historia En 1842, Lord Kelvin inventó el principio del aire acondicionado. Con el objetivo de conseguir un ambiente agradable y sano, el científico creó un circuito frigorífico hermético basado en la absorción del calor a través de un gas refrigerante. Para ello, se basó en 3 principios:
El calor se transmite de la temperatura más alta a la más baja, como cuando enfriamos un café introduciendo una cuchara de metal a la taza y ésta absorbe el calor. El cambio de estado del líquido a gas absorbe calor. Por ejemplo, si humedecemos la mano en alcohol, sentimos frío en el momento en que éste se evapora, puesto que absorbe el calor de nuestra mano. La presión y la temperatura están directamente relacionadas. En un recipiente cerrado, como una olla, necesitamos proporcionar menor cantidad de calor para llegar a la misma temperatura que en uno abierto. Algunas definiciones básicas. El aire acondicionado se rige por los principios de la termodinámica para conseguir un cambio de temperatura entre un espacio y otro, utilizando el proceso de la refrigeración. La refrigeración es el proceso que se emplea en los aparatos de aire acondicionado: consiste en producir frío, o mejor dicho, en extraer calor, ya que para producir frío lo que se hace es transportar calor de un lugar a otro.
En un proceso de climatización, bebe tenerse en cuenta que: 1.
El calor y el frío que sienten las personas no sólo dependen de la temperatura ambiental, sino también de la humedad y de la apropiada distribución del aire.
2.
La climatización es el proceso de tratamiento del aire que controla simultáneamente su temperatura, humedad, limpieza y distribución para responder a las exigencias del espacio climatizado.
3.
El calor es una forma de energía relacionada directamente con la vibración molecular. Cuando calentamos una sustancia, sus moléculas se mueven rápidamente, generando así una energía, el calor. Si la enfriamos, el movimiento molecular se detiene, bajando la temperatura.
4.
La humedad se refiere a la cantidad de agua contenida en el aire y está directamente relacionada con la sensación de bienestar. El aire ambiente se controla para mantener la humedad relativa preestablecida mediante la humidificación o deshumidificación del aire ambiente.
¿Cómo funciona el proceso? Para reducir o mantener la temperatura de un ambiente por debajo de la temperatura del entorno se debe extraer calor del espacio y transferirlo a otro cuerpo cuya temperatura sea inferior a la del espacio refrigerado. El ciclo de refrigeración simple, es el principio fundamental de ingeniería que rige todos los sistemas de aire acondicionado. El alma del proceso es una sustancia refrigerante que viaja por un circuito con dos puntos de intercambio de temperatura, uno al interior del espacio y otro en el exterior. En el punto de intercambio interior (evaporador), el refrigerante captura el calor del recinto a climatizar y lo conduce hasta el segundo punto de intercambio exterior (condensador), donde es liberado. El refrigerante comienza el ciclo en un estado o condición inicial, pasa por una serie de procesos según una secuencia definitiva y vuelve a su condición inicial. A este proceso completo se le denomina: Ciclo de Refrigeración. 1. 6. ¿Qué es un Ciclo de Refrigeración?Se denomina ciclo de refrigeración al proceso que sigue el refrigerante, empezando por un estado inicial y terminando en el mismo estado. En el ciclo de refrigeración circula un refrigerante (para reducir o mantener la temperatura de un ambiente por debajo de la temperatura del entorno se debe extraer calor del espacio y transferirlo a otro cuerpo cuya temperatura sea inferior a la del espacio refrigerado, todo esto lo hace el refrigerante) que pasa por diversos estados o condiciones, cada uno de estos cambios se denomina procesos. 2. 7. Procesos fundamentales1. Compresión 2. Condensación3. Expansión 4. Evaporización
3. 4. 8. Componentes de un ciclo de refrigeración1. 5. Compresor 3. Válvula2. Condensador 4. Evaporador Ventilador
6. 9. 1. Compresor Tiene la función de comprimir el gas que permite en un ciclo de compresión/descompresión producir una transferencia de calor de una parte a otra de un circuito frigorífico. En efecto, cuando se comprime un gas, se calienta y al contrario, cuando se libera, su temperatura se reduce. El compresor de aire acondicionado funciona con energía eléctrica. Un compresor eficiente hace más eficiente al aparato de aire acondicionado desde el punto de vista del consumo de energía. 7. 10. 2. Condensador Es un cambiador de calor latente que convierte el vapor de su estado gaseoso a su estado líquido, también conocido como fase de transición. El propósito es condensar la salida de vapor de la turbina de vapor para así obtener máxima eficiencia e igualmente obtener el vapor condensado en forma de agua pura de regreso a la caldera. Condensando el vapor del extractor de la turbina de vapor, la presión del extractor es reducida arriba de la presión atmosférica hasta debajo de la presión atmosférica, incrementando la caída de presión del vapor entre la entrada y la salida de la turbina de vapor. Esta reducción de la presión en el extractor de la turbina de vapor, genera más calor por unidad de masa de vapor entregado a la turbina de vapor, por conversión de poder mecánico. 8. 11. 3. Válvulas Tiene la capacidad de generar la caída de presión necesaria entre el condensador y el evaporador en el sistema. Básicamente su misión, en los equipos de expansión directa (o seca), se restringe a dos funciones: la de controlar el caudal de refrigerante en estado líquido que ingresa al evaporador y la de sostener un sobrecalentamiento constante a la salida de este. Para realizar este cometido dispone de un bulbo sensor de temperatura que se encarga de cerrar o abrir la válvula para así disminuir o aumentar el ingreso de refrigerante y su consecuente evaporación dentro del evaporador, lo que implica una mayor o menor temperatura ambiente, respectivamente. Regula el flujo másico del refrigerante en función de la carga térmica. 9. 12. 4. Evaporador El evaporador es un intercambiador de calor en el cual se efectúa el paso del gas de fase líquida a fase gas. Para que el gas en fase líquida cambie de estado precisa absorber gran cantidad de calor y este es el objetivo base. 10. 13. Ventilador Maquina rotativa que transmite energía al fluido que circula por ella, bajo la forma de aumento de presión. Esta es una de las partes más importantes del sistema de aire acondicionado. Sin ella, el aire de su habitación se mantiene caliente. 11. 14. Gases Refrigerantes En el ciclo de refrigeración de un equipo cualquiera de aire acondicionado, circulan gases refrigerantes que sirven para reducir o mantener la temperatura de un ambiente por debajo de la temperatura del entorno (para ello se debe extraer calor del espacio y transferirlo a otro cuerpo cuya temperatura sea inferior a la del espacio refrigerado, todo esto lo hace el refrigerante) que pasa por diversos estados o condiciones, cada uno de estos cambios se denomina procesos. 12. 15. R 22 aEl R22 era hasta hace poco el gas refrigerante más utilizado en el sector del aire acondicionado, tanto para instalaciones de tipo industrial como domésticas, aunque está prohibido su distribución por ser altamente
perjudicial para la capa de ozono. Actualmente ha sido sustituido por el R407C o más modernamente por el R410A. Aire Acondicionado normal
Aire acondicionado inverter: la tecnología o sistema Inverter regula el mecanismo del aire acondicionado mediante el cambio de la frecuencia de ciclo eléctrico. En lugar de arrancar y parar frecuentemente, el compresor gira de forma continua, lo que ayuda a mantener constante la temperatura de la sala. Se asegura un gasto energético directamente proporcional a la capacidad de refrigeración requerida, evitando así consumos innecesarios y prolongando la vida del compresor. Diferencias Normal
Los aires de velocidad fija tenían tan solo dos posiciones, encendido y apagado, por eso se llaman también ON/OFF. - Son de velocidad fija porque al encenderlos con nuestro mando a distancia, el equipo pasaba de estar apagado a funcionar directamente al 100% de su capacidad. De esta manera, la sensación de frío o calor, bomba de calor era muy rápida. - Cuando llegaban a la temperatura deseada se apagaban directamente, volviendo a encenderse cuando la temperatura variaba apenas un grado. Inverter - Los equipos inverter se encienden de forma escalonada, es decir, van poco a poco, de manera que no hay picos de tensión ni de arranque, evitando caídas de tensión en casa. - los equipos inverter abarcan un rango de entre un 56% de su capacidad hasta incluso un 140%, de manera que el equipo inverter se encargará automáticamente de seleccionar el
consumo necesario en cada momento consiguiendo un gran ahorro energético. - los inverter bajan su rendimiento cuando alcanzan la temperatura que hemos deseado, manteniéndose así con un mínimo consumo, pero con potencia suficiente para mantener la temperatura.
https://www.caloryfrio.com/aire-acondicionado/aire-instalaciones-componentes/aireacondicionado-principios-basicos.html
http://www.elaireacondicionado.com/articulos/historia_aire_acondicionado.html https://es.slideshare.net/marisolmendozaf/ciclo-de-refrigeracion https://comunidad.leroymerlin.es/t5/Bricopedia-Climatizaci%C3%B3n/Diferencias-entre-un-aireacondicionado-inverter-y-uno-no/ta-p/82475 file:///E:/Documentos%20de%20Usuario/Downloads/docdownloader.com_aires-acondicionadostermodinamica.pdf