Sistemas de protección

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En un sistema destinado a trabajar con refrigerante es indispensable contar con equipos de protección que garanticen el perfecto desempeño de las piezas para evitar pérdidas o desperfectos

Sinaí Romo

En un sistema con múltiples circuitos de refrigeración, como un enfriador de líquido refrigerado por aire, cada circuito debe tener un interruptor de alta presión separado para protegerlo contra la sobrepresurización. Éste tiene que conectarse en serie para que, ante cualquier incidente de alta presión, se detenga todo el sistema. Para ello existen diversos dispositivos, indispensables para actuar ante cualquier falla, en su investigación sobre el compresor frigorífico rotativo scroll, Carlos Renedo y Pablo Fernández mencionan los principales sistemas de protección.

Sensor de temperatura. Debe proteger al compresor de las altas temperaturas que puedan resultar potencialmente dañinas. En muchos compresores scroll, el sensor va montado internamente, por lo que estará influenciado por la temperatura del motor y por la del gas de descarga

Dispositivo de protección de temperatura y válvula bimetálica de disco. Una subida de la temperatura por encima de un valor prefijado causa el accionamiento del interruptor de límite superior, que implica la parada del compresor

Válvula de cierre. Aísla la conexión de descarga del compresor de la presión en la línea de descarga. Cuando el compresor se detiene, la válvula de cierre impide que el gas de la línea de succión provoque la rotación inversa del compresor en el apagado, permitiendo que el gas atrapado en las celdas de media y alta compresión se escape hacia el lado de succión. Esto permite al compresor arrancar descargado, lo que reduce el par de arranque y las tensiones mecánicas.

Válvulas antiretorno. Si se produjera el reflujo del gas, implicaría una entrada de gas caliente, procedente del condensador hacia el evaporador, lo que disminuiría considerablemente el rendimiento global de los enfriadores de compresión. Las válvulas de cierre pueden ser externas o internas, tienen una caída de presión ligeramente inferior y proporcionan menor protección contra el reflujo

Válvula dinámica de descarga. Mejora considerablemente la eficiencia del compresor, especialmente cuando se requieren elevadas relaciones de compresión

Válvula de alivio. Algunos compresores de refrigeración incorporan una válvula de alivio que abre a presiones diferenciales internas, entre succión y descarga. Esta acción provoca que el protector térmico interno se abra y, de ese modo, el compresor se detenga

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En muchos compresores scroll, el sensor va montado internamente por lo que estará influenciado por la temperatura del motor y la del gas de descarga

Inyección de líquido. La Válvula de Control de la Temperatura de Descarga (DTC) detecta la temperatura en la cabeza del compresor mediante un bulbo, alojado en una cavidad especialmente dispuesta en la carcasa del compresor. Cuando la temperatura alcanza los 90 °C + 2 °C, el bulbo envía una señal de presión que abre la DTC para que la inyección comience. Aquí se aprecia dónde se efectúa internamente la inyección de líquido entre los compartimientos internos de las espirales. El gas inyectado se integra al ciclo termodinámico de compresión y hace que la temperatura de descarga descienda sin producir pérdidas de la capacidad

Lubricación. Los compresores scroll no poseen bomba de aceite. El aceite es impulsado desde el depósito en la parte inferior a través de una ranura helicoidal a lo largo del eje, sube por el eje gracias a la fuerza centrífuga y lubrica los bujes saliendo por orificios de lubricación específicamente diseñados. Los bujes son de bronce impregnados con cubierta que hace las veces de lubricante, si por alguna causa la película lubricante desaparece

Protección contra el recalentamiento. La proporciona un sensor de temperatura; es uno de los cinco termistores internos conectados en serie al Módulo de Protección Electrónica, éste ofrece una protección superior contra elevadas temperaturas de descarga, sobrecargas, baja carga de gas refrigerante y baja tensión. Además, el módulo aplicado en refrigeración posee protección contra una inversión de la rotación

Verificación del sentido de giro. Se puede realizar observando que la presión de succión caiga y la presión de descarga aumente al energizar el compresor. La operación en inversión del compresor es más ruidosa y su consumo de corriente se reduce en comparación con los valores tabulados. Aunque ésta no resulta dañina por breves periodos de tiempo, la operación por un periodo prolongado podría terminar produciendo daños permanentes al compresor. En los periodos de parada del compresor el líquido refrigerante se puede acumular en el cárter

Protección de una sola fase. El panel de control del enfriador principal examina continuamente la energía trifásica a la entrada de la unidad. En caso de pérdida de cualquiera de las fases, el sistema de control del enfriador interrumpe el suministro de energía a la unidad

Protección durante el arranque. El sistema de control del enfriador monitorea las presiones de succión y de descarga del compresor en los primeros segundos del arranque. Si el compresor no consigue una presión diferencial determinada o si la presión de descarga decrece, el compresor se detiene

Arranques excesivos. El enfriador, cuando tiene varios compresores, alterna el encendido y apagado de éstos para conseguir una temperatura del agua del enfriador definida por un punto de ajuste. Para evitar que los excesivos arranques provoquen recalentamiento en el motor, hay que asegurar que ningún compresor arranque más de 12 veces en una hora

Parámetros de funcionamiento del compresor. El compresor scroll tiene parámetros de funcionamiento definidos. El funcionamiento fuera de ellos puede dañar al compresor.

Cabe resaltar que el sistema de control del enfriador usa dichos parámetros tanto para programar el encendido, como el apagado de los compresores dentro de unos parámetros aceptables, igualmente con el propósito de controlar continuamente el rendimiento global de la instalación.