Qué es un relé de potencial

El relé de potencial o de bobina de voltaje se emplea con motores que se accionan por capacitor de arranque y operación. El relevador de potencial difiere del relevador de corriente en que la bobina está devanada por muchas vueltas de alambre delgado y está conectado  en paralelo con el devanado de arranque en lugar de en serie con el devanado de operación. Los contactos del relevador de potencial están conectados en serie con el capacitor de arranque y se cierran cuando no opera el motor. En el momento que se conecta el motocompresor se encuentran en el circuito, tanto el devanado de arranque, como el de operación. Por consiguiente, al activarse el motor y adquirir velocidad, la tensión en el devanado de arranque aumenta a un valor considerablemente arriba del voltaje de línea (aproximadamente 150%) como resultado de la acción de los capacitores que están en serie con este devanado. 

El alto voltaje que se genera en el devanado de arranque produce una corriente relativamente alta en la bobina del relevador haciendo que la armadura se mueva y abra los contactos de arranque. El motocompresor  por consiguiente, seguirá funcionando solo con el devanado de marcha, en su operación normal.

Teoría del calor

                                  

Calor:
Es una forma de energía bien definida y medible de toda materia. La cantidad de calor depende de la cantidad de sustancia y el tipo de sustancia.
En termodinámica, el calor generalmente significa transferencia de energía. Dicho flujo ocurre desde el cuerpo  con más temperatura hacia el que posee menor temperatura y pasa hasta que ambos cuerpos o sustancias se encuentran en equilibrio térmico.
La energía térmica se transfiere por diferentes mecanismos: convección, radiación y conducción.
Es de resaltar que realmente las sustancias poseen  energía térmica y no calor. En este caso la energía se transfiere de un cuerpo a otro como consecuencia de la diferencia de temperatura entre ambos.

Frío: 
Es un término relativo que se refiere a la ausencia de calor. 
En realidad no hay nada conocido en  la actualidad en  que el calor esté ausente totalmente.

Unidades de medida:  

Caloría: Sistema métrico. Se define como la cantidad de calor necesaria para aumentar en un grado Celsius (1ºC)  la temperatura de un gramo de agua.

Kilocaloría: Es la cantidad de calor necesaria para aumentar un grado Celsius ( 1ºC)  la temperatura de un kilogramo de agua.

Frigoría: Sistema europeo. Es igual a la kilocaloría pero en enfriamiento. Es decir, que la frigoría es la cantidad de absorción de calor para disminuir en un grado Celsius (1ºC) la temperatura de un kilogramo de agua.

Julio: Sistema internacional. Es la misma que se usa en la energía y el trabajo. Una caloría equivale a 4184 J.

Btu: Escala inglesa. Es la cantidad de calor necesaria para aumentar en un grado fahrenheit (1ºF) la temperatura de una libra de agua.

Qué es un relé de corriente.

Relé de corriente

Muchos motores de fase partida o con capacitor (condensador) de arranque destinados a prestar servicios en frigoríficos, acondicionadores de aire, máquinas de oficina, etc. están protegidos con una carcasa de cierre hermético . En estos casos resulta prácticamente imposible el empleo de un interruptor centrifugo en los mismos, dadas las dificultades existentes para su instalación o eventual sustitución. Por este motivo se recurre entonces a un relé electromagnético exterior. Dicho relé puede estar montado encima  del motocompresor o bien próximo a el y puede ser del tipo de corriente o de tensión. Sea cual fuere su destino, el relé asume la función del interruptor centrífugo, es decir,desconecta del circuito de alimentación el arrollamiento de arranque, cuando la velocidad del motor alcanza aproximadamente el 75% de su valor de régimen.El funcionamiento del relé de corriente se basa en el hecho de que la corriente que circula por el arrollamiento de trabajo durante el periodo inicial de arranque es de 2 a 3 veces superior a la que lo atraviesa en el régimen de servicio.El relé electromagnético consiste simplemente en una bobina con un núcleo móvil que en condiciones normales, ocupa la posición inferior y deja abiertos los contactos. La bobina  está conectada en serie con el arrollamiento de trabajo o marcha y los contactos están interpuestos con el arrollamiento de arranque osea, en serie. Al aplicar tensión al motor , la bobina se excita lo suficiente para levantar el núcleo metálico y cerrar los contactos , con lo cual, tanto el arrollamiento de arranque como el de marcha o trabajo quedan en servicio y el motor se pone en marcha; sin embargo, tan pronto como la corriente a descendido casi  a su valor normal  por efecto del incremento de la velocidad, la excitación de la bobina resulta insuficiente para mantener el núcleo en su posición superior y este se separa de los contactos, con lo cual el arrollamiento auxiliar o de arranque se desconecta y el motor sigue entonces funcionando únicamente con el arrollamiento principal.

Qué es tecnología inverter en equipos de aire acondicionado

Estos sistemas, a pesar de compartir muchas características de  los equipos convencionales, cuenta con beneficios que al momento de elegir, se deben tener en cuenta.

 Su instalación;  uno de los principales aspectos para obtener estupendos resultados.

La tecnología inverter, entre otras cosas, permite ahorrar desde un 40 hasta un 90 por ciento de energía eléctrica; además, el refrigerante  con el cual trabaja (R-410A) , causa un mínimo daño a la capa de ozono, pero si produce alto efecto invernadero.

 Esta tecnología contribuye con  varios aspectos que  la mayoría de los Técnicos  desconocen.   ¿cómo se opera este tipo de equipo?            

 Se hace necesario entonces actualizar  conocimientos para estar al tanto de cómo se instalan, reparan y funcionan.

Aquí hay algunos puntos importantes para lograr una instalación profesional.

Tecnología inverter

Se desarrolló durante la Segunda Guerra Mundial para usarla en armamento, fábricas, equipos, etc.  que necesitaban variar la velocidad de sus motores.

 En los equipos de aire acondicionado se ha utilizado desde hace más de 30 años. 

Esta tecnología se caracteriza por adaptar la velocidad del compresor a las necesidades del lugar a  climatizar. Proporciona mayor o menor cantidad de  refrigerante. Esta variación de velocidad se logra porque la corriente que utilizan estos compresores es directa (Vcd), con un bobinado que emplea tres fases de 180 Vcd y una frecuencia de 2 a 16 kHz. Con ello se posibilita que el compresor trabaje hasta un 30 por ciento más y alcance más  rápido a la temperatura deseada.

También puede disminuir rápidamente su potencia;  hasta un 15 por ciento, todo ello en sincronización con el motor del evaporador y el condensador, lo que permite consumir únicamente la energía eléctrica necesaria.

Se logra mayor estabilidad ambiental en el área a acondicionar, al mantener un mínimo de diferencia de temperatura entre +0º  y -1°

Elimina los picos de corriente que producen los compresores de corriente alterna (Vca) en el arranque. Los compresores de refrigerante variable logran arranques suaves con máximo rendimiento y menor consumo de energía eléctrica.

Diferencias entre AA convencional  e inverter

Ambos tipos  sirven para lo mismo: La finalidad del aire acondicionado es crear un ambiente  confortable.  Su diferencia radica en la tecnología que poseen. Físicamente  son casi idénticos: cuentan con una unidad condensadora interconectada con tuberías y cables a una unidad evaporadora, y los dos sistemas se controlan con procesadores electrónicos a control remoto.

Los sistemas inverter cuentan con una mayor cantidad de sensores interconectados con la tarjeta electrónica  lo que facilita el diagnostico de alguna falla existente mucho más fácil y ágil que con un equipo convencional.

Beneficios de un equipo inverter

El compresor puede llegar a tener más tiempo de vida. Ya que no debe hacer esos forzosos  arranques al inicio de su trabajo  y a que a medida que alcanza la temperatura deseada sus revoluciones disminuyen al máximo.

Logran más confort en el área a enfriar, al adaptarse a la demanda térmica.

Hasta un 90% de ahorro en energía eléctrica, en relación al consumo de los equipos convencionales.

Son muy silenciosos porque sus motores trabajan al mínimo de su  rotación.

Etapas de operación

Los equipos inverter utilizan un sistema electrónico de alta tecnología que se compone de cuatro etapas fundamentales:

1. Rectificadora: trabaja por medio de tiristores y diodos (la corriente alterna es convertida en corriente directa)

2. Supresora de ruidos: funciona por medio de un transformador tiroidal, capacitor, fusibles y resistencias.

3. Supresión de armónicos y estabilizador de la corriente directa: elimina pulsaciones, utilizando capacitores y una bobina de choque (reactor)

4. Conversión a corriente trifásica: con frecuencia variable para alimentar con potencia el suministro de energía eléctrica por las terminales al compresor.

Comparación entre el Refrigerante R-22 y el R-410A  y  el aceite polioléster.

La mayoría de equipos convencionales para aire acondicionado en residencias, comercio e industria, usan R-22 y los sistemas más recientes vienen con R-410A.

  A pesar de que al R-410A se le considera  un refrigerante ecológico porque no daña la capa de ozono. Contiene  flúor que  contribuye al efecto invernadero.  Además, este refrigerante es una mezcla azeotrópica de 50 por ciento de  R-125 y 50 por ciento de R-32, cada uno con diferente punto de ebullición, y con moléculas más pequeñas que el R-22, por lo tanto aumenta las probabilidades de alguna fuga.

El R-410 necesita de un 5 a un 30 por ciento menos de refrigerante para lograr los mismos resultados de enfriamiento y las presiones de trabajo son hasta un 60 por ciento mayores, en comparación con el R-22.

El refrigerante R-410A no se debe de usar con aceites minerales, pues no se mezcla de manera uniforme y  por lo tanto, no es compatible y se corre el riesgo  afectar el compresor.

El aceite adecuado para compresores con tecnología inverter es el polioléster (poe); sin embargo, este aceite es altamente higroscópico, lo cual hace que pueda absorber de manera rápida la humedad del medio ambiente y contaminarse, por lo que se recomienda exponerlo el menor tiempo posible al exterior y no debe mezclarse con ningún otro tipo de aceite.

Manómetros para refrigeración

Los manómetros para refrigeración son una herramienta esencial para todo aquel  que ejerza la profesión de la refrigeración y la climatización o afines. Son los indicadores del sistema  para poder observar si la máquina está funcionando bajo condiciones normales o por el contrario presenta algún tipo problema a resolver. También brindan un respaldo importante al momento de la instalación de los equipos de refrigeración, porque con ellos se realiza vacío, se presuriza el sistema, se recupera refrigerante, etc. siendo el caso particular para cada ocasión. Si detallamos el juego completo de manómetros para refrigeración, podremos observar las  partes que lo componen y actúan en su funcionamiento.

1. Barra de soporte: Diseñada para resistir el peso del manómetro y poder sostener su cuerpo. Con la barra de soporte, el manómetro puede quedar apoyado en un lugar estratégico, facilitando su utilización. Se busca que el manómetro no que en el suelo para evitar así, que objetos extraños, impurezas, humedad, etc. puedan entrar las mangueras y por consiguiente en el sistema de refrigeración.

2. Cuerpo del distribuidor: O múltiple. Es la parte del manómetro donde se alojan los conductos que dirigen el refrigerante hacia los manómetros de alta y baja en el mismo y también se encuentran  los asientos de las válvulas y los vástagos que abren o cierran los pasos desde la alimentación central ( manguera amarilla) hacia los lados de alta y baja presión en el sistema (magras azul y roja).

3. Mirilla para el flujo de refrigerante: Facilita la visualización del refrigerante entrante o saliente al sistema de refrigeración.

4 Válvula de baja presión: Abre o cierra el paso de  comunicación  entre el lado de baja presión (manguera azul) y la alimentación central del manómetro (manguera amarilla) puerto central del mismo.

5. Válvula de bomba de vacío: En algunos manómetros.  Puerto donde se conecta la bomba de vacío. De lo contrario la bomba de vacío se conectará a la alimentación central del manómetro (manguera amarilla).

6. Válvula de alta presión: Abre o cierra el paso de  comunicación  entre el lado de alta presión  (manguera roja) y la    alimentación central del manómetro (manguera amarilla).

7. Manómetro de baja presión: O vacuometro. Diseñado especialmente  para medir la presión de baja y vacío, siendo el caso, en el sistema de refrigeración. (Presión manométrica).Es de color azul y tiene en su interior un plantilla que indica las escalas de presión y temperatura para diferentes tipos de refrigerantes. Además de una sección localizada antes del número cero, hacia abajo y que está diseñada especialmente para medir presión negativa o ausencia de la misma dentro  del sistema de refrigeración. Su escala está en milímetros de mercurio, pulgadas de mercurio, psi, kg/como, bares, entre otras.

8. Manómetro de alta presión: Diseñado especialmente y como su nombre lo indica,  para medir la presión de alta del sistema de refrigeración. (Presión manométrica). Es de color rojo y tiene en su interior un plantilla que indica las escalas de presión y temperatura para diferentes tipos de refrigerantes. La escala de presión es mucho más elevada que en el manómetro de baja porque este manómetro, como ya se indicó antes, se conecta a la línea de alta presión del sistema de refrigeración donde pueden leerse presiones muy elevadas.

9 Mangueras de servicio: Son las usadas para conectarse a los puertos del sistema de refrigeración para poder leer la presión del mismo y realizar el servicio que se desea hacer como: Lectura de presiones, vacío del sistema, carga y descarga de refrigerante entre otras. Son del mismo color del manómetro. Hay una  que es de color amarillo que sirve para comunicar cualquiera de los dos lados de alta y baja presión por medio de las válvulas o llaves.


Existen todo tipo de accesorios adicionales para conectarse a los diferentes elementos con que cuentan los equipos de refrigeración y climatización y que varían de acuerdo a su uso y al fabricante.

Algunos manómetros cuentan con racores adicionales para conectar las puntas sueltas de las mangueras; esto para evitar la entrada de humedad y objetos extraños a las mangueras mientras no se están utilizando.

Aceites para refrigeración

Deben ser efectivos a altas temperaturas, excelente poder lubricante, 100% libres de cera.

Existen varios tipos de aceites sintéticos, pero los que mejor resultado dan en refrigeración son los de polialquilenglicol (PAG) y los de poliol éster (POE).
En la actualidad, con la desaparición de algunos refrigerantes clorofluorocarbonados (CFC's), y la aparición de sus sustitutos, es necesario el uso de aceites sintéticos, ya que algunos de estos nuevos refrigerantes como el R-134a, no son miscibles con los aceites minerales nafténicos ni aromáticos. El R-134a inclusive, ha mostrado poca solubilidad con los aceites sintéticos de alquilbenceno; en cambio, ha mostrado buena solubilidad con los lubricantes de éster, de los cuales hay varios tipos.

Propósito del Aceite para Refrigeración

El aceite para refrigeración es necesario para una operación adecuada del compresor, en un sistema de refrigeración mecánica. Además de lubricar las partes móviles del compresor, el aceite realiza las siguientes funciones:

1. remueve el calor de los cojinetes y lo transfiere al exterior.
2. ayuda a formar un sello más positivo, cuando están cerradas las válvulas de succión y descarga. 
3. amortigua el ruido generado por las partes móviles dentro del compresor. 

En los compresores abiertos, el aceite también evita que el sello de la flecha se seque y se deteriore.
En compresores rotativos y de tornillo, el aceite forma un sello entre el rotor y las paredes internas de la cámara de compresión, para retener el vapor de refrigerante mientras está siendo comprimido.
El aceite para refrigeración es necesario. Se necesita para la operación adecuada del compresor, pero inevitablemente, se va con el refrigerante y puede causar varios problemas en el sistema.
Debido a que se mezcla y viaja con el refrigerante, el aceite debe cumplir con algunos requerimientos especiales para realizar sus funciones en el compresor, sin crear problemas que no puedan resolverse en otras partes del sistema. Para un mantenimiento efectivo, se requiere una total comprensión de dichos requerimientos especiales.

Requerimientos del Aceite para Refrigeración

El conocimiento de las características de los aceites para refrigeración, incumbe principalmente a los fabricantes de equipo. Sin embargo, es importante para los técnicos y mecánicos en refrigeración, comprender los principios básicos de selección de aceites, para que puedan resolver los problemas que pudieran resultar, por no usar los aceites adecuados en las instalaciones de refrigeración.
Un buen aceite para refrigeración debe reunir las cualidades que a continuación se exponen.
1. Mantener su viscosidad a altas temperaturas.
2. Mantener buena fluidez a bajas temperaturas.
3. Ser miscible con los refrigerantes a las temperaturas de trabajo.
4. Tener buena (alta) capacidad dieléctrica.
5. No tener materia en suspensión.
6. No debe contener ácidos corrosivos o compuestos de azufre.
7. No formar depósitos de cera (flóculos) a las bajas temperaturas del sistema.
8. No dejar depósitos de carbón al entrar en contacto con superficies calientes dentro del sistema.
9. No contener humedad.
10. No formar espuma.
11. Ser química y térmicamente estable en presencia de refrigerantes, metales, aislamientos, empaques, oxígeno, humedad y otros contaminantes.
Tal aceite para refrigeración sería perfecto para todos los sistemas, pero no existe. Por lo tanto, se seleccionará el aceite que más se acerque a estas propiedades y que cubra las necesidades específicas del sistema.
Propiedades de los Aceites Lubricantes
La lubricación es la separación de partes en movimiento por una película de aceite, mientras más cercanas están estas partes unas de otras, más importante se vuelve la lubricación.
El aceite circula a través del sistema con el refrigerante.
Los aceites para refrigeración deben tener ciertas propiedades, porque se mezclan con los refrigerantes. El aceite entra en contacto directo con los devanados calientes del motor, en unidades herméticas y semiherméticas; por lo que debe ser capaz de soportar temperaturas extremas, y no ser dañino al refrigerante y al equipo. Además, debe mantener viscosidad suficiente, para permitir una lubricación adecuada. Asimismo, el aceite se enfría a la más baja temperatura del sistema, y debe permanecer fluido en todas las partes.
La fluidez de la mezcla aceite - refrigerante, es determinada por el refrigerante utilizado, las temperaturas, las propiedades del aceite y su miscibilidad con el refrigerante.
Todos los compresores requieren lubricación. Los fabricantes de compresores, generalmente recomiendan el tipo de lubricante y la viscosidad que debe usarse, para asegurar una operación adecuada y la durabilidad del equipo. Esta recomendación se basa en varios criterios, tales como la lubricidad, compatibilidad con los materiales de construcción, estabilidad térmica y miscibilidad con el refrigerante. Para asegurar una operación eficiente, es importante seguir las recomendaciones del fabricante.
Al respecto, muchos técnicos dicen: "Todos los aceites lubrican, así que, ¿cuál es la diferencia entre uno y otro?
Aceites para Refrigeración
Hay una gran diferencia. Como se mencionó anteriormente, los aceites para refrigeración son fluidos sumamente especializados, para cumplir con un trabajo adecuado en la lubricación de los compresores para refrigeración.
A continuación, se examinarán cada una de esas propiedades y se verá:
a) que es,
b) ¿por qué es importante?
c) cuáles son sus valores.
El orden no necesariamente significa su importancia.

Viscosidad
Es la resistencia a fluir que tienen los líquidos. La viscosidad nos indica qué tanto puede fluir un aceite a una temperatura dada. Los aceites se vuelven menos viscosos al aumentar la temperatura, y más viscosos a bajas temperaturas. Esto es muy importante, ya que en el evaporador se tienen las temperaturas más bajas del sistema; y si un aceite es demasiado viscoso, se espesará y no fluirá a través del evaporador, acumulándose dentro de éste y disminuyendo la transferencia de calor.
El propósito del aceite, como ya se mencionó, es lubricar las partes móviles del compresor. Si el aceite es demasiado ligero (baja viscosidad), no permanecerá entre las superficies de estas partes, sino que se saldrá, dejándolas sin película protectora. Si el aceite es demasiado viscoso, causará una excesiva resistencia, pérdida de fuerza y puede no ser capaz de fluir entre las partes móviles.
La viscosidad de los aceites para refrigeración, también se ve afectada por su miscibilidad con los refrigerantes . Esta miscibilidad del aceite con los refrigerantes, varía desde no ser miscibles, como con el amoniaco, hasta ser completamente miscibles.

Por otra parte, los lubricantes sintéticos de PAG, no son compatibles con los clorofluorocarbonos (CFC's), Específicamente, el cloro contenido en estos refrigerantes, puede reaccionar con el aceite sintético y causarle una degradación.

Estos aceites, por lo tanto, tienen características muy especiales llamadas propiedades, las cuales se describen por número para dar un valor exacto.

Electricidad

¿Qué es la electricidad?

La corriente eléctrica es un flujo de electrones que se desprenden de los átomos. La fuerza de la corriente depende de la cantidad y la velocidad de los electrones. Un flujo de miles de millones de éstos apenas produce una corriente leve.

Los átomos son las partículas diminutas que forman toda la materia. Los electrones giran alrededor del núcleo del átomo, en órbitas llamadas niveles o capas. Cada capa contiene por lo general un número diferente de electrones. Los diversos elementos químicos que constituyen la materia tienen distinto número de electrones en sus átomos. El del hidrógeno, por ejemplo, sólo tiene un electrón, mientras que el del cobre tiene 29, distribuidos en cuatro capas.

El núcleo del átomo tiene carga eléctrica positiva, y los electrones, carga negativa. Así, el átomo es eléctricamente neutro, porque las dos cargas se contrarrestan. Pero los electrones (por lo regular los de la capa exterior) pueden desprenderse por la acción del calor, por ejemplo, o se unen a otro átomo en una reacción química que implique el cambio de la naturaleza de una sustancia, como el óxido que se forma en los metales. Un átomo (o grupo de átomos) que pierde o gana electrones se carga eléctricamente y se le llama ión. El ión tiene carga positiva si ha perdido electrones, o negativa si los ha ganado. Los electrones libres se mueven al azar, pero se genera un flujo de ellos si son atraídos por una fuente de iones positivos.

No habrá corriente eléctrica en un circuito a menos que haya exceso de electrones en un extremo y deficiencia de ellos en el otro. Esto se llama diferencia de potencial y se mide en voltios.

Los metales son buenos conductores de la electricidad porque tienen muchos electrones débilmente ligados, lo que propicia que el flujo eléctrico se acelere al encontrar escasa resistencia. Los malos conductores, como el hule, tienen átomos cuyos electrones no se desprenden fácilmente. Un circuito eléctrico es el recorrido (generalmente por un alambre de cobre) que realiza una corriente eléctrica partiendo de una fuente de energía y regresando a ella. La fuente puede ser una batería o un generador.

La electricidad se transmite de los generadores a las casas por medio de cables dotados de alambres de salida y de regreso. Al desplazarse los electrones por su alambre, primero son atraídos en una dirección, luego en la contraria, de acuerdo con el cambiante campo magnético del imán del generador. Esto produce la corriente alterna.

De manera convencional, se dice que la corriente fluye del polo positivo al negativo, como si la carga empujara a la electricidad hacia donde no la hay. Esta convención se estableció antes de que los científicos supieran que los electrones fluyen hacia la carga positiva.

Tomado de: http://mx.selecciones.com/contenido/a2299_que-es-la-electricidad