SUPERHEAT HVAC | SON CONCEPTOS IMPORTANTES Y 3 PREGUNTAS FRECUENTES

CONTENIDO

DEFINICIÓN DE SUPERHEAT HVAC | DEFINICIÓN DE SUPERCALENTAMIENTO DE HVAC

Sobrecalentamiento en el sistema HVAC es el calor que el refrigerante en las bobinas del evaporador puede manejar por lo que el refrigerante líquido hierve para formar un vapor. Es un hecho conocido que el agua se evaporará en vapor cuando la temperatura aumente después de cierto punto. El mismo principio se usa en un sistema de refrigeración donde el fluido será un refrigerante y no solo agua.

Sobrecalentamiento HVAC
Sistema HVAC (Créditos: Wikipedia )

Supongamos que dejamos que el agua hierva más allá de un cierto límite, entonces es obvio que el vapor se volverá cada vez más caliente. Cuando la temperatura del fluido aumenta, también se espera que aumente la presión y el agua se evaporará como vapor.

De manera similar, el refrigerante en el evaporador también comenzará a hervir con el calor adicional que se le agrega. El proceso de absorción de calor no se detiene y continúa. El calor absorbido por el refrigerante a medida que cambia de líquido a vapor a una temperatura determinada se denomina sobrecalentamiento.

El sobrecalentamiento en física también se define como calentar un fluido más allá de la temperatura de ebullición donde se espera que el fluido esté en un estado metaestable en el que los efectos internos pueden provocar la ebullición del fluido en cualquier momento.

El recalentamiento de un sistema HVAC se calcula al encender una unidad de refrigeración o al resolver un problema con el sistema operativo. Además, el sistema debe estar funcionando durante más de 15 minutos para lograr un estado estable para tomar una lectura precisa. La lectura que se toma se compara con los estándares de la industria.

FÓRMULA HVAC SUPERHEAT

El recalentamiento de un sistema HVAC se calcula como la diferencia de temperatura entre la temperatura de saturación del fluido y la temperatura real del gas. Los refrigerantes que se utilizan en el sistema HVAC a menudo hierven a temperaturas más bajas que la del agua. Suponga que la temperatura de ebullición de un refrigerante es -200C y se calienta a -100C, entonces el refrigerante se sobrecalienta en 10 grados aunque la temperatura está en valor negativo.

Recalentamiento = temperatura actual - temperatura de ebullición

Un recalentamiento más bajo sugiere que el refrigerante es más que no hay suficiente carga de calor, lo que podría provocar que el refrigerante líquido ingrese a las bobinas del compresor y dañe. Mientras que un sobrecalentamiento alto sugiere que hay una cantidad limitada de refrigerante para la carga de calor, lo que puede resultar en un sobrecalentamiento y comprometer la eficiencia del sistema de refrigeración.

Al calcular el recalentamiento, un ingeniero de HVAC puede saber qué cantidad de líquido está entrando en las bobinas del evaporador o qué tan lejos se mueve el refrigerante a través de las bobinas.

¿CÓMO MEDIR EL SUPERCALENTAMIENTO EN HVAC?

Para medir el recalentamiento en HVAC, se deben seguir los siguientes pasos, que son

  • Es fundamental medir la presión en la parte inferior del sistema con un manómetro.
  • La presión medida debe usarse para determinar la temperatura usando una tabla de HVAC.
  • En el siguiente paso, es esencial medir la temperatura de la línea de succión que sale del condensador, pero debe estar a una distancia de 4 a 6 pulgadas del compresor.
  • Estas medidas pueden ayudar a determinar el recalentamiento o lograr el recalentamiento objetivo. Suponga que la medición de la temperatura en la línea de succión da un valor de 55 grados y la conversión de la presión de succión a la temperatura respectiva da 40 grados como valor, entonces la diferencia entre los dos valores dará el recalentamiento que es de 15 grados en este ejemplo.

Es esencial para un ingeniero de HVAC saber cómo calcular, medir o encontrar el recalentamiento objetivo para un sistema de HVAC. También le facilita la vida a un ingeniero de HVAC para solucionar problemas con el sistema de refrigeración.

¿QUÉ ES EL SUPERCALENTAMIENTO Y SUBCONFRIAMIENTO EN HVAC?

¿Qué es el sobrecalentamiento?

El refrigerante que ingresa a las bobinas de un evaporador se vaporiza completamente antes de acercarse a la salida del evaporador. El vapor se enfría al evaporarse por completo. A medida que el vapor frío ingresa nuevamente a las bobinas del evaporador, comienza a absorber calor de los alrededores y luego se sobrecalienta. A medida que el vapor se sobrecalienta, absorbe solo el calor sensible en los serpentines del evaporador. Este proceso aumenta la eficiencia del sistema

Efecto del sobrecalentamiento

El sobrecalentamiento ocurre a una presión invariable y una temperatura más alta que la temperatura de saturación. Cuando el vapor experimenta un calentamiento sensible, es cuando el proceso se denomina sobrecalentamiento. La eficiencia del proceso de refrigeración aumenta con el sobrecalentamiento, pero la densidad del vapor disminuye a medida que sale del evaporador y entra al compresor. Además, la cantidad de vapor que entra en el compresor se reduce posteriormente.

A partir de esto, podemos concluir que la capacidad del proceso de refrigeración aumenta con un aumento del recalentamiento y disminuye con una menor densidad del vapor recalentado. Por lo tanto, el posible resultado de estas tendencias opuestas se puede establecer en función de la cantidad de recalentamiento disponible.

¿Qué es el subenfriamiento?

El subenfriamiento es el proceso mediante el cual el refrigerante se enfría a una temperatura más baja que la temperatura de saturación del refrigerante a la presión del condensador correspondiente. El refrigerante que se está enfriando estará en estado líquido. El refrigerante se puede subenfriar de dos formas diferentes que son

  • Provocando modificaciones en el condensador de modo que se pueda lograr el proceso de subenfriamiento
  • La actualización del sistema con intercambiadores de calor internos y externos mejoraría el proceso de subenfriamiento.

Efectos del subenfriamiento

La capacidad del proceso de refrigeración aumenta cuando un refrigerante se subenfría utilizando alguna fuente de refrigerante. Se observa que la eficiencia del sistema de refrigeración se puede mejorar en un 1% por cada 2 grados de subenfriamiento. Hay nuevos diseños de condensadores en el mercado que pueden mejorar el proceso de subenfriamiento aumentando así la eficiencia del proceso de refrigeración.

La producción de gas flash es mínima durante el proceso de expansión y se puede lograr una mayor latitud, lo que facilita la gestión de la ubicación de las tuberías y el evaporador.

Importancia de la diferencia de subenfriamiento, recalentamiento y temperatura

Para asegurarse de que haya una carga adecuada de refrigerante en un sistema HVAC, es esencial calcular el sobrecalentamiento, el subenfriamiento y conocer el gradiente de temperatura a través del serpentín. La importancia o las ventajas de conocer el subenfriamiento, el recalentamiento y la diferencia de temperatura se dan a continuación.

1. Notifica a un ingeniero de HVAC que debe tener los niveles de refrigerante adecuados para lograr una alta eficiencia y capacidad de refrigeración.

2. Ayuda a diagnosticar y reparar correctamente el problema respectivo. es decir, evita diagnosticar y reparar el evaporador cuando el problema está en el compresor. Esto podría resultar un error costoso.

3. Si se observa el sobrecalentamiento a continuación, el posible problema debería ser que hay demasiado refrigerante en el evaporador.

4. Si se observa que el recalentamiento es demasiado alto, esto indica que la cantidad de refrigerante es demasiado baja para la carga de calor disponible. Las posibles razones del alto sobrecalentamiento podrían deberse a serpentines del evaporador obstruidos o unidad de medición defectuosa.

Se dice que un sistema HVAC funciona con sobrecalentamiento alto o subenfriamiento bajo cuando hay una cantidad limitada de refrigerante tanto en las bobinas del evaporador como en el compresor. La posible razón del alto sobrecalentamiento y bajo subenfriamiento podría deberse

1. Restricción en la línea de líquido

2. Sistema de medición defectuoso

3. Flujo de aire excesivo a través de las bobinas del evaporador.

4. Bobinas del compresor obstruidas

5. Flujo de aire limitado a través de las bobinas del evaporador

SUPERCALENTAMIENTO DE SUCCIÓN EN HVAC

En un sistema HVAC, convertir un refrigerante de líquido a vapor implica agregar calor al sistema a la temperatura de ebullición. El calor añadido por encima de la temperatura de ebullición se denomina sobrecalentamiento.

Para encontrar el recalentamiento en la línea de succión, es esencial conocer la presión de succión y la temperatura de ebullición en el evaporador a cualquier presión dada. Este método de encontrar el recalentamiento a partir de la presión y la temperatura a menudo se denomina método de temperatura-presión para encontrar el recalentamiento.

A medida que el evaporador se calienta cada vez más, el refrigerante líquido comienza a hervir y, en algún momento, solo se puede encontrar vapor en las bobinas. Puede que quede algo de vapor que todavía está frío.

El vapor frío pasa a través de las bobinas del evaporador y absorbe calor, después de un punto; todo el vapor disponible se calentará a una temperatura superior a la temperatura de saturación. Después de que todo el líquido se evapora, el calor adicional que se agrega al vapor se denomina recalentamiento de succión.

Ejemplo: Un refrigerante en estado saturado ingresa a los serpentines del evaporador a 45 ° F y esta temperatura se obtiene de la presión de succión a 120 PSIG para R-410 A. La sonda de temperatura que se coloca en la línea de succión indica 55 ° F. De la lectura de temperatura en la línea de succión, es evidente que el refrigerante se sobrecalienta en 10 grados.

Una vez que el estado del refrigerante ha cambiado y el proceso se ha detenido, cesa el enfriamiento del refrigerante. La temperatura del vapor frío aumenta rápidamente. El calentamiento del vapor refrigerante asegura que ningún líquido ingrese a las bobinas del compresor y, por lo tanto, reduce las posibilidades de daños al compresor.

TABLA DE CARGA DE SUPERCALENTAMIENTO DE HVAC

A menudo, los fabricantes de sistemas HVAC proporcionan tablas de presión-temperatura que facilitan la vida de los técnicos. Esta tabla ayuda a un técnico a cargar un sistema HVAC con una cantidad adecuada de refrigerante. Estos gráficos se proporcionan a menudo cerca de la unidad de condensación de la unidad HVAC. La carga de refrigerante se basa en factores como la temperatura ambiente y la capacidad de carga del sistema.

La mayoría de los condensadores de los sistemas HVAC ya están cargados con refrigerante. La carga de refrigerante en el condensador y la configuración de la línea dependerán del fabricante. De esta manera, el proceso de instalación se vuelve mucho más fácil para un ingeniero de HVAC. Los ajustes de carga se pueden realizar según la longitud de la línea configurada.

Este método de carga de unidades con refrigerante funciona bien con sistemas de refrigeración que vienen como un paquete en el que el circuito requiere reparación mientras que la carga debe recuperarse. El refrigerante debe cargarse según lo recomendado por el fabricante en términos de una onza. Hay formas de cargar un sistema HVAC sin utilizar un método de recalentamiento o subenfriamiento apropiado.

Cuando un ingeniero de HVAC está cargando una unidad de HVAC, el técnico necesita obtener la diferencia de temperatura exacta desde donde el fluido cambió su estado. Si el recalentamiento es alto, el sistema estará subcargado y si el recalentamiento es bajo, el sistema se sobrecargará. Este método de carga del sistema se denomina método de recalentamiento y no se utiliza mientras se carga una bomba de calor o un acondicionador de aire.

Pero si un acondicionador de aire estaba equipado con una válvula de expansión termostática, entonces el sistema debe cargarse usando el método de recalentamiento o el método de subenfriamiento.

CONCLUSIÓN

Es de gran importancia para un ingeniero de HVAC comprender el sobrecalentamiento y el subenfriamiento, ya que están estrechamente relacionados con el diagnóstico de una unidad de HVAC. Para un aprendiz o un novato en el departamento de HVAC, es esencial saber cómo deducir la capacidad de recalentamiento de un sistema HVAC. Además, también se deben desarrollar habilidades para leer los gráficos de presión-temperatura que proporciona el fabricante, ya que en la actualidad la mayoría de las unidades se proporcionan con estos gráficos.

Se recomienda comprender las leyes básicas asociadas con los sistemas de HVAC, como la Ley de Boyles, Sensible Heat, etc., que facilitarían la vida de un ingeniero de HVAC. También conceptos importantes sobre Alto recalentamiento, Sobrecalentamiento bajoy Sobrecalentador sería beneficioso para un ingeniero mecánico o un técnico.

PREGUNTAS Y RESPUESTAS DE LA ENTREVISTA SOBRE EL SUPERCALOR EN HVAC

1. ¿Qué es el sobrecalentamiento y el subenfriamiento en un sistema HVAC?

Se dice que un sistema HVAC está funcionando con alto sobrecalentamiento o bajo subenfriamiento cuando hay una cantidad limitada de refrigerante tanto en las bobinas del evaporador como en el compresor.

2. ¿Cuáles son las posibles razones del alto sobrecalentamiento en una unidad de refrigeración?

La posible razón del alto recalentamiento podría deberse a las siguientes razones

1. Restricción en la línea de líquido

2. Sistema de medición defectuoso

3. Flujo de aire excesivo a través de las bobinas del evaporador.

4. Bobinas del compresor obstruidas

5. Flujo de aire limitado a través de las bobinas del evaporador

3. Cómo calcular el recalentamiento de un refrigerante a una temperatura de 58.500C?

El recalentamiento se calcula como la diferencia entre la temperatura de ebullición y la temperatura actual.

Temperatura de ebullición del refrigerante = 48.500C

Recalentamiento = temperatura actual - temperatura de ebullición

Recalentamiento = 58.50 - 48.50

= 100C

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Sobre Veena Parthan

Soy Veena Parthan, y trabajo como ingeniera de operación y mantenimiento solar para el sector solar del Reino Unido. Tengo más de 5 años de experiencia en el campo de Energía y Servicios Públicos. He completado mi Licenciatura en Ingeniería Química y Maestría en Ingeniería Térmica. Tengo un profundo interés en las energías renovables y su optimización. He publicado un artículo en las actas de la conferencia AIP que se basa en Cummins Genset y su optimización de flujo.
Durante mis horas libres, me dedico a la redacción técnica independiente y me encantaría ofrecer mi experiencia en la plataforma LambdaGeeks. Aparte de eso, paso mis horas libres leyendo, realizando algunas actividades deportivas y tratando de convertirme en una mejor persona.
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