Funcionamiento de la
refrigeración de aire
La refrigeración del aire acondicionado que penetra en el habitáculo no es
tan sencilla como la calefacción, y por ello ha tardado más en aparecer en los
vehículos de serie. El sistema de aire acondicionado requiere unos componentes
específicos más complejos, así como un fluido adecuado para la extracción de calor de un lugar.
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Reparación de aires acondicionados
El líquido
refrigerante absorbe calor del motor y se lo cede a los radiadores
(refrigeración y calefacción), en el caso del aire acondicionado, el objetivo
consiste en que el fluido frigorífico absorba el calor del aire que entra al
habitáculo mediante el evaporador.
Por lo tanto, deberá cederlo al ambiente mediante otro intercambiarlo, el condensador.
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El principio de funcionamiento del circuito de aire acondicionado se
puede explicar siguiendo las siguientes etapas:
Etapa 1:
Compresión
Fluido en estado gaseoso es aspirado por el compresor a baja presión
y baja temperatura (5 ºC) y sale comprimido a alta presión y alta
temperatura (20 bar, 110 ºC). La energía necesaria para llevar a cabo este
trabajo de compresión se la aporta la correa del alternador, que también suele
mover la bomba de líquido refrigerante.
Etapa 2:
Condensación
Fluido en estado gaseoso entra en el condensador a alta presión y
temperatura. Empieza la cesión de calor del fluido al aire que atraviesa el
intercambiador, produciéndose la condensación del fluido frigorífico, saliendo
del condensador en estado líquido a alta presión y temperatura media (19 bar,
60 ºC)
Etapa 3:
Filtrado y desecado
El fluido en estado líquido pasa por el filtro
deshidratante, que absorbe la humedad que pueda contener el fluido. Además,
pasa a través de un elemento filtrante que retiene las impurezas presentes en
el líquido. No debe producirse ningún cambio en el estado termodinámico del
fluido.
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Etapa 4:
Expansión
El fluido en estado líquido a 19 bar y 60 ºC penetra
en la válvula de expansión termostática del aire acondicionado , produciéndose una caída brusca de
presión y temperatura. El fluido sale de la válvula en estado bifásico, a una
presión de 3 bar y una temperatura de 0 ºC.
Etapa 5:
Evaporación
El fluido en estado bifásico penetra en el
evaporador, donde comienza el intercambio de calor con el aire exterior que
penetra al habitáculo. El fluido necesita absorber calor para poder evaporarse,
y lo toma del aire que atraviesa el evaporador. A su vez, la humedad presente
en este aire se condensa sobre las aletas (superficie fría) y se acumula en una
bandeja bajo el intercambiador, para después ser evacuada al exterior mediante
un conducto de desagüe.
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Etapa 6:
Control
El fluido a la salida del evaporador y por lo tanto a la entrada del
compresor debe estar en estado gaseoso, para evitar posibles deterioros en el
compresor. En los circuitos equipados con una válvula de expansión
termostática, el control se realiza a la salida del evaporador, mediante el
recalentamiento, o diferencia entre la temperatura a la salida del evaporador y
la temperatura de evaporación.
Dicho valor debe estar comprendido entre 2 y 10ºC, y en caso de
encontrarse fuera de estos márgenes, la válvula se abre mas o menos para
permitir la entrada de una caudal mayor o menor al evaporador. Es por lo tanto imprescindible
no variar el tarado de dicha válvula.
Una vez garantizada la evaporación de la totalidad del fluido, éste pasa
de nuevo por el compresor del aire acondicionado, y el ciclo comienza de nuevo.
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