001 conceptos basicos

Basics

Compressor Operation & Service Seminar

BasicsBasicsBasicsBasics

Copyright 2001 Copeland Corporation. All rights reserved.

Basics

AgendaAgenda

Conceptos Bsicos

Compresores reciprocantes, hermticos, semihermticos y Discus.


semihermticos y Discus.

Discus III.

Scroll A/C.

Fallas Elctricas.

Fallas Mecnicas.

Buenas prcticas y puesta en marcha.

Qu hacer y qu no hacer en refrigeracin

Basics

Condenser

ThermostaticExpansion Valve

Basic ComponentsBasic Components


Evaporator

Compressor

Basics

Condenser Thermostatic Expansion Valve

Liquid Line

Refrigerant PipingRefrigerant Piping


Discharge Line

Compressor Suction Line

Evaporator

Basics

Condenser Thermostatic Expansion Valve

High Side/ Low SideHigh Side/ Low Side


Compressor

Evaporator

Basics

Saturated Refrigeration

Example: Conditions, R-22 - 287 PSIG

128F Temperature

Liquid and vapor in contact with each other in equilibrium

Saturated RefrigerantSaturated Refrigerant


P-T Chart at 287 PSIG R-22 = 128F

Line Temperature = 128F

Refrigerant is Saturated

Pressure and temperature tied together

P/T Chart is applicable

Basics

Liquid Line

Thermostatic Expansion Valve

Condenser

Saturated RefrigerantSaturated Refrigerant


Suction Line

Evaporator

Discharge Line

Compressor

Basics

Heat added to refrigerant vapor that causes its temperature to rise

Superheated Refrigerant

Example: Conditions, R-22 - 75.0 PSIG

Suction Line - 54F


P-T Chart at 75.0 PSIG = 44F

Superheated RefrigerantsSuperheated Refrigerants


temperature to rise above its saturation temperatures

P/T Charts do not apply - Temperature rises without a rise in pressure

P-T Chart at 75.0 PSIG = 44F

10F

Coil Operating at 10F Superheat

Basics

Liquid Line

Condenser


Superheated RefrigerantsSuperheated Refrigerants



EvaporatorDischarge Line

Basics

SubSub--coolingcoolingSub-Cooling

Example: Conditions, R-22 - 280 PSIG

120F Line Temperature Heat removed from

the liquid refrigerant that causes its temperature to drop


P-T Chart at 280 PSIG = 125F


5F

Refrigerant Sub-cooled at 5F

temperature to drop below its saturation temperature

P/T Charts do not apply- Temperature drops without a drop in pressure

Basics

Liquid Line


Condenser

SubSub--cooled Liquidcooled Liquid


Evaporator


Discharge Line

Basics

Liquid Line


Condenser

Three ConditionsThree Conditionsof the Refrigerantsof the Refrigerants


Condenser

CompressorSuction Line

Discharge Line

Evaporator

Basics

Comportamiento de los RefrigerantesComportamiento de los Refrigerantes

Analoga con el AguaAnaloga con el Agua Cambios de EstadoCambios de Estado

Punto de BurbujeoPunto de Burbujeo

(Lquido Saturado)(Lquido Saturado)

TemperaturasTemperaturas


Temperatura AmbienteTemperatura Ambiente

100100CC

Punto de RocoPunto de Roco

(Vapor Saturado)(Vapor Saturado)

Vapor SobrecalentadoVapor SobrecalentadoVapor HmedoVapor HmedoLquido SubenfriadoLquido Subenfriado

Presin Atmosfrica = 1Kg/cmPresin Atmosfrica = 1Kg/cm22

Basics


Basics

Diagrama EntlpicoDiagrama EntlpicoCondensador

Subenfriamiento


Entalpa

Evaporador

Compresor

Sobrecalentamiento

Basics

RecibidorRecibidorFiltro SecadorFiltro Secador

Vlvula de ExpansinVlvula de Expansin

EvaporadorEvaporador

Vapor HmedoVapor Hmedo

Vapor SaturadoVapor Saturado

Lq

uid

o S

ub

en

fria

do

Lq

uid

o S

ub

en

fria

do

Descenso Brusco de Descenso Brusco de la Presin y la la Presin y la TemperaturaTemperatura

Compressor Operation & Service SeminarCircuito Tpico de RefrigeracinCircuito Tpico de Refrigeracin

CompresorCompresor CondensadorCondensador

Vapor SobrecalentadoVapor Sobrecalentado

Vapor HmedoVapor Hmedo

Lquido SaturadoLquido Saturado

Lq

uid

o S

ub

en

fria

do

Lq

uid

o S

ub

en

fria

do

Basics

Quin Determina la Presin de SuccinQuin Determina la Presin de Succin


Basics

Seleccin de la Temperatura de EvaporacinSeleccin de la Temperatura de Evaporacin

33.3C

27.7C

22.2C

Dif.Evaporacin


C

16.7C

11.1C

5.5C

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Humedad Relativa Interior [%]

VARIACIN DE LA HUMEDAD RELATIVAINTERIOR EN FUNCIN DEL DIFERENCIAL CON

LA TEMPERATURA DE EVAPORACIN

BasicsSeleccin de la Seleccin de la Temperatura de EvaporacinTemperatura de Evaporacin

HR Delta T (C)

Relacin Humedad Relativa vs.Delta T


HR Delta T (C)

96 al 93 % 3 a 4,5

91 al 88 % 5 a 6

86 al 83 % 6,5 a 7,5

81 al 77 % 7,5 a 9

menos del 75 % 10 a 12

Basics

Quin Determina la Presin de DescargaQuin Determina la Presin de Descarga


Basics


Basics

Diagrama EntlpicoDiagrama Entlpico

TransforTransformacionemacione

Pre

sio

ne

s


macionemaciones s

TericasTericasEntalpa

Pre

sio

ne

s

Basics

SubenfriamientoSubenfriamiento

Es la diferencia entre la temperatura de saturacin a la presin de condensacin y la temperatura del lquido en la lnea de lquido


lnea de lquido

Natural

Generado por el mismo condensador

Mecnico

Subenfriador Mecnico

Basics

Ventajas del SubVentajas del Sub--EnfriamientoEnfriamiento Mayor Capacidad Disponible

Mayor Eficiencia


Mayor Eficiencia

Reduccin de Dimetros de Tubera de Lquido

Menor Carga de Refrigerante en el Sistema

BasicsOptimo Sobrecalentamiento y Optimo Sobrecalentamiento y SubenfriamientoSubenfriamientoAire AcondicionadoAire Acondicionado

Mxima Capacidad y Eficiencia

6 a 8C de Sobrecalentamiento


6 a 8C de Sobrecalentamiento

6 a 11C de Subenfriamiento

Variables

Carga de RefrigeranteCarga de Refrigerante

Longitud / Dimetro del Capilar / Orificio. Ajuste del

Elemento de Expansin

Flujo de Aire

Area y/o Volumen del Evaporador

Basics

DiagnsticoDiagnstico

Alto Sobrecalentamiento, Bajo Subenfriamiento

Baja Carga de GasBaja Carga de Gas

Bajo Sobrecalentamiento, Alto Subenfriamiento

Exceso de Carga de GasExceso de Carga de Gas

Alto Sobrecalentamiento, Alto Subenfriamiento


Alto Sobrecalentamiento, Alto Subenfriamiento

Elemento de Expansin Muy RestrictivoElemento de Expansin Muy Restrictivo

Bajo Sobrecalentamiento, Bajo Subenfriamiento

Elemento de Expansin Poco RestrictivoElemento de Expansin Poco Restrictivo

Bajo Sobrecalentamiento, Bajo Subenfriamiento, Baja

Temperatura (presin) de Evaporacin

Flujo de Aire InadecuadoFlujo de Aire Inadecuado

Basics

~17

Ejemplo:

Temp. Ext. = 90F

Temp. Int. (bs) = 80F

Pss = 60psi

Temp. Succ.= 54F

Sc = ?

Sc = 17F +5F = OK


~17Sc = 10F; mucha carga

Sc = 25F; falta carga

Basics


Basics

Presin de


Presin de Condensacin = 226psi


Basics




Basics5% de Carga de Refrigerante en Exceso, Implica 6% ms Implica 6% ms

de Consumo Elctricode Consumo Elctrico

3 Onzas = 85 gramos3 Onzas = 85 gramos

58 Onzas = 1,65Kg58 Onzas = 1,65Kg


Basics

5% de Carga de Refrigerante en Exceso, Implica 7,5% Implica 7,5%


en Exceso, Implica 7,5% Implica 7,5% menos de Capacidadmenos de Capacidad

Basics

5% de Carga de Refrigerante en Exceso, Implica 5% Implica 5%


en Exceso, Implica 5% Implica 5% menos de Eficienciamenos de Eficiencia

BasicsGases

de Succin

Espacio Nocivo

Re-Expansin

Eficiencia VolumtricaEficiencia Volumtrica


Expansin

Basics

Definiciones ImportantesDefiniciones Importantes

Relacin de Compresin

rc = pd abs / psabs


rc = pd abs / psabs

pabs = pman + 14,7psi

Eficiencia Volumtrica

Ev = (V Real Bombeado / Desplazamiento) x 100

Basics

Conceptos ImportantesConceptos Importantes

A Temperatura de Condensacin constante, la Relacin de

Compresin aumenta cuando la Presin de Succin disminuye

A Presin de Succin constante, la Relacin de Compresin


A Presin de Succin constante, la Relacin de Compresin

aumenta cuando la Presin de Condensacin aumenta

La disminucin de la Eficiencia Volumtrica afecta la Capacidad

en Compresores Alternativos

A medida que aumenta la Relacin de Compresin, la Eficiencia

Volumtrica disminuye en Compresores Alternativos

Basics

Eficiencia EnergticaEficiencia Energtica

E.E.R - Relacin de Eficiencia Energtica

Capacidad ( BTU/hora ) Capacidad ( BTU/hora ) EER = EER = ----------------------------------------------------------------------------------------


EER = EER = ----------------------------------------------------------------------------------------

Consumo ( Watts )Consumo ( Watts )

Basics

Eficiencia EnergticaEficiencia Energtica

C. O P. - Coeficiente de Performance

CapacidadCapacidad (( WattsWatts ))


CapacidadCapacidad (( WattsWatts ))

COPCOP == ------------------------------------------------------------------------------

ConsumoConsumo (( WattsWatts ))

BasicsConclusinConclusin

La Capacidad aumenta con el aumento de la Presin de Succin


Mantener la Presin de Succin lo ms alta posible

Basics

Efecto de la Cada de Presin en la Efecto de la Cada de Presin en la Lnea de SuccinLnea de Succin


Aumento de la Relacin de Compresin

Prdida de la Eficiencia Volumtrica

Prdida de Capacidad

Mayor Trabajo del Compresor

Mayor Exigencia Mecnica para el Compresor

Basics

Seleccion de CompresoresSeleccion de Compresores

Giovanni Barletta

Basics

Agenda Agenda

Introduccin

Antecedentes/Descripcin del problema

Marco Terico

Criterios de Seleccin de Compresores

Tipo de Compresor

Refrigerantes


Refrigerantes

Seleccin del punto operativo

Tipo de Aplicacin

Sistemas Individuales

Sistemas Paralelo

Arquitectura

Basics

AntecedentesAntecedentes Efectos de una equivocada seleccin

Rendimientos

Sobrecargas en Motores

Temperaturas de Evaporacin

Temperaturas de descarga (sobrecalentamientos)

Vida Util


Basics

Definiciones Bsicas Definiciones Bsicas


Basics

Condiciones ANSI/ARI Standard 540


Basics

Rangos de Aplicacin Rangos de Aplicacin


Basics

Efectos del Rendimiento Vs Temperatura de Efectos del Rendimiento Vs Temperatura de EvaporacinEvaporacin

Comparacin de casos reales

Causas de equivocadas temperaturas de evaporacin

Compresores fuera de rango

DT innecesariamente altos

Perdidas de presin en las lienas de refrigeracin o accesorios

Malas practicas de instalacin



Basics

Bajas Temperaturas de Evaporacin:Bajas Temperaturas de Evaporacin:

Discus Discus 7.5 Hp nominales7.5 Hp nominales

Condicin 1


Condicin 2

Disminucion 5F en TE ( 3 psig) ,son 5100 Btu/hr Equivale: Menor capacidad (15%) y Menor eficiencia (12 %)

Basics

Bajas Temperatura de Evaporacin


Causas de bajas temperaturas de evaporacin


Causas de bajas temperaturas de evaporacin

Compresores fuera de rango


Perdidas de presin en las lneas de refrigeracin o accesorios


Basics

Rangos Operativos Rangos Operativos


Basics

Componentes mal dimensionados

Causas de Baja Presin de Succin


Componentes mal dimensionados

Vlvula de expansin mal regulada

Prdida de refrigerante

Filtros obstruidos

Excesiva cada de presin en la lnea de succin

Subdimensionamiento de las lineas de succion

Basics

Medidas De Prevencin

Seleccin del compresor en funcin de la aplicacin especfica

Temperatura Mxima del gas de Retorno


Temperatura Mxima del gas de Retorno

Ajuste del Sobrecalentamiento

Ventilador de cabeza

Demand Cooling

Aislar adecuadamente la tubera de succin

Ventilacin correcta de la sala de mquinas

Basics

Bajas Temperaturas de Evaporacin


Causas de bajas temperaturas de


Causas de bajas temperaturas de evaporacin Compresores fuera de rango




Basics

Diferencia temperatura camara vs Tevap (DT)

Temperatura de cmara


Delta Temp

Basics

Evaporators Temperature Difference in Refrigeration for Humidity Control


Basics



Causas de bajas temperaturas de






Basics

Perdidas de capacidad por dimensionamiento Perdidas de capacidad por dimensionamiento de lneas de succinde lneas de succin

R-22

150 ft

TSS 20 F

TCS 110 F


0.6F DT perdidas de capacidad imperceptible!!!

Basics

Perdidas de capacidad por dimensionamiento de Perdidas de capacidad por dimensionamiento de las lneas de succinlas lneas de succin

R-22

150 ft

TSS 20 F

TCS 110 F


5F DT 12 % perdida de Eficiencia!!!!!!!!!

Basics

Efecto de la Cada de Presin en la Lnea de Efecto de la Cada de Presin en la Lnea de SuccinSuccin

Aumento de la Relacin de Compresin

Prdida de la Eficiencia Volumtrica

Prdida de Capacidad




Mayor Exigencia Mecnica para el Compresor

Basics

TERICO


REAL

Basics





Perdidas de presin en las lneas de refrigeracin




Basics

La Instalacin vs perdidas del sistemaLa Instalacin vs perdidas del sistema

Inapropiada carga de refrigerante

Deficiente ventilacin en sala de maquinas


Deficiente ventilacin en sala de maquinas

Perdidas en accesorios: Filtros, sifones, codos radio corto

Inadecuada seleccin de componentes: evitar seleccionar solo por dimetros (solenoides, reguladoras, etc)

Basics

Altas Temperaturas de evaporacinAltas Temperaturas de evaporacin

Que Pasara en este Rango??


Basics

Altas temperaturas de evaporacinAltas temperaturas de evaporacin

Discus 10 HP nominalesDiscus 10 HP nominales

?


?

7 % mas de potencia por cada 5 F adicional en TSS

Basics

Compresores Fuera de rango por altas Compresores Fuera de rango por altas

Temperaturas de Evaporacin.Temperaturas de Evaporacin.

Excesos de potencia al freno BHP

Motores optimizados para cada rango de operacin

Fallas elctricas y/o disparo de protecciones

CONCLUSIONES


Recalentamiento de las bobinas

Condicin al limite hace critico otra condicin extrema ( Vea Fallas mecnicas de compresores)

Basics

Condensador bloqueado

Condensador sucio

Lnea de descarga subdimensionada

Causas de Alta Presin de Condensacin


Lnea de descarga subdimensionada

Recirculacin de aire caliente

Operacin errtica de los ventiladores

Sistema sobrecargado de refrigerante

No condensables

Condensador subdimensionado

Basics

Preguntas??Preguntas????

001 conceptos basicos

Documents

fline temperature

psig128f temperature

psig r

psig120f line temperature

pressurept chart

fpt chart

qu hacer y qu

refrigerant vapor