compresores estén parados


¿Preguntas?

FALTA DE ACEITE EN LOS COMPRESORES

Falta de Aceite Falta de aceite es otra causa de falla del compresor. Esto puede ser causado por varios tipos de problemas del sistema.

• Causado por: – Ciclos Cortos. – Falla de la Bomba de Aceite. – Baja Carga de Refrigerante. – Fugas en las líneas internas de Aceite. – Golpes de Liquido Refrigerante. – Diseño de tubería inapropiado. ‹#› Insert Footer

Causas de Perdida de Aceite Durante periodos extendidos de ciclos cortos, es posible que la bomba de aceite del compresor descargue mas de lo que retorne. Las causas de estos ciclos cortos pueden ser causados por los switch de seguridad que no tengan el ajuste diferencial adecuado baja presión, alta presión, termostato, condiciones de carga mínimas.


Falta de Aceite La falta de aceite puede ocurrir dentro del mismo compresor ya que pueden tener fugas internas de aceite en las líneas de lubricación. También por la falta de refrigerante, restricciones o un mal diseño de tuberías en las instalaciones Split. puerto de succiòn


puerto de descarga

Falta de Aceite Se puede dar el caso de que la fuga de aceite podría ser ya sea en la entrada o salida de la bomba de aceite o en la misma.


¿Preguntas?

RESTRICCIONES O FALTA DE REFRIGERANTE

Efectos de Restricción o Falta de Refrigerante Es irónico que en la industria en cuyo producto es la refrigeración, los problemas más graves en campo provienen del sobrecalentamiento en el compresor. Esto no sólo es posible, sino probable, que la gran mayoría de las fallas del compresor en sistemas de baja temperatura se originaron con un sobrecalentamiento en el compresor. La experiencia en campo indica que la gran mayoría de las fallas se pueden eliminar si se reduce la temperatura de descarga del gas a temperaturas de un nivel razonable.


Efectos de Restricción o Falta de Refrigerante • Efectos: – Excesivo Sobrecalentamiento. – Bajo Efecto de Refrigeracion. – Baja Eficiencia – Motor Sobrecalentado – Perdida de Aceite.


Restricciones o Falta de Refrigerante Algunas Causas: • • • • •

Filtro Deshidratador Obstruido Pérdida de carga del Bulbo TXV Desajustada la TXV Falta de Refrigerante por fugas Tubería de Línea de liquido de tamaño inferior • Contaminación del Sistema • Compresor Ineficiente • Dispositivo de Control Incorrecto ‹#› Insert Footer

Efectos de Restricción o Falta de Refrigerante Excesivo Sobrecalentamiento en el evaporador.

10oF APROPIADO SOBRECALENTAMIENTO ‹#› Insert Footer

22oF INAPROPIADO SOBRECALENTAMIENTO

Efecto de Refrigeracion = Eficiencia

Subenfriamiento 90°F 280 psia

120°F

85 psia

40°F 71.984 Btu/lb

3 B 6 . t u 1 5 / l 8 b


160.0°F

55.0°F Sobrecalentamiento

1 0 B 8 . t u 1 4 / l 2 b

Efectos de Restricción o Falta de Refrigerante Bajo Efecto de Refrigeracion: Al bajar la cantidad de liquido refrigerante causara una baja eficiencia del sistema.

280 psia

Subenfriamiento 90°F 120°F

85 psia

120°F 40°F 71.984 62.437 Btu/lb Btu/lb

3 B 6 . t u 1 5 / l 8 b


4 B 5 . t u 7 0 / l 5 b

190.0°F 160.0°F

55.0°F 80.0°F Sobrecalentamiento

1 0 B 8 . t u 1 4 / l 2 b

Efectos de Restricción o Falta de Refrigerante Motor Sobrecalentado: El Motor del compresor debe de enfriado por el propio refrigerante que entra por la succión del compresor, por lo tanto una restricción o la falta de refrigerante, permitirá que el vapor refrigerante entre al compresor con un sobrecalentamiento alto. puerto de succiòn


puerto de descarga

Efectos de Restricción o Falta de Refrigerante Perdida de Aceite: El aceite se mezcla con el gas de descarga del compresor y parte del mismo se va al sistema. El bajo flujo de refrigerante y la presión de descarga baja no permitirá que este regrese de nuevo al compresor. puerto de succiòn


puerto de descarga Nivel de Aceite

¿Preguntas?

TUBERIAS DE REFRIGERANTE

Tubería Inapropiada Cómo el aceite se puede perder en un sistema: Un mal diseño del sistema y los métodos de dimensionamiento de tuberías inadecuadas pueden poner trampas de aceite en un sistema refrigerante. Durante el funcionamiento, el aceite se acumula en estas trampas, lo que impide el retorno de aceite correcto para el compresor. evaporator

condenser ‹#› Insert Footer

PRINCIPALES CONSIDERACIONES • Las principales consideraciones en el diseño de un sistema de tuberías de refrigerante son:

A.Retorno de aceite B.Pérdidas por fricción (Caída de presión) C.La confiabilidad del sistema D.Costo ‹#› Insert Footer

Consideraciones en Tuberías El movimiento del aceite y la caída de presión son consideraciones que no pueden pasarse por alto al diseñar cualquier tubería de refrigeración. Consideremos primero el movimiento de aceite. Es característico que parte del aceite adherido a la cámara de compresión se bombea al sistema junto con el refrigerante comprimido. Como el aceite sirve solamente para lubricar las partes móviles del compresor no tiene función en la tubería. Sin embargo su presencia en la tubería afecta el dimensionamiento de esta y el arreglo del sistema. ‹#› Insert Footer

Consideraciones en Tuberías Cualquier sistema de tuberías que no produzca en las líneas que llevan gas refrigerante la velocidad suficiente para mover el aceite, o que permita que quede aceite atrapado en los puntos bajos o extremos sin salida, puede hacer que el nivel de aceite en el compresor caiga hasta el punto en el que no se pueda mantener la presión de aceite el resultado de esto falla en el compresor. Línea de descarga condensador

Línea de

compresor

líquido Dispositivo expansión


de

Línea de succión evaporador

Consideraciones en Tuberías La segunda consideración es la caída de presión. Para obtener la máxima capacidad de cada componente del sistema, debe de circular refrigerante en forma eficiente. La circulación eficiente depende, en gran parte, de mantener al mínimo la caída de presión. Sin embargo al mismo tiempo, la tubería debe de ser de un tamaño que produzca una velocidad suficiente alta en el refrigerante para el regreso del aceite. Línea de descarga condensador

Línea de

compresor

líquido Dispositivo expansión


de

Línea de succión evaporador

Caídas de Presión • La caída de presión o perdidas por fricción son importante desde el punto de vista de desempeño. • Líneas de líquido debe ser de un tamaño tan pequeño como sea posible, sin exceder el caída de presión máxima recomendada de: • 35 psi para el R-22 y de 50 PSI para R410A. • La caída de presión en la línea de succión reduce significativamente la capacidad del sistema y aumenta el consumo de energía por tonelada. La caída de presión aceptable y equivalente a 2°F son 3 PSI para R-22 y 5 PSI para R-410A en el aire acondicionado. ‹#› Insert Footer

¿Preguntas?

CONTAMINACION DE LOS SISTEMAS

Contaminantes Los contaminantes son sustancias presentes en los sistemas de refrigeración, los cuales no tienen ninguna función útil y son dañinos para el funcionamiento adecuado del equipo. Pueden existir en cualquiera de los tres estados: sólido, líquido y gaseoso.

+ ‹#› Insert Footer

+

=

Contaminación del Sistema En cualquier sistema de refrigeración, el refrigerante y el aceite recorren el circuito cientos de veces cada día. Si existen contaminantes dentro del sistema, éstos circularán con el refrigerante y el aceite y, tarde o temprano, se presentarán problemas como fallas en el funcionamiento de la válvula de expansión, obstrucción del tubo capilar o daños al compresor, ya que estos componentes son los mas afectados por los contaminantes.


Contaminación del Sistema El refrigerante y el aceite deben mantenerse todo el tiempo limpios, libres de humedad o de cualquier otro contaminante. La mejor manera, y la única, de proteger estos componentes, es instalando filtros deshidratadores en el sistema.


Cómo entran los Contaminantes a los Sistemas de Refrigeración Uno o varios de los contaminantes mencionados anteriormente, pueden de alguna manera introducirse al sistema durante un servicio, la instalación en el campo, su ensamble o inclusive durante la fabricación, aunque se hayan tomado las precauciones necesarias. Algunos otros contaminantes se forman dentro del sistema como consecuencia del efecto de otros contaminantes, cuando el sistema está en operación y las condiciones son propicias.

+ ‹#› Insert Footer

+

=

Instalación y Servicio La unión o soldadura de tubos, si no se hace con cuidado, es la mayor fuente de contaminantes como: óxidos, rebabas, fundente, pasta y humedad. Esto se debe a no cortar los tubos con la herramienta adecuada, usar exceso de fundente, recalentar demasiado al soldar y no usar una circulación de nitrógeno.


Durante la Operación Los refrigerantes son excelentes solventes y al arranque del compresor, todos los contaminantes en el sistema son barridos y arrastrados a través de las tuberías hacia el cárter del compresor. La estabilidad química de un sistema se ve afectada por las altas temperaturas, siendo éste un factor que casi nunca se toma en consideración.


Durante la Operación Si el sistema está operando en condiciones anormales de presión y temperatura, y existe la presencia de humedad y aire, es casi segura la formación de otros tipos de contaminantes debido a la descomposición química del aceite o del refrigerante. Estos sistemas son pequeños reactores químicos comparables a los utilizados en plantas químicas; ya que tienen todos los ingredientes como calor, presión, reactivos (refrigerante, aceite, humedad y oxígeno), catalizadores (acero y cobre), óxidos (de hierro y cobre) y algunas veces, sales ‹#›metálicas. Insert Footer

Durante la Operación Si por alguna razón la temperatura de operación aumenta arriba de la normal, se produce una reacción química entre el refrigerante y la humedad llamada hidrólisis, produciendo ácidos clorhídrico y fluorhídrico y bióxido de carbono. También hay producción de ácidos en grandes cantidades cuando el aislamiento del embobinado del motor está dañado, generando chispazos y constantes arcos eléctricos.


Durante la Operación Está demostrado que por cada 20°F que aumente la temperatura del sistema, la velocidad de las reacciones químicas aumenta al doble. Los ácidos producidos se presentan en forma de gas cuando el sistema está seco, y son inofensivos, pero en presencia de humedad se vuelven líquidos y son altamente corrosivos. Por otra parte, los aceites minerales se descompondrán bajo condiciones adversas en combinación con el refrigerante, aire y humedad. pero en presencia de sales metálicas y altas temperaturas, contribuyen a la descomposición del aceite mediante una reacción química llamada ‹#› Insert Footer polimerización.

Durante la Operación

La peor condición posible para la formación de grandes cantidades de ácido y otros contaminantes como carbón, es cuando se quema el compresor debido a la alta temperatura que alcanza, acelerando las reacciones químicas entre refrigerante, aceite y barniz del aislamiento del embobinado. ‹#› Insert Footer

Gases no Condensables Son un tipo de contaminantes frecuentemente encontrados en los sistemas de refrigeración. Los que son químicamente inertes como el aire, el hidrógeno, el oxígeno, el bióxido de carbono, el nitrógeno, etc., que no se licúan en el condensador, reducen la eficiencia de enfriamiento. Su presencia contribuye a incrementar la presión de condensación y, por lo tanto, la temperatura, acelerando las indeseables reacciones químicas. R- 22 AIRE N R-410a ‹#› Insert Footer

Ácidos Atacan principalmente las partes metálicas de acero y cobre. El ácido clorhídrico (HCl) reacciona con estos metales formando las indeseables sales que sirven de catalizadores para otras reacciones químicas. El ácido fluorhídrico (HF), es aún más corrosivo, llegando inclusive a atacar al vidrio. Otra parte del sistema donde los ácidos tienen un efecto deterioran te, es sobre el barniz aislante del alambre del embobinado del compresor, disolviéndolo y creando la posibilidad de un corto circuito.


Humedad en los Sistemas de Refrigeración Es bien conocido el peligro que representa un exceso de humedad en los sistemas de refrigeración; ya que la humedad combinada con altas temperaturas, da origen a fenómenos complejos, sobresaliendo la formación de hielo en la válvula de termo expansión o en el tubo capilar, ácidos en refrigerante y aceite, lodo y hasta quemadura del compresor. Por esto es importante el uso de filtros deshidratadores para mantener la humedad en un nivel seguro.


Las principales fuentes de humedad son: 1. Mal secado del equipo en su reparacion. 2. Introducción durante la instalación o servicio en el campo. 3. Como producto de la combustión de una flama de gas. 4. Retención en los poros de la superficie de los metales. 5. Fugas en el lado de baja cuando la presión es menor que la atmosférica (vacío). 6. Fugas en los condensadores enfriados por agua. 7. Reacciones químicas (oxidación) de algunos refrigerantes o aceites. 8. Mezclada con el refrigerante o el aceite al cargarlos al sistema. 9. Descomposición del aislante de los compresores. 10. Condensación de la humedad del aire que ha entrado en‹#›el sistema. Insert Footer

Los Efectos de la humedad 1. Formación de hielo en la válvula de termo expansión, en el tubo capilar o el evaporador, restringiendo el flujo de refrigerante y en algunos casos, obstruyéndolo por completo. 2. Oxidación y corrosión de metales. 3. Descomposición química del refrigerante y del aceite. 4. Cobrizado. 5. Daño químico al aislamiento del motor u otros materiales. 6. Hidrólisis del refrigerante formando ácidos y más agua. 7. Polimerización del aceite, descomponiéndolo en otros contaminantes.


Proceso de Evacuación Utilice una bomba de vacío adecuada para el tamaño de la unidad y Recuerde el vacío no se mide por tiempo si mide en presión se recomienda menos de 500 micrones. Antes de comenzar la evacuación, asegúrese cargar aceite nuevo y una prueba en seco debe ser llevado a cabo en la bomba de vacío. La bomba debe funcionar durante 15 minutos para asegurarse de un vacío de 50 micrones o menos se puede lograr.


¿Preguntas?

PROBLEMAS ELECTRICOS

Problemas Eléctricos Hasta ahora hemos hablado de los peligros de compresores inherentes al sistema refrigerante. Ahora vamos a hablar sobre los peligros que presenta el sistema eléctrico que puede dañar o destruir los compresores. – Arranques y Paros repetitivos y frecuentes. – Sobre Voltaje. – Bajo Voltaje. – Desbalance de Voltaje. – Desbalance de Corriente. – Fase Monofásica. – Voltaje de Suministro Incorrecto ‹#› Insert Footer

Arranques y Paros repetitivos frecuentes. Cada vez que arranca el motor, el empuje del rotor parado, tiende a realmente mover y flexionar las vueltas del devanado. Cuando la flexión es suficiente, el aislamiento tiende a desgastarse y ocasionar un corto. Paros y arranques contínuos provocan flexión en las vueltas, aumentan la abrasión, y finalmente la falla. Los motores inundados con refrigerante líquido, al arrancar, tienen menos resistencia a tierra, pudiendo eso también acelerar la falla.


Transformador de Bajo Voltaje Los transformadores de control se clasifican según su magnitud de volts/amperios (VA). Para determinar la clasificación VA, véase la indicación impresa en el transformador. La clasificación VA de un transformador se determina multiplicando el voltaje del circuito secundario por la corriente del circuito secundario. Por Ejemplo: Un transformador con clasificación VA de 75 con un voltaje de circuito secundario de 24 voltios, puede operar a 24 volt x 3.1 amp sin sobrecargar la capacidad del transformador.


Transformador de Bajo Voltaje En el caso de falla de un dispositivo de control: compare la lectura hacia el circuito primario del transformador contra la clasificación de voltaje del circuito primario del transformador. Si existe voltaje en el circuito primario – Revise los fusibles o los dispositivos de protección del circuito secundario. Si los dispositivos de protección del circuito secundario están en buenas condiciones y no existe voltaje en el circuito secundario, reemplace el transformador.


Transformador de Bajo Voltaje Un transformador se quema normalmente debido a un corto circuito. También puede fallar en el caso de una caída excesiva de voltaje debido a conexiones sueltas, a cables de termostato demasiado largos. La caída excesiva de voltaje da como resultado un bajo voltaje en la carga (contactor, relevador) ocasionando la falla del transformador. El cableado en campo del circuito de control debe ser de cobre mínimo 18 AWG pues de lo contrario los dispositivos de control pueden tintinear o bien dejar de operar.


Verificación de Relevadores, Contactores El ruido de zumbido excesivo producido por un relevador magnético o contactor puede deberse a mala alineación mecánica, vinculación, óxido, excesiva tensión del resorte o bajo voltaje hacia la bobina. Los dispositivos deberá ser reemplazado. Si los contactos indican quemado excesivo, verifique el consumo de corriente del circuito contra la clasificación del contacto del dispositivo.


Determinando el Rango del Voltaje El suministro de voltaje para el equipo de aire acondicionado y de calefacción debe medirse en el lado de carga del contactor, relevador o interruptor que suministra energía al equipo y no en el punto de desconexión principal o auxiliar. Al realizar las mediciones, el equipo deberá estar operando bajo condiciones de carga normal. El suministro de voltaje deberá encontrarse dentro del 10% del valor nominal indicado en la placa de identificación del equipo.


Determinando el Rango del Voltaje Determine si el rango del voltaje en las terminales del compresor se encuentran dentro del + /- 10% del voltaje de placa. Mida el voltaje mientras el compresor esta arrancando para determinar si la caída de voltaje se encuentra dentro de los valores mínimos o máximos durante el LRA. Un bajo voltaje puede ser provocado por terminales flojas, cables dañados, cables de alimentación de menor calibre.


Desbalance de voltaje Un desbalanceo excesivo entre las fases de un sistema trifásico puede provocar el sobrecalentamiento de los motores ocasionando su falla eventual. El desbalanceo máximo permitido es del 2 por ciento. El desbalanceo de voltaje se determina con los cálculos siguientes:

– % desbalance = (Vx - V Prom.) x 100 V Prom.

– Vx = Fase mas alejada del voltaje promedio ‹#› Insert Footer

Desbalance de voltaje Las tres lecturas de voltaje son: 221V, 230V and 227V Promedio de voltaje: 221 + 230 + 227 = 226V 3 Desbalance de voltaje: 100 x [(226-221)] = 2.2% 226 ‹#› Insert Footer

Desbalance de voltaje Un desbalance del 2.2% no es aceptable ya que nos da como resultado un desbalance de corriente hasta del 20%. Además de un incremento de la temperatura en el motor del compresor hasta de un 10% Este resultado decrecerá la vida útil del compresor.


Cuando Tendría un Compresor un Alto Consumo de Corriente?

• Cuando se Tenga: Excesiva Carga del Condensador – Excesiva Excesiva Carga del Evaporador – Excesiva Excesiva Carga de Refrigerante. – Excesiva Sobre Voltaje. – Sobre Bajo Voltaje. – Bajo Desbalance de Voltaje. – Desbalance ‹#› Insert Footer

Alto Consumo de Corriente Compresor Revise y anote que el Voltaje y amperaje se encuentren en los rangos operacionales de la placa de identificación de la unidad. El rango del voltaje en las terminales del compresor es del + /10% del voltaje de placa y un desbalance de voltaje del 2%. El desbalance de corriente del compresor debe de ser menor al 15 % del RLA.


Desbalance de Corriente del Motor Desbalance de Corriente = Max. total - Min. total Amperaje L1.-35 L2.-34 L3.-30

Promedio

Promedio de Amperaje = 35 + 34 + 30 = 33 3 5 35-30 = = 0.15 = 15.15 Desbalance de corriente de 33 33 fuerza

15% 0 mas de desbalance de Corriente es demasiado ‹#› Insert Footer

Protecciones Eléctricas para el Compresor La mayor parte del sistema refrigeración está equipado con dispositivos eléctricos de protección para prevenir la mayoría de los daños al compresor. Si cualquiera de estos dispositivos se encuentra o están puenteados, ellos no podrán proteger al compresor.


Protecciones Eléctricas para el Compresor – Switch de Alta Presión. (HPC) – Switch de Baja Presión. (LPC) – Termostato de la Línea de Descarga. (TDL) – Switch Diferencial de Presión de Aceite. – Sensor de Sobrecarga. (OL) – Modulo de Sensor de Temperatura. – Relevador de Protección de Fase. – Relevador de Secuencia de Fase. ‹#› Insert Footer

Switch de Presión R-22 • Corte por Alta Presión – Abre a 425 psig – Re- Automáticamente

Cierra a 325 psig

• Corte por Baja Presión – Abre a 7 psig – Re- Automáticamente

Cierra a 22 psig


Switch de Presión Alta R-410a • Interruptor encapsulado con

LPC


calibración y ajuste fijo. • Restablecimiento Automático. • Para refrigerante 410ª corta a 25 lbs y cierra a 41 lbs. • Proteger al compresor por falta o baja presión de refrigerante. • Mas de tres cortes consecutivos se requerirá restablecimiento manual

Switch de Presión Alta R-410a HPC


• Interruptor encapsulado con calibración y ajuste fijo. • Restablecimiento Automático. • Para refrigerante 410ª corta a 650 lbs y cierra a 550 lbs. • Proteger al compresor por alta presión de refrigerante. • Mas de tres cortes consecutivos se requerirá restablecimiento manual

Termostato de la Línea de Descarga • Termostato de la línea de descarga encapsulado con calibración y ajuste fijo. • Para refrigerante 410ª corta a 230° F. • Proteger al compresor por alta temperatura de refrigerante de descarga. • Conectado en serie con el sensor de alta presión y la bobina del contactor. ‹#› Insert Footer

Switch Diferencial de Presión Presión de Succión El Interruptor de Presión Diferencial de Aceite, se utiliza para proteger los compresores en cuestiones de lubricación. Funcionan en base a un Diferencial de Presión Mínima entre la Presión de Succión y la Presión de la Bomba de aceite. Restablecimiento puede ser manual Presión de la Bomba de Aceite o Automático. ‹#› Insert Footer

Unidades de Disparo Termo magnético Este tipo de unidad de disparo se utiliza habitualmente en interruptores de baja tensión. Se encuentra montada integralmente en el interruptor y es sensible a la temperatura. Las unidades de disparo termo magnéticas (utiliza bimetales y electroimanes) actúan para proteger a los conductores, proteger el equipo en condiciones ambientes altas y permitir una carga segura en condiciones ambientes normales. ‹#› Insert Footer

Dispositivos de Sobrecarga Estos son algunos de los dispositivos usados para desconectar la carga cuando en el arranque tome demasiada corriente. Estos dispositivos pueden tener varias formas físicas pero su forma de operar es por el mismo principio. Existen dos tipos básicos de dispositivos de sobrecarga el térmico y el magnético y sus nombres describen la acción de estos dispositivos. magnético (OL) térmico


Compresor de una Fase • En un compresor de una fase

tenemos dos bobinas dentro del compresor, la de arranque (S) y trabajo(R) estas están marcadas por el fabricante.

• Conectadas eléctricamente entre “C”

y “R” y “C” y “S” este tiene un térmico conectado al común, puede ser interno y externo.

• Con frecuencia se indica como “OL” en un diagrama técnico.

Si Diagnostica un embobinado abierto asegúrese que el compresor este frio, si no espere al menos una hora o mas. ‹#› Insert Footer

Revisión de los Capacitores de Trabajo Los capacitores de trabajo deben ser reemplazados por un capacitor con la misma clasificación de microfaradios. El voltaje de trabajo del capacitor de reemplazo debe ser igual al capacitor original. La mejor prueba de un capacitor sospechoso, es substituirlo con un capacitor bueno de la misma clasificación de voltaje y microfaradios. Revise visualmente los capacitores malos sospechosos en busca de fugas de aceite, terminales sueltas, y recipiente de aspecto inflado o desfigurado. Si algunos de estos síntomas se manifiestan, reemplace el capacitor sin hacer pruebas adicionales. ‹#› Insert Footer

Mediciones de un Capacitor de Trabajo •

Descargue el capacitor a través de una resistencia 20 k  2 W.

• Remueva los cables del capacitor. • Utilice un óhmetro y ajuste a RX10,000 • Coloque las puntas del óhmetro en las terminales del capacitor.

•

La lectura será 0 hacia arriba y retorna de nuevo a 0 el capacitor esta bueno.

• La lectura será 0 y no se mueve el capacitor esta abierto remplácelo.

•


La lectura será 0 hacia arriba y permanece el capacitor esta en corto remplácelo.

Mediciones de un Capacitor de Trabajo • Para Probar un Capacitor: – Retire el capacitor del circuito – Descargue el capacitor a través de una resistencia 20 k  2 W

– Mida la capacitancia con el medidor correspondiente. Los resultados deben estar dentro del rango en "MFD" de las especificaciones del capacitor

– Si el capacitor está defectuoso, remplácelo con un exactamente igual

– Capacitores en cortocircuito puede provocar un fallo prematuro del motor.

– Capacitores abiertos o capacitores que han cambiado su valor puede dar lugar a arranques pobres. ‹#› Insert Footer



Mediciones de un Capacitor de Trabajo PRECAUCION: Usando un óhmmetro, verifique si el capacitor indica corto circuito entre las terminales, así como entre las terminales y el recipiente del capacitor, antes de realizar la prueba de energía. Conecte el capacitor a una toma de corriente alterna AC que no exceda la clasificación de voltaje del capacitor. Mida y registre el voltaje de corriente alterna (AC) aplicado. Mida y registre el consumo de amperes del capacitor. MFD = consumo de amperaje x 2650 / voltaje (AC) aplicado Ejemplo: El capacitor consume 3 amperios a 230 voltios. El valor indicado del capacitor es:


Mediciones de un Capacitor de Arranque Ajuste el óhmmetro a la escala R X 1000. – Ajuste el óhmmetro a cero. – Capacitor en buenas condiciones la aguja del medidor se de flexionara escala arriba en dirección de la lectura de cero ohms, regresando lentamente escala abajo en dirección de la lectura de infinito. La aguja se detendrá en el valor de ohmios del resistor de descarga. – Capacitor en abierto - la punta del medidor no se de flexionará escala arriba en dirección de la lectura de cero ohms. La aguja indicará el valor de ohmios del resistor de descarga. – Capacitor en corto - la aguja del medidor indicará una lectura definida de ohms entre cero ohnms y menor del valor de ohmios del resistor de descarga. ‹#› Insert Footer

Compresor de Tres Fases • Tres bobinas Separadas

L2

L3

• Asegurar la Rotación Correcta debido a la relación de faseó

OL

• Cambio de sentido mediante la modificación de cualesquiera de las dos fases

120°

120°

120°

L1 ‹#› Insert Footer

CSHN módulo de protección del motor • Cableado Interno del Módulo – L1 L2 L3

 Cableado

del compresor

principal  Debe conectarse apropiadamente – L, N  Energía al modulo de protección 115v – S1, S2  Cableado de Termistor – M1, M2  Cableado en serie con HPC y relevador de trabajo del compresor – Interrupción por Falla ‹#› Insert Footer

CSHN módulo de protección del motor • Fase Invertida  Se

dispara después de 1 seg  Restablecimiento Manual (corte de corriente)  Abre Contacto M1 y M2  Debe ocurrir dentro de 5 seg del arranque

• Pérdida Fase  Se

dispara en aprox. .5 seg

• Temperatura Motor  4

termistores empotrados  Entrada a S1 y S2 

Se dispara a >4500Ω

 Auto

restablece después de

5min Si < de 2750 Ω


RELEVADOR DE PROTECCION DE FASE Solamente Compresores CSHD Este modulo supervisa el voltaje entre los 3 conductores del suministro de energía trifásica. El Modulo protege por perdida de fase reversa de fase y desbalance de fase, no es ajustable en campo y se restea automáticamente. Se suministra con dos indicadores luminosos (LED).


Por Que Fallan Los Compresor 2

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