Funcionamiento y Componentes Esenciales de Climatizadores

Principios Fundamentales de la Climatización Autónoma

El funcionamiento de un climatizador autónomo se basa en el ciclo de refrigeración de Carnot. Este ciclo consiste en el traslado de energía calorífica de un foco caliente a uno frío o viceversa, mediante la energía mecánica que suministra el compresor del equipo.

Rendimiento de Máquinas Frigoríficas y Bombas de Calor

El rendimiento de una máquina frigorífica es la relación entre el calor útil y la energía mecánica aportada. En el caso de equipos frigoríficos, el calor útil es Q1 (extraído del foco frío). Para las bombas de calor, el calor útil es Q2 (calor aportado al foco caliente). Este rendimiento se denomina EER (Energy Efficiency Ratio) o COP (Coefficient of Performance).

El Ciclo Real de Refrigeración

La refrigeración es la técnica de enfriar un local u objeto por debajo de la temperatura ambiente. El ciclo real de refrigeración se fundamenta en la circulación de un fluido por un circuito cerrado. Al pasar de líquido a gas, este fluido absorbe una cantidad de calor conocida como calor latente de evaporación; y al pasar de gas a líquido, desprende la misma cantidad.

Para forzar la evaporación, se baja bruscamente la presión, mientras que para condensar el fluido, se aumenta la presión y se ventila.

Refrigerantes

Los refrigerantes son los líquidos utilizados en el circuito interior de los equipos frigoríficos. Son fluidos seleccionados por sus óptimas propiedades para su aplicación en bombas de calor.

Visualización del Ciclo: El Diagrama de Mollier

Tomando como ejemplo el gas refrigerante R-22, la evolución del ciclo de refrigeración de un equipo climatizador puede visualizarse en el diagrama de Mollier. En este diagrama, las presiones (absolutas) se representan en el eje vertical, y la entalpía (o energía total) en calorías por kilogramo se muestra en el eje horizontal.

Componentes Clave de un Circuito Frigorífico

Los climatizadores con bomba de calor incorporan una válvula de 4 vías. A continuación, se detallan los componentes principales de un circuito frigorífico:

• Evaporador: Batería interior. Encargado de la aspiración de aire del interior. Fabricado con tubos de cobre y aletas de aluminio.
• Botonera de Mando: Permite controlar funciones como marcha, paro, ventilador y termostato.
• Salida de Aire Interior: Equipada con aletas directrices para regular el flujo de aire.
• Ventilador Interior: De tipo centrífugo.
• Motor de Ventiladores: Generalmente trifásico, con condensador permanente para la tercera fase.
• Ventilador de Aire Exterior: De tipo de pala ancha.
• Condensador: Compuesto por tubos de cobre y aletas de aluminio. Permite la entrada de aire posterior y la salida por los laterales del equipo.
• Compresor: De tipo hermético y normalmente rotativo.
• Válvula Inversora de 4 Vías: Esencial en sistemas con bomba de calor para cambiar el sentido del flujo del refrigerante.
• Filtro Secador: Protege el sistema de humedad y partículas.
• Capilar: Con distribuidor de líquido, regula el flujo de refrigerante hacia el evaporador.
• Salida de Desagüe de Condensados: Para la evacuación del agua generada por la condensación.
• Toma de Alimentación Eléctrica Helicoidal: Conexión para el suministro de energía.