El Método de Carga de Subenfriador de HVAC, ¡Explicado!

En este artículo, definiremos el subenfriador, calcularemos el subenfriador, explicaremos cómo usar el subenfriador para verificar la carga de refrigerante y mostraremos dónde se toman los puntos de medición en un sistema de aire acondicionado.

Fórmula de subenfriamiento:

Temperatura saturada-Temperatura de línea real = Subenfriamiento, ¿qué significa esto?

En pocas palabras, el subenfriamiento es la disminución de la temperatura del refrigerante líquido en la bobina del condensador. En un sistema de aire acondicionado dividido, la bobina del condensador se encuentra en la unidad exterior. Mientras el sistema está en funcionamiento, el refrigerante sale del compresor de vapor y viaja a través de la bobina del condensador para rechazar el calor en el aire exterior. Para hacer esto, un ventilador de condensador tira del aire exterior a través de las aletas de la bobina del condensador y expulsa el aire más caliente de la parte superior de la unidad. El refrigerante que viaja a través de la bobina del condensador tiene una temperatura más alta que el aire exterior, por lo que cuando el aire exterior cruza las aletas de la bobina del condensador, la temperatura del aire aumenta a medida que el refrigerante rechaza su calor en el aire. El resultado es que el aire que sale de la parte superior de la unidad de condensación es más caliente que el que se aspira hacia el lado de la unidad. Este aire caliente se expulsa al ambiente exterior.

La bobina del condensador exterior es la parte de rechazo de calor de un aire acondicionado, mientras que la bobina del evaporador interior es la parte de absorción de calor del aire acondicionado. Recuerde que a medida que el refrigerante fluye a través de un sistema en funcionamiento, el refrigerante absorbe el calor del aire que se mueve a través de las aletas de la bobina del evaporador. El refrigerante luego viaja a la unidad exterior, donde rechaza el calor en el aire que se mueve a través de las aletas de la bobina del condensador. Esto resulta en la eliminación del calor del aire dentro del edificio. Para obtener más información sobre el ciclo de refrigeración, consulte este video a continuación y también sumérjase en nuestro libro «Procedimientos de Carga y Servicio de Refrigerantes para Aire Acondicionado».

Ahora que tenemos una idea general de lo que está pasando en ejecución un sistema de aire acondicionado, vamos a centrarnos en la unidad exterior y los estados del refrigerante en el serpentín del condensador. Recuerde que un estado puede ser vapor (también conocido como vapor o gas), líquido o sólido. Encontramos refrigerante en el estado líquido, vapor o mixto de líquido y vapor. Cuando el refrigerante está en estado mixto, se denomina «saturado».

En la unidad exterior de un acondicionador de aire, el refrigerante sale del compresor como refrigerante de vapor de alta temperatura. Este refrigerante de vapor de alta temperatura entra en la bobina del condensador y comienza a rechazar el calor mientras disminuye la temperatura. Una vez que el refrigerante rechaza suficiente calor y baja la temperatura, el refrigerante se satura (Vea la Imagen de abajo). Después de que el refrigerante se satura, ya no baja la temperatura, sino que continúa rechazando el calor. Este es el secreto de la capacidad del refrigerante para almacenar y transferir calor. En lugar de bajar la temperatura mientras rechaza el calor, el refrigerante cambia de 99% de vapor y 1% de mezcla líquida a 50% de vapor y 50% de mezcla líquida, hasta 99% de mezcla líquida y 1% de vapor. El refrigerante es capaz de rechazar la mayor parte de su calor mientras el refrigerante está en este estado saturado cambiando de vapor a estado completamente líquido. Después de que el refrigerante cambia completamente al estado líquido, el refrigerante baja de temperatura hasta que sale de la bobina del condensador como un líquido de temperatura más baja. La disminución de la temperatura del refrigerante líquido en la bobina del condensador se denomina subenfriamiento. ¡Eso es realmente lo que estamos midiendo!

Si conocemos la temperatura de la saturado de refrigerante en el condensador, entonces sabemos que la temperatura inicial del líquido antes de que empiece a bajar la temperatura. Si medimos la temperatura en la línea de líquido que sale de la bobina del condensador, entonces sabemos la temperatura final después de que el refrigerante haya bajado de temperatura. Reste la temperatura más baja medida en la línea de líquido de la temperatura saturada y tendrá un subenfriamiento.

105°F Sat Temp – 93°F Línea Real Temp = 12°F de Subcooling

Ok, ahora hablando en términos prácticos, ¿cómo podemos medir subcooling? A continuación se muestra un ejemplo de un acondicionador de aire con sistema dividido

R-410A. Realice una medición de presión en la línea de líquido por donde sale el refrigerante de la bobina del condensador. Esto se hace con un juego de manómetros de colector utilizando el manómetro rojo de alta presión y la manguera. Por lo general, hay un puerto de presión en la válvula de servicio de línea de líquido pequeña de la unidad exterior. Mida esta presión y convierta la presión a temperatura saturada (temperatura sat) utilizando una tabla de P/T, la cara del manómetro, una aplicación o un colector digital. (Tenemos tarjetas de carga rápida y resolución de problemas disponibles que también incluyen una tabla de P/T aquí.) En la cara del manómetro de la imagen de abajo, la presión medida es de 318 PSIG. La aguja de presión se cruza a una temperatura saturada de 100 ° F para R-410A. Por lo tanto, la temperatura saturada dentro de la bobina del condensador es de 100 ° F. A continuación se muestra el ejemplo:

Calcular la subcooling basado en la imagen:

se Sentó Temp – Línea Real Temp= Subcooling

100°F – 95°F = 5°F de Subcooling

sé que es difícil de imaginar, pero la medición de la presión tomada en la línea de líquido es aproximadamente la misma presión durante la saturación del refrigerante en el serpentín del condensador aunque la temperatura del líquido refrigerante subcools (baja) antes de que llegue a este líquido puerto de servicio.

para utilizar subcooling para comprobar la carga de la ejecución de un acondicionador de aire, la unidad debe estar equipada con una TXV (válvula de expansión termostática) como el dispositivo de medición y tiene un único compresor de velocidad o una de dos compresor de velocidad corriendo en segunda velocidad. (Si la unidad tiene un dispositivo de medición de orificios fijos, utilice el Método de carga de Sobrecalentamiento Total.) La unidad también debe tener un flujo de aire adecuado que atraviese la bobina interior. Por cada 12,000 BTU / H de capacidad de eliminación de calor, la bobina interior debe tener 350-425 CFM (pies cúbicos por minuto) de flujo de aire que cruza esta bobina. Esto significa que el filtro de aire debe estar limpio, los conductos deben dimensionarse correctamente y la velocidad del ventilador debe ajustarse a la velocidad de flujo de aire correcta. Un flujo de aire de 400 CFM por 12.000 BTU / HORA es un buen número para aspirar.

Antes de la comprobación de la carga de refrigerante en subcooling, la piscina cubierta y al aire libre temps deben estar por encima de 70°F. Esto proporciona una carga de calor para que el sistema funcione y es la temperatura mínima interior y exterior a la que puede verificar con precisión la carga de refrigerante. Conecte los medidores y purgue el aire de las mangueras antes de arrancar la unidad. Si desea obtener más información sobre los procedimientos paso a paso, consulte nuestro libro que detalla todos los detalles. También vea nuestro video sobre cómo conectar y desconectar el juego de medidores de colector. Recuerde, la unidad debe funcionar durante 5-10 minutos antes de verificar el subenfriamiento.

Una vez que calcule el subenfriamiento, este número debe compararse con el subenfriamiento objetivo proporcionado por el fabricante. Esto se puede encontrar en la placa de clasificación de la unidad exterior, en el interior de la cubierta de la unidad exterior o en la documentación del fabricante. El fabricante puede proporcionarle un número de subenfriamiento objetivo o varios números basados en la temperatura exterior. Si el fabricante proporciona solo un número de subenfriamiento de destino, este número es el subenfriamiento promedio con el que debe ejecutarse la unidad. Sin embargo, el subenfriamiento de un sistema será un poco más alto cuando la temperatura exterior sea alta y un poco más baja cuando la temperatura exterior esté más cerca de 70. Si un fabricante proporciona varios números de subenfriamiento objetivo, estos números no variarán mucho. Sólo quiero que tengas esto en mente. El subenfriamiento objetivo puede publicarse en la placa de clasificación como «Subenfriamiento TXV», como en la imagen de abajo.

de todos Modos, si el real subcooling es dentro de más o menos 3°F del objetivo subcooling, el nivel de carga es correcta. Sin embargo, debes estar lo más cerca posible del subenfriamiento objetivo.

Si el subenfriamiento real es menor que el subenfriamiento objetivo, el nivel de refrigerante de la unidad está bajo carga. Hay una fuga que debe repararse y se deberá agregar refrigerante. Si el subenfriamiento real es mayor que el subenfriamiento objetivo, el nivel de carga de refrigerante de la unidad se sobrecarga. Será necesario recuperar parte del refrigerante en una botella de recuperación.

• Subenfriamiento real +/-3° F Subenfriamiento objetivo = Nivel de Refrigerante correcto

• Subenfriamiento real < Subenfriamiento objetivo = Añadir Refrigerante

• Subenfriamiento real > Objetivo Subenfriamiento = Recuperar refrigerante

También, aunque necesitamos verificar la carga de esta unidad con subenfriamiento, asegúrese de que el medidor de vapor muestre una temperatura sat superior a 32°F, de lo contrario podría haber un problema como bajo flujo de aire, restricción de línea de líquido o baja carga de refrigerante que permitiría que la bobina del evaporador interior congelar. Por ahora, solo asegúrese de que el medidor de vapor esté por encima de 32°F y consulte nuestros artículos sobre la solución de problemas de un evaporador congelado para obtener más información. En el siguiente ejemplo, determinemos si la unidad está cargada correctamente, cargada de menos o de más.

Podemos medir la subcooling basado en la imagen. Luego lo comparamos con el subenfriamiento objetivo.

se Sentó Temp – Línea Real Temp = Subcooling

100°F – 95°F = 5°F de Subcooling

5°F de Subcooling < 12°F Objetivo Subcooling = Baja

a partir de la real subcooling medido es menor que el destino subcooling, sería necesario añadir refrigerante poco a poco hasta que el subcooling era el mismo que el objetivo de subcooling.

Si se trataba de una unidad existente que anteriormente funcionaba bien, entonces debe haber una fuga de refrigerante en el sistema. Siempre que sea posible, busque y repare la fuga antes de agregar más refrigerante. Si el sistema tiene muy poco refrigerante, no solo agregue más refrigerante porque es probable que se escape rápidamente del sistema, lo que no será bueno para el técnico de servicio, el propietario o el medio ambiente. Uso el detector de fugas de burbujas anticorrosivas, y principalmente el detector de fugas ultrasónico cuando busco fugas de refrigerante. Aquí están los enlaces para esos artículos para buscar fugas de refrigerante:

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También asegúrese de revisar nuestras Tarjetas de Referencia Rápida de HVAC, así como nuestro Libro de trabajo de Carga de Refrigerantes. ¡Ambos son excelentes recursos para darle una ventaja en el campo!

Publicado: 4/8/2020 Autor: Craig Migliaccio

Sobre el Autor: Craig es el propietario de AC Service Tech LLC y el autor del libro «Procedimientos de carga y servicio de Refrigerantes para Aire Acondicionado». Craig es profesor con licencia de HVACR, Chapa Metálica y Mantenimiento de Edificios en el Estado de Nueva Jersey, Estados Unidos. También es propietario de un negocio de Contratación de HVACR desde hace 15 años y tiene una Licencia Maestra de HVACR de NJ. Craig crea educativo HVACR artículos y vídeos que se publican en el https://www.acservicetech.com&https://www.youtube.com/acservicetechchannel&https://www.facebook.com/acservicetech/