¿Cuál debería ser mi Sobrecalentamiento?

Uno de los dilemas más comunes y, a menudo, frustrantes para los técnicos es la pregunta "¿Cuál debería ser mi sobrecalentamiento?".

Esta pregunta suele realizarse a un técnico más experimentado y por lo general, al final de la conversación, tanto el técnico novato como el experimentado se van sintiendo frustrados. El técnico principiante solo quería una respuesta rápida, mientras que el técnico más experimentado quiere que tomen todas las mediciones apropiadas y comprendan las relaciones entre las diferentes lecturas.

¿Entonces qué es el Sobrecalentamiento?

Primero, ¿qué es el sobrecalentamiento? Es simplemente el aumento de temperatura del refrigerante una vez que se ha convertido completamente en vapor. En otras palabras, es la temperatura de un vapor por encima de su temperatura de ebullición (saturación) a una presión dada.

¡El aire que nos rodea está todo sobrecalentado!

¿Cómo sabemos que el aire que nos rodea está todo sobrecalentado? Porque el aire a nuestro alrededor está compuesto de vapor. Si el aire a nuestro alrededor fuera una mezcla de aire líquido y aire vapor, en primer lugar, estaríamos muertos, y en segundo lugar, el aire estaría en SATURACIÓN. Así que el aire que nos rodea está muy por encima de su temperatura de ebullición (-215°C) a la presión atmosférica, lo que significa que es completamente vapor y ESTÁ SOBRECALENTADO. De hecho, en un día de 30°C, el aire a tu alrededor tiene un sobrecalentamiento de 245°C.

¿Por Qué Nos Importa?

Medimos el sobrecalentamiento (generalmente) en la línea de succión que sale del evaporador, y nos ayuda a entender algunas cosas.

1 – Asegura que no estamos inundando el compresor.

Primero, si tenemos cualquier lectura por encima de 0°C de sobrecalentamiento, podemos estar seguros (dependiendo de la precisión de tus herramientas de medición) de que la línea de succión está llena de refrigerante completamente vapor y no una mezcla de vapor y líquido. Esto es importante porque asegura que no estamos enviando refrigerante líquido al cárter del compresor. Eso se llama INUNDACIÓN o RETORNO DE LÍQUIDO y resulta en problemas de lubricación del compresor y nos arriesgamos a ocasionar un golpe de líquido.

2 – Nos da una indicación de qué tan bien se está llenando el evaporador.

Un sobrecalentamiento más bajo significa que el refrigerante saturado está alimentando un mayor porcentaje del evaporador. Cuando el sobrecalentamiento es más alto, sabemos que el refrigerante saturado no está alimentando tan lejos a través del evaporador. En otras palabras, un sobrecalentamiento más alto significa que un menor porcentaje del evaporador se está alimentando con refrigerante saturado.

Cuanto mayor sea el % del evaporador que se alimenta, mayor será la capacidad del sistema y mayor será la eficiencia del evaporador.

Es por eso que a menudo "ajustamos la carga" utilizando el sobrecalentamiento una vez que todos los demás parámetros están correctamente configurados en un sistema de orificio fijo. Agregar refrigerante (en un sistema de orificio fijo/pistón/tubo capilar) alimentará la bobina con más refrigerante, lo que resulta en un sobrecalentamiento más bajo. Quitar refrigerante aumentará el sobrecalentamiento al alimentar menos de la bobina con refrigerante saturado (líquido y vapor mezclados).

Este método de "ajuste de la carga" por sobrecalentamiento no funciona en sistemas con válvula de expansión porque la válvula misma controla el sobrecalentamiento. Esto no elimina el beneficio de verificar el sobrecalentamiento; simplemente no se utiliza para "ajustar la carga".

3 – Podemos asegurarnos de que nuestro compresor se mantenga fresco midiendo el sobrecalentamiento.

La mayoría de los compresores de refrigeración se enfrían con refrigerante. Cuando el gas de succión (vapor) viaja por la tubería y entra en el cárter del compresor, también enfría el motor y los componentes internos del compresor. Para que el compresor se mantenga fresco, el refrigerante debe tener un volumen (flujo de masa) suficiente y una temperatura baja. Medir el sobrecalentamiento junto con la presión de succión nos da la confianza de que el compresor se enfriará adecuadamente. Esta es una de las razones por las que se debe establecer un dispositivo de expansión, un evaporador y una cantidad de refrigerante correcta en el sistema para obtener un sobrecalentamiento apropiado en el compresor.

4 – El Sobrecalentamiento nos ayuda a diagnosticar el funcionamiento de una válvula de expansión.

La mayoría de los dispositivos de expansión "activos" están diseñados para producir un sobrecalentamiento establecido (o rango estrecho) en la salida del evaporador, si la válvula recibe una columna completa de líquido a una presión lo suficientemente alta (a menudo al menos 100 PSI más alta que la presión de salida de la válvula/evaporador). Una vez que establecemos que la válvula recibe una columna completa de líquido a la presión adecuada, verificamos el sobrecalentamiento en la salida del evaporador para asegurarnos de que la válvula funcione correctamente o esté ajustada correctamente. Si el sobrecalentamiento es demasiado bajo en un sistema de válvula de expansión, diríamos que la válvula está demasiado abierta. Si es demasiado alto, la válvula está demasiado cerrada.

5 – El Sobrecalentamiento es una Indicación de la Carga Térmica en el Evaporador.

Tanto en sistemas con válvula de expansión como en sistemas de orificio fijo (pistón/tubo capilar), notarás que cuando el aire (o el fluido) pasa sobre el evaporador pierde calor. También notarás que la presión de succión bajará cuando haya menos flujo de aire (o flujo de fluido) sobre el evaporador. Sin embargo, a medida que disminuye la carga térmica en el evaporador de un sistema con válvula de expansión, la válvula responderá y se cerrará más, manteniendo el sobrecalentamiento bastante constante. En un sistema de orificio fijo, el sobrecalentamiento disminuirá con la carga térmica. Puede disminuir tanto en un sistema de orificio fijo que el sobrecalentamiento puede ser fácilmente cero cuando el sistema se utiliza fuera de las condiciones de diseño, lo que resulta en retorno de líquido al compresor.

Cuando la carga térmica en el evaporador aumenta, una válvula de expansión responderá abriéndose más en un intento de mantener el sobrecalentamiento constante. Un dispositivo de expansión fijo no puede ajustarse. Por lo tanto, a medida que aumenta la carga térmica en el evaporador, también lo hace el sobrecalentamiento.

Entonces, ¿cuál debería ser tu sobrecalentamiento en sistemas con una válvula de expansión? La mejor respuesta es, como de costumbre, lo que el fabricante o diseñador del sistema diga que debería ser. Si realmente NECESITAS una respuesta general, puedes esperar en general para el SOBRECALENTAMIENTO ÚTIL:

·   Sistemas de Alta Temperatura o Aire Acondicionado: 5-7°C de sobrecalentamiento

·    Sistemas de Temperatura Media: 3-5°C

·    Sistemas de Baja Temperatura: 2-3°C

Algunas máquinas de hielo y otros equipos especializados pueden tener tan solo 1°C de sobrecalentamiento.

Recuerda que esto se refiere al SOBRECALENTAMIENTO ÚTIL, es decir midiendo la temperatura a la salida del evaporador, la mayoría de fabricantes de compresores recomiendan un sobrecalentamiento entre 10°C y 15°C, ese sobrecalentamiento se refiere al SOBRECALENTAMIENTO TOTAL, es decir midiendo la temperatura a la entrada del compresor, esto suma el sobrecalentamiento medido a la salida del evaporador mas el sobrecalentamiento adquirido en la línea de succión desde que sale del evaporador hasta que llega al compresor.

Al ajustar el sobrecalentamiento en un sistema de refrigeración con cualquier tipo de dispositivo de expansión, debes esperar que el sistema alcance su temperatura objetivo (en un rango de 2°C por encima o por debajo) antes de realizar ajustes. Esto se debe a la variación en las condiciones del refrigerante a medida que el sistema abate la carga térmica.

Con este artículo, esperamos haber arrojado luz sobre la importancia del sobrecalentamiento en el mundo de la refrigeración. Recuerda, cada sistema es único, y comprender el sobrecalentamiento adecuado para tu configuración específica es clave para el rendimiento óptimo y la longevidad del sistema. ¡Mantente enfocado en la excelencia técnica y sigue explorando las maravillas del mundo de la refrigeración con RGC Refrigeration-Parts!