jueves, 26 de mayo de 2011


Las buenas prácticas de las instalaciones de refrigeración van a asegurar un adecuado rendimiento del sistema logrando un bajo consumo de energía y refrigerando eficientemente al menor costo. Además se va a lograr alargar la vida útil de los componentes previniendo las fallas prematuras en válvulas y compresores porque el sistema va a operar en los rangos normales.

Cuando los equipos funcionan adecuadamente los locales comerciales pueden lograr mayores ventas, obtener mejor imagen, van a evitar demandas por productos en mal estado y en las instalaciones industriales van a evitar las pérdidas de materias primas o de producto terminado.

El diseño óptimo deberá estar a cargo de un profesional responsable en el campo que garantice un adecuado dimensionamiento de la tubería y no una persona empírica que sugiera ideas como calcular las dimensiones de las tuberías en base al número de abanicos.

Se tiene que llevar tanto líquido como requiera el evaporador, por lo que un sub-dimensionado no lograra la cantidad de flujo de refrigerante capaz de absorber la suficiente cantidad de calor y los equipos no alcanzaran la temperatura necesaria. Por otro lado un sobre-dimensionado va a ser antieconómico por la gran cantidad adicional de refrigerante que se requiere para cargar el sistema y por la mayor cantidad de cobre para hacer la instalación.

Otro factor importante, en el caso de los sistemas remotos o multi circuitos, es hacer un buen trazo para que las tuberías lleguen a los equipos con la menor resistencia o pérdida de presión posible provocada por la distancia de cada tramo, codos y las uniones.

Después de la etapa de diseño y trazado se recomienda supervisar la instalación. Se deberá anclar la tubería de acuerdo a la rigidez de los tubos con gasas y rieles diseñados para este fin con al menos 1% de pendiente a favor del compresor para que el aceite retorne por arrastre y gravedad con el fin que este no falle por falta de lubricación, de lo contrario el aceite va a drenarse hacia los evaporadores y trampas quedando atrapado y convirtiéndose en un aislante.

Cuando se suelda en el cobre se forma una especie de escama de carbón, por lo que se deben de tomar precauciones para evitar obstruir las válvulas y filtros ó que se formen sedimentos y lodos en el aceite disminuyendo la vida útil del compresor. Por eso se recomienda soldar con una aleación adecuada con al menos 15% de plata en una atmosfera de nitrógeno que fluya a baja presión a través de la tubería; esto se consigue instalando un tanque de nitrógeno conectado por medio de una manguera en un extremo de la tubería, luego se abre a baja presión, de esta manera en el interior del tubo no se forma esa escama debido al desplazamiento del oxigeno. Se puede comprobar que se acato esa disposición solicitando al técnico que haga un corte en cualquier tramo y se verifica si está limpio.

A la hora de cortar las tuberías hay que evitar el uso de seguetas o sierras con dientes, se tiene que usar las cortadoras de tubos que no forman virutas para evitar las obstrucciones en válvulas y filtros.

En cuanto al aislamiento térmico lo ideal es no cortar longitudinalmente, por lo que se meten enteros dentro de la tubería antes de hacer las soldaduras. Los espesores hay que adquirirlos de acuerdo al diseño y no hacerlos pegando varios tipos de aislantes. Para hacer los codos no se dobla la pieza de cañuela para formar las curvas porque en la parte interna se aplastan llegando a fallar y provocando condensación en ese punto, lo mejor es modelar estas figuras haciendo segmentos para dar continuidad al aislamiento sin aplastarlo. Se recomienda usar los adhesivos recomendados por el fabricante y no usar pegamento de contacto porque con el tiempo genera problemas por desprendimiento. Los aislamientos expuestos a la intemperie se protegen con pintura elastomerica ó se pasan por dentro de tubos de PVC, también se pueden encamisar con lamina metálica.

Existen varios tipo de tuberías entre ellas tipo K para agua potable, tipo L para sistemas de gases para uso médico, estas tienen como inconvenientes que cuando se almacenan mal se contaminan internamente. Lo ideal es usar tubería de cobre tipo ACR que tiene como característica que son tubos sin costura, vienen presurizadas con nitrógeno y con tapones de hule en cada extremo garantizando su limpieza de fabrica sin concentración de humedad lo cual ayuda cuando se hace el vacio.

En la puesta en marcha la primera prueba que se hace es la de presión cargando el sistema con un gas inerte que no sea costoso como el nitrógeno. Antes de iniciar se revisa el apriete de todos los accesorios roscados para evitar tener fugas en estos puntos. Se instalan válvulas manuales que permitan cerrar las tuberías para conectar los manómetros, luego se presuriza el sistema. Es conveniente presurizar la línea de líquido por aparte de la línea de succión, aunque sea más caro es más efectivo porque si hay fugas no va a ser necesario revisar los dos circuitos y se puede evitar tener que romper el aislamiento de la succión.

El nitrógeno se carga a 200 libras de presión, no conviene exceder más de 225 libras porque si la tubería está conectada al compresor ò a la paralela es posible que se dañe las electroválvulas o accesorios. Esta prueba se realiza por 72 horas y una vez que se comprueba que el sistema no pierde presión se libera el gas.

Ahora se cierran las válvulas y se hace el vacio para comprobar de nuevo la estanqueidad y eliminar los gases incondensables que puedan estar dentro de la tubería con el fin de evitar que se formen altas presiones en el condensador lo cual disminuirían el efecto refrigerante. En esta etapa también se elimina la humedad que puede congelar la válvula de expansión eliminando su capacidad para controlar el flujo que esta hace para enfriar adecuadamente.

Esta prueba dura hasta que se puedan obtener 500 micrones y el tiempo dependerá del tamaño de la instalación y del tamaño de las bombas de vacío; para medir se utiliza un vacuometro que cuenta con mejor resolución de lectura que los manómetros comunes.

Finalmente solo restan los detalles de estética del trabajo y los ajustes finales como el seteo de temperaturas y de presiones de trabajo.

Las recomendaciones dadas también son parte de algunas medidas para la protección del medio ambiente porque con esto se ayuda a reducir la descarga de refrigerante a la atmósfera.



Por: Ing. Renato Soto.





Posted on jueves, mayo 26, 2011 by Resumen

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lunes, 9 de mayo de 2011

El principio de operación de una luminaria fluorescente se basa en el paso de un arco eléctrico a través del vapor de mercurio en la lámpara. Los átomos de mercurio energizados producen luz ultravioleta, que es absorbida por el recubrimiento de fósforo en polvo en el interior del vidrio cilíndrico de la lámpara. Así, el fósforo energizado emite luz visible para el ojo humano.

Para generar el vapor, una pequeña cantidad de mercurio se adiciona a cada lámpara al vacío durante su fabricación. Este mercurio se vaporiza instantáneamente al energizar el circuito y se condensa al suspender la energía.

El contenido de mercurio varía de acuerdo al tipo de lámpara y el fabricante. La conciencia ambiental que ha venido creciendo en los últimos años ha hecho que los fabricantes trabajen continuamente en optimizar cada vez más esta cantidad.

Cuando una lámpara se desecha y se quiebra puede liberar el mercurio al ambiente, causando un impacto ambiental negativo. Para minimizar este impacto es necesario realizar una disposición final adecuada de cada lámpara de desecho.

En Costa Rica existe una legislación (Decretos MINAE 27000, 27001, 27002) que establece una prueba analítica para determinar cuáles desechos deben ser considerados como peligrosos por su contenido de sustancias tóxicas, sin embargo la mayoría de las lámparas en el mercado tienen una concentración menor al límite establecido (0.2 mg/L) por lo que legalmente no existen razones para considerar las lámparas como un desecho peligroso, pudiendo ser tiradas como desechos ordinarios en cualquier relleno sanitario.

No obstante debemos alcanzar mayores estándares ambientales comparables con las mejores prácticas industriales a nivel mundial y buscar alternativas de disposición afines con una conciencia ambiental más proactiva.

La empresa Sylvania en CR como resultado de sus estudios y pruebas de laboratorio determinó que la manera más sencilla minimizar este impacto es estabilizando el mercurio que está en los tubos fluorescentes combinándolo químicamente con azufre en polvo para formar sulfuro de mercurio que es un sólido insoluble y no tóxico.

El tratamiento consiste en rociar azufre en polvo dentro de una caja con fluorescentes, luego quebrar los tubos y embalar los desechos para favorecer el contacto y por ende la reacción, después se llevan al relleno sanitario.

Para esto se construye una caja que tenga una tapa pesada y que posea elementos como barras o picos que sobresalgan de su cara inferior, de modo que al cerrarla quiebre los tubos de vidrio. La caja debe construirse de manera que luego sea fácil sacar los residuos de vidrio y materiales químicos para colocarlos en una bolsa gruesa o caja para su posterior disposición en un relleno sanitario, esto puede ser instalando un cono en la parte inferior de la caja.

El tiempo de reacción entre mercurio y azufre no es estricto porque van a seguir reaccionando dentro de la bolsa. Es importante separar los vidrios más grandes y depositarlos en una caja con un rotulo de advertencia para que no provoquen un accidente a las personas que posteriormente van a manipular estos desechos.

Dentro de las consideraciones más importantes está tomar las medidas de seguridad necesarias a la hora de quebrar los tubos como el uso de equipo de protección personal y la ejecución en un sitio ventilado.

El anterior fue solo uno método para el tratamiento de los tubos fluorescentes de desecho, sin embargo existen otros que pueden ser más apropiados, lo importantes es tomar acciones para conservar nuestro entorno y heredar a las futuras generaciones un mejor lugar para vivir.




Por Ing. Renato Soto.

Posted on lunes, mayo 09, 2011 by Resumen

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lunes, 2 de mayo de 2011

Del apropiado diseño de un circuito eléctrico depende la seguridad del edificio y el buen funcionamiento de los equipos, el cálculo de estos se establece en el código eléctrico nacional de CR que prácticamente es lo mismo que el NEC internacional.

La medición del voltaje en el punto de abastecimiento de un equipo se puede comparar con la presión del agua que sale por el grifo; cuanto más grueso es la tubería va a tener menor restricción para el paso del agua, análogamente la energía eléctrica es un fluido, cuando la selección del diámetro es más grueso va a haber menor resistencia al paso de corriente, pero cuando no es el adecuado provoca pérdidas en calor.

En el cálculo del calibre del cable hay que considerar que el conductor tenga suficiente diámetro para transportar la corriente necesaria, que la temperatura no dañe el aislamiento y que la caída de voltaje esté dentro del rango apropiado, porque cuando el diámetro del conductor es muy delgado tendrá mayor resistencia eléctrica aumentando las pérdidas de energía incrementando la temperatura y deteriorando el aislamiento. Además cuando la caída de tensión en la línea es mayor a la permitida se afecta la operación y se dañan los equipos, un efecto es que se pueden quemar frecuentemente las tarjetas electrónicas.

En un nuevo circuito eléctrico se selecciona el tipo de conductor de acuerdo la corriente que se va a transportar mediante las formulas eléctricas usuales o con los datos del fabricante; además se deberá saber si la instalación se efectuará en tubería, al aire libre o en canasta porque en una canalización cerrada el cable tenderá a calentarse por lo que su capacidad para transportar corriente eléctrica disminuye, para esto existen tablas en el NEC con el fin de aplicar los factores de corrección por temperatura y agrupamiento para determinar cuanta capacidad de conducción pierde.


El tamaño del cable con una caída de tensión permitida se puede conocer calculando “su área transversal”, se requiere tener el valor de la corriente y la longitud del conductor medido en un solo sentido desde el punto de alimentación hasta el punto de conexión de la carga, para esto se usa la siguiente fórmula:

En un Sistema Trifásico:

S = (2 √2 x L x I) / (VL x e%)
Donde:

S = Área conductora del cable en milímetros cuadrados (mm2). *Usar tabla anexa.
L = Longitud entre el punto de alimentación en metros.
I = Corriente de carga en amperios.
VL = Voltaje de línea a línea en Voltios.
e% = Caída de voltaje permitida de forma porcentual.

**En un sistema monofásico se usa esta fórmula:
S = (4 x L x I) / (Vf x e%).

Ejercicio: Cual es el calibre del cable que se debe usar para instalar un equipo que consume 100 Amperios, se encuentra a 124 metros del centro de carga, los conductores viajaran por una canasta, la temperatura ambiente promedio es de 27 Celsius y la caída permitida es de un 3%?

Según NEC 310-17 Factor de corrección por temperatura es 1. (100Ax1) = 100 A

S (mm2) = (2 x 1.41 x 124m x 100 Amperios) / (208 V x 3%)
S (mm2) = 56 mm2

En caso que el resultado sea un valor intermedio entonces se utilizará el calibre inmediato superior en este caso 67,43 mm cuyo calibre es 2/0.

El método anterior es de gran utilidad por ser muy práctico y preciso. Si por limitación de presupuesto se decide utilizar calibres menores se caerá en falsas economías poniendo en peligro las instalaciones y la seguridad de las personas.

Por Ing. Renato Soto.





Posted on lunes, mayo 02, 2011 by Resumen

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