Son varias las consideraciones necesarias para obtener realizar una correcta selección de diámetros que brinde resultados positivos en eficiencia operativa.
por Alfredo Sotolongo*
¡La energía más económica de producir es la que se ahorra!
Otra feria de ASHRAE, esta vez celebrándose en Las Vegas. Espero todos hayan sacado la mayor partida del aspecto técnico y hayan disfrutado de los entretenimientos que ofrece esta fascinante ciudad, especialmente en los mundialmente conocidos hoteles con obras musicales donde se presentan intérpretes de proyección internacional.
En la feria de ASHRAE exhiben fabricantes de equipos especializados en la conservación de energía. Además las charlas técnicas, en su gran mayoría, enfocan los diseños desde el punto de vista de maximizar la eficiencia operacional.
Pienso, que como todo en la vida, muchos logros se obtienen con varios pequeños esfuerzos sumados. Por eso, en este artículo me quiero referir a un tema al que algunas veces se le da poca importancia y sin embargo su correcta selección contribuye a reducir el costo inicial, minimizar el consumo de energía y maximizar la vida útil de los compresores.
Me refiero al diseño del diámetro de las líneas de refrigerante de succión y líquido en sistemas de expansión directa DX, entre la unidad manejadora de aire y la unidad condensadora. En publicaciones de instituciones como ASHRAE y ASME se explican con lujo de detalles el diseño y las normas a seguir en la selección de los diámetros.
La empresa AAON, en su programa de selección, sugiere los diámetros a utilizar dependiendo de las capacidades y distancias entre dichos equipos. Recomienda que se confirme con las publicaciones de ASHRAE y ASME antes de proceder a su aplicación. Entre las bondades de un buen diseño, además del ahorro de energía al minimizar la caída de presión, se encuentran el control del refrigerante líquido y del aceite en las líneas. Esto representa la protección del compresor para optimizar su vida útil.
Lo primero a tomar en consideración es lo siguiente:
a) Si la unidad de manejo de aire con el evaporador esta más alta o más baja que la unidad condensadora.
b) Largo total de las líneas tomando en consideración los largos equivalentes de la cantidad de codos y accesorios, para un máximo largo equivalente de 160’. Es importante que los codos sean del tipo de radio largo.
c) El máximo del largo equivalente vertical no debe de ser mas de 70’.
d) Tipos de aplicaciones:
1) Solo enfriamiento.
2) Enfriamiento con recalentamiento por gas caliente modulante.
3) Cantidad de circuitos - uno, dos o cuatro.
4) Bomba de calor con o sin recalentamiento por gas caliente.
Con respecto a la localización de los componentes se sugiere mantener las siguientes velocidades del fluido:
a) Linea de succión hacia abajo - Unidad manejadora de aire más alta que la unidad condensadora. Entre 1,000 y 4,000 pies por minuto.
b) Linea de succión hacia arriba - Unidad manejadora de aire más baja que la unidad condensadora. Menor de 4,000 pies por minuto.
1) Compresor con puesta en marcha de dos posiciones, operando o no operando. Mayor de 1,000 pies por minuto.
2) Compresor digital. Mayor de 2,000 pies por minuto.
Notas: Para cualquier otro tipo de combinación de compresores, favor de confirmar con el fabricante.
a) El aislamiento térmico sugerido para refrigeración, 1" de espesor de pared.
b) Para el retorno del aceite, se sugiere localizar trampas, tipo codos, por cada 10' de largo vertical.
c) Linea de líquido. Menor de 300 pies por minuto.
A continuación presento una tabla que representa la carga de refrigerante R-410A en libras por cada 100´ de recorrido de la línea de líquido cuando la temperatura del líquido es 100F:
| Diámetro (OD) | Libras de R-410A |
| 3/8" | 3.2 |
| 1/2" | 6.2 |
| 5/8" | 10.0 |
| 3/4" | 14.5 |
| 7/8" | 20.1 |
| 1 1/8" | 34.3 |
Lógicamente, dependiendo de la complejidad de la instalación se deben tomar en consideración conceptos adicionales para lograr el balance ideal entre el bajo costo inicial, minimizar el consumo eléctrico y extender la vida útil de los compresores.
Si necesitan más información de cualquiera de los temas tratados en esta columna, favor de comunicarse conmigo al correo: [email protected]
* Presidente de Protec, Inc., está certificado como ingeniero profesional en Puerto Rico y en el estado de la Florida; tiene más de 40 años de experiencia en la aplicación y venta de sistemas y equipos para la conservación de energía. Es miembro de ASME (American Society of Mechanical Engineers), AEE (Association of Energy Engineers), ASHRAE y fue presidente del capítulo Miami de dicha asociación.
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