Basics Compressor Operation & Service Seminar

Basics

Compressor Operation & Service Seminar

BasicsBasicsBasicsBasics

Copyright © 2001 Copeland Corporation. All rights reserved.

Basics

AgendaAgenda

• Conceptos Básicos

• Compresores reciprocantes, herméticos, semiherméticos y Discus.


semiherméticos y Discus.

• Discus III.

• Scroll A/C.

• Fallas Eléctricas.

• Fallas Mecánicas.

• Buenas prácticas y puesta en marcha.

• Qué hacer y qué no hacer en refrigeración

Basics

Condenser

ThermostaticExpansion Valve

Basic ComponentsBasic Components


Evaporator

Compressor

Basics

Condenser Thermostatic Expansion Valve

Liquid Line

Refrigerant PipingRefrigerant Piping


Discharge Line

Compressor Suction Line

Evaporator

Basics

Condenser Thermostatic Expansion Valve

High Side/ Low SideHigh Side/ Low Side


Compressor

Evaporator

Basics

Saturated Refrigeration

Example: Conditions, R-22 - 287 PSIG

128°F Temperature

Liquid and vapor in contact with each other in equilibrium

Saturated RefrigerantSaturated Refrigerant


P-T Chart at 287 PSIG R-22 = 128°F

Line Temperature = 128°F

Refrigerant is Saturated

Pressure and temperature tied together

P/T Chart is applicable

Basics

Liquid Line

Thermostatic Expansion Valve

Condenser

Saturated RefrigerantSaturated Refrigerant


Suction Line

Evaporator

Discharge Line

Compressor

Basics

Heat added to refrigerant vapor that causes its temperature to rise

Superheated Refrigerant

Example: Conditions, R-22 - 75.0 PSIG

Suction Line - 54°F


P-T Chart at 75.0 PSIG = 44°F

Superheated RefrigerantsSuperheated Refrigerants


temperature to rise above its saturation temperatures

P/T Charts do not apply - Temperature rises without a rise in pressure

P-T Chart at 75.0 PSIG = 44°F

10°F

Coil Operating at 10°F Superheat

Basics

Liquid Line

Condenser


Superheated RefrigerantsSuperheated Refrigerants



EvaporatorDischarge Line

Basics

SubSub--coolingcoolingSub-Cooling

Example: Conditions, R-22 - 280 PSIG

120°F Line Temperature Heat removed from

the liquid refrigerant that causes its temperature to drop


P-T Chart at 280 PSIG = 125°F


5°F

Refrigerant Sub-cooled at 5°F

temperature to drop below its saturation temperature

P/T Charts do not apply- Temperature drops without a drop in pressure

Basics

Liquid Line


Condenser

SubSub--cooled Liquidcooled Liquid


Evaporator


Discharge Line

Basics

Liquid Line


Condenser

Three ConditionsThree Conditionsof the Refrigerantsof the Refrigerants


Condenser

CompressorSuction Line

Discharge Line

Evaporator

Basics

Comportamiento de los RefrigerantesComportamiento de los Refrigerantes

Analogía con el AguaAnalogía con el Agua Cambios de EstadoCambios de Estado

Punto de BurbujeoPunto de Burbujeo

(Líquido Saturado)(Líquido Saturado)

TemperaturasTemperaturas


Temperatura AmbienteTemperatura Ambiente

100100°°CC

Punto de RocíoPunto de Rocío

(Vapor Saturado)(Vapor Saturado)

Vapor SobrecalentadoVapor SobrecalentadoVapor HúmedoVapor HúmedoLíquido SubenfriadoLíquido Subenfriado

Presión Atmosférica = 1Kg/cmPresión Atmosférica = 1Kg/cm22

Basics


Basics


Basics

Diagrama EntálpicoDiagrama EntálpicoCondensador

Subenfriamiento


Entalpía

Evaporador

Compresor

Sobrecalentamiento

Basics

RecibidorRecibidorFiltro SecadorFiltro Secador

Válvula de ExpansiónVálvula de Expansión

EvaporadorEvaporador

Vapor HúmedoVapor Húmedo

Vapor SaturadoVapor Saturado

Líq

uid

o S

ub

en

fria

do

Líq

uid

o S

ub

en

fria

do

Descenso Brusco de Descenso Brusco de la Presión y la la Presión y la TemperaturaTemperatura

Compressor Operation & Service SeminarCircuito Típico de RefrigeraciónCircuito Típico de Refrigeración

CompresorCompresor CondensadorCondensador

Vapor SobrecalentadoVapor Sobrecalentado

Vapor HúmedoVapor Húmedo

Líquido SaturadoLíquido Saturado

Líq

uid

o S

ub

en

fria

do

Líq

uid

o S

ub

en

fria

do

Basics

Quién Determina la Presión de SucciónQuién Determina la Presión de Succión


Basics

Selección de la Temperatura de EvaporaciónSelección de la Temperatura de Evaporación

33.3°C

27.7°C

22.2°C

Dif.Evaporación


C

16.7°C

11.1°C

5.5°C

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Humedad Relativa Interior [%]

VARIACIÓN DE LA HUMEDAD RELATIVAINTERIOR EN FUNCIÓN DEL DIFERENCIAL CON

LA TEMPERATURA DE EVAPORACIÓN

BasicsSelección de la Selección de la Temperatura de EvaporaciónTemperatura de Evaporación

HR Delta T (°C)

Relación Humedad Relativa vs.Delta T


HR Delta T (°C)

96 al 93 % 3 a 4,5

91 al 88 % 5 a 6

86 al 83 % 6,5 a 7,5

81 al 77 % 7,5 a 9

menos del 75 % 10 a 12

Basics

Quién Determina la Presión de DescargaQuién Determina la Presión de Descarga


Basics


Basics

Diagrama EntálpicoDiagrama Entálpico

TransforTransformacionemacione

Pre

sio

ne

s


macionemaciones s

TeóricasTeóricasEntalpía

Pre

sio

ne

s

Basics

SubenfriamientoSubenfriamiento

• Es la diferencia entre la temperatura de saturación a la presión de condensación y la temperatura del líquido en la línea de líquido


línea de líquido

– Natural

• Generado por el mismo condensador

– Mecánico

• Subenfriador Mecánico

Basics

Ventajas del SubVentajas del Sub--EnfriamientoEnfriamiento• Mayor Capacidad Disponible

• Mayor Eficiencia


• Mayor Eficiencia

• Reducción de Diámetros de Tubería de Líquido

• Menor Carga de Refrigerante en el Sistema

BasicsOptimo Sobrecalentamiento y Optimo Sobrecalentamiento y SubenfriamientoSubenfriamientoAire AcondicionadoAire Acondicionado

• Máxima Capacidad y Eficiencia

– 6 a 8ºC de Sobrecalentamiento


– 6 a 8ºC de Sobrecalentamiento

– 6 a 11ºC de Subenfriamiento

• Variables

–– Carga de RefrigeranteCarga de Refrigerante

– Longitud / Diámetro del Capilar / Orificio. Ajuste del

Elemento de Expansión

– Flujo de Aire

– Area y/o Volumen del Evaporador

Basics

DiagnósticoDiagnóstico

• Alto Sobrecalentamiento, Bajo Subenfriamiento

Baja Carga de GasBaja Carga de Gas

• Bajo Sobrecalentamiento, Alto Subenfriamiento

Exceso de Carga de GasExceso de Carga de Gas

• Alto Sobrecalentamiento, Alto Subenfriamiento


• Alto Sobrecalentamiento, Alto Subenfriamiento

Elemento de Expansión Muy RestrictivoElemento de Expansión Muy Restrictivo

• Bajo Sobrecalentamiento, Bajo Subenfriamiento

Elemento de Expansión Poco RestrictivoElemento de Expansión Poco Restrictivo

• Bajo Sobrecalentamiento, Bajo Subenfriamiento, Baja

Temperatura (presión) de Evaporación

Flujo de Aire InadecuadoFlujo de Aire Inadecuado

Basics

~17°

Ejemplo:

Temp. Ext. = 90°F

Temp. Int. (bs) = 80°F

Pss = 60psi

Temp. Succ.= 54°F

Sc = ?

Sc = 17°F +5°F = OK


~17°Sc = 10°F; mucha carga

Sc = 25°F; falta carga

Basics


Basics

Presión de


Presión de Condensación = 226psi


Basics




Basics5% de Carga de Refrigerante en Exceso, Implica 6% más Implica 6% más

de Consumo Eléctricode Consumo Eléctrico

3 Onzas = 85 gramos3 Onzas = 85 gramos

58 Onzas = 1,65Kg58 Onzas = 1,65Kg


Basics

5% de Carga de Refrigerante en Exceso, Implica 7,5% Implica 7,5%


en Exceso, Implica 7,5% Implica 7,5% menos de Capacidadmenos de Capacidad

Basics

5% de Carga de Refrigerante en Exceso, Implica 5% Implica 5%


en Exceso, Implica 5% Implica 5% menos de Eficienciamenos de Eficiencia

BasicsGases

de Succión

Espacio Nocivo

Re-Expansión

Eficiencia VolumétricaEficiencia Volumétrica


Expansión

Basics

Definiciones ImportantesDefiniciones Importantes

• Relación de Compresión

rc = pd abs / psabs


rc = pd abs / psabs

pabs = pman + 14,7psi

• Eficiencia Volumétrica

Ev = (V Real Bombeado / Desplazamiento) x 100

Basics

Conceptos ImportantesConceptos Importantes

• A Temperatura de Condensación constante, la Relación de

Compresión aumenta cuando la Presión de Succión disminuye

• A Presión de Succión constante, la Relación de Compresión


• A Presión de Succión constante, la Relación de Compresión

aumenta cuando la Presión de Condensación aumenta

• La disminución de la Eficiencia Volumétrica afecta la Capacidad

en Compresores Alternativos

• A medida que aumenta la Relación de Compresión, la Eficiencia

Volumétrica disminuye en Compresores Alternativos

Basics

Eficiencia EnergéticaEficiencia Energética

E.E.R - Relación de Eficiencia Energética

Capacidad ( BTU/hora ) Capacidad ( BTU/hora ) EER = EER = ----------------------------------------------------------------------------------------


EER = EER = ----------------------------------------------------------------------------------------

Consumo ( Watts )Consumo ( Watts )

Basics

Eficiencia EnergéticaEficiencia Energética

C. O P. - Coeficiente de Performance

CapacidadCapacidad (( WattsWatts ))


CapacidadCapacidad (( WattsWatts ))

COPCOP == ------------------------------------------------------------------------------

ConsumoConsumo (( WattsWatts ))

BasicsConclusiónConclusión

• La Capacidad aumenta con el aumento de la Presión de Succión


Mantener la Presión de Succión lo más alta posible

Basics

Efecto de la Caída de Presión en la Efecto de la Caída de Presión en la Línea de SucciónLínea de Succión


• Aumento de la Relación de Compresión

• Pérdida de la Eficiencia Volumétrica

• Pérdida de Capacidad

• Mayor Trabajo del Compresor

• Mayor Exigencia Mecánica para el Compresor

Basics

Seleccion de CompresoresSeleccion de Compresores

Giovanni Barletta

Basics

Agenda Agenda

Introducción

Antecedentes/Descripción del problema

Marco Teórico

Criterios de Selección de Compresores

Tipo de Compresor

Refrigerantes


Refrigerantes

Selección del punto operativo

Tipo de Aplicación

Sistemas Individuales

Sistemas Paralelo

Arquitectura

Basics

AntecedentesAntecedentes Efectos de una equivocada selección

Rendimientos

Sobrecargas en Motores

Temperaturas de Evaporación

Temperaturas de descarga (sobrecalentamientos)

Vida Util


Basics

Definiciones Básicas Definiciones Básicas


Basics

Condiciones ANSI/ARI Standard 540


Basics

Rangos de Aplicación Rangos de Aplicación


Basics

Efectos del Rendimiento Vs Temperatura de Efectos del Rendimiento Vs Temperatura de EvaporaciónEvaporación

Comparación de casos reales

Causas de equivocadas temperaturas de evaporación

Compresores fuera de rango

DT innecesariamente altos

Perdidas de presión en las lienas de refrigeración o accesorios

Malas practicas de instalación



Basics

Bajas Temperaturas de Evaporación:Bajas Temperaturas de Evaporación:

Discus Discus –– 7.5 Hp nominales7.5 Hp nominales

Condición 1


Condición 2

Disminucion 5F en TE ( 3 psig) ,son 5100 Btu/hr Equivale: Menor capacidad (15%) y Menor eficiencia (12 %)

Basics

Bajas Temperatura de Evaporación


Causas de bajas temperaturas de evaporación


Causas de bajas temperaturas de evaporación

Compresores fuera de rango


Perdidas de presión en las líneas de refrigeración o accesorios


Basics

Rangos Operativos Rangos Operativos


Basics

Componentes mal dimensionados

Causas de Baja Presión de Succión


Componentes mal dimensionados

Válvula de expansión mal regulada

Pérdida de refrigerante

Filtros obstruidos

Excesiva caída de presión en la línea de succión

Subdimensionamiento de las lineas de succion

Basics

Medidas De Prevención

Selección del compresor en función de la aplicación específica

Temperatura Máxima del gas de Retorno


Temperatura Máxima del gas de Retorno

Ajuste del Sobrecalentamiento

Ventilador de cabeza

Demand Cooling©

Aislar adecuadamente la tubería de succión

Ventilación correcta de la sala de máquinas

Basics

Bajas Temperaturas de Evaporación


Causas de bajas temperaturas de


Causas de bajas temperaturas de evaporación Compresores fuera de rango




Basics

Diferencia temperatura camara vs Tevap (DT)

Temperatura de cámara


Delta Temp

Basics

Evaporators Temperature Difference in Refrigeration for Humidity Control


Basics



Causas de bajas temperaturas de






Basics

Perdidas de capacidad por dimensionamiento Perdidas de capacidad por dimensionamiento de líneas de succiónde líneas de succión

R-22

150 ft

TSS 20 F

TCS 110 F


0.6F DT perdidas de capacidad imperceptible!!!

Basics

Perdidas de capacidad por dimensionamiento de Perdidas de capacidad por dimensionamiento de las líneas de succiónlas líneas de succión

R-22

150 ft

TSS 20 F

TCS 110 F


5F DT 12 % perdida de Eficiencia!!!!!!!!!

Basics

Efecto de la Caída de Presión en la Línea de Efecto de la Caída de Presión en la Línea de SucciónSucción

Aumento de la Relación de Compresión

Pérdida de la Eficiencia Volumétrica

Pérdida de Capacidad

Mayor Trabajo del Compresor


Mayor Trabajo del Compresor

Mayor Exigencia Mecánica para el Compresor

Basics

TEÓRICO


REAL

Basics





Perdidas de presión en las líneas de refrigeración




Basics

La Instalación vs perdidas del sistemaLa Instalación vs perdidas del sistema

Inapropiada carga de refrigerante

Deficiente ventilación en sala de maquinas


Deficiente ventilación en sala de maquinas

Perdidas en accesorios: Filtros, sifones, codos radio corto

Inadecuada selección de componentes: evitar seleccionar solo por diámetros (solenoides, reguladoras, etc)

Basics

Altas Temperaturas de evaporaciónAltas Temperaturas de evaporación

Que Pasaría en este Rango??


Basics

Altas temperaturas de evaporaciónAltas temperaturas de evaporación

Discus 10 HP nominalesDiscus 10 HP nominales

?


?

7 % mas de potencia por cada 5 F adicional en TSS

Basics

Compresores Fuera de rango por altas Compresores Fuera de rango por altas

Temperaturas de Evaporación.Temperaturas de Evaporación.

Excesos de potencia al freno BHP

Motores optimizados para cada rango de operación

Fallas eléctricas y/o disparo de protecciones

CONCLUSIONES


Recalentamiento de las bobinas

Condición al limite hace critico otra condición extrema ( Vea Fallas mecánicas de compresores)

Basics

Condensador bloqueado

Condensador sucio

Línea de descarga subdimensionada

Causas de Alta Presión de Condensación


Línea de descarga subdimensionada

Recirculación de aire caliente

Operación errática de los ventiladores

Sistema sobrecargado de refrigerante

No condensables

Condensador subdimensionado

Basics

Preguntas??Preguntas????

Date post:	25-Feb-2023
Category:	Documents
Upload:	independent
View:	0 times
Download:	0 times

Basics Compressor Operation & Service Seminar

Documents