Anatomía del compresor HVAC: Una mirada al interior de un compresor comercial
En los sistemas HVAC para su negocio, el compresor comercial desempeña un papel fundamental en el proceso de refrigeración. Sin este componente, su sistema de HVAC no podrá extraer el calor del ambiente interior y transferirlo al exterior para mantener sus instalaciones comerciales más frescas en el intenso calor del verano.
Tipos de compresores
Actualmente, los compresores comerciales de HVAC se clasifican a grandes rasgos en compresores dinámicos y compresores de desplazamiento positivo. En los sistemas HVAC, los compresores dinámicos son principalmente compresores centrífugos, también denominados compresores radiales de una etapa. Esta categoría también incluye los compresores axiales, que se utilizan sólo en aplicaciones especiales. Los compresores de desplazamiento positivo se dividen a su vez en compresores alternativos, rotativos y scroll.
Piezas y componentes
Dependiendo de su tipo, función y tecnologías incluidas, los compresores comerciales utilizan diferentes componentes destacados, como se describe a continuación.
Los compresores alternativos incluyen:
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Pistones y cilindros
Los compresores alternativos utilizan un pistón para comprimir el aire o el gas. Como el pistón se mueve de un extremo a otro de un cilindro, estos compresores generan un flujo pulsante. Según el modelo y la finalidad del compresor comercial, el pistón puede tener o no anillos de sellado. Además, el cilindro se perfora directamente en la fundición del compresor o se fabrica por separado, y luego se encaja en el cuerpo principal del compresor. Si la pared del cilindro se daña o se desgasta, puede repararse fácilmente añadiendo una nueva camisa durante el proceso de refabricación del compresor.
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Cigüeñal
El cigüeñal es el eje principal del compresor alternativo. Un lado del cigüeñal está conectado al motor eléctrico, mientras que el otro lado está unido a la biela.
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Barras de conexión
La barra de conexión conecta el pistón al cigüeñal, convirtiendo el movimiento rotatorio del cigüeñal en el movimiento recíproco del pistón.
Los compresores de tornillo rotativo comprenden:
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Rotores
Los compresores de tornillo rotativo utilizan dos rotores helicoidales entrelazados de alta velocidad en lugar de pistones. Los rotores tienen un diseño especial que garantiza un flujo de aire continuo y sin pulsaciones para un rendimiento óptimo. Como resultado, estos compresores son más eficientes que los modelos alternativos. Cada rotor está conectado a un eje, que transmite el movimiento de rotación del motor eléctrico al rotor del compresor.
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Filtros de aceite
En los compresores de tornillo con inyección de aceite, un filtro elimina los contaminantes del aceite antes de enviarlo de nuevo al tanque separador. Dentro del tanque separador, el aceite se separa del aire comprimido por la fuerza centrífuga. Dependiendo de sus modelos y de las particularidades de cada aplicación, los compresores de tornillo con inyección de aceite pueden incluir también filtros de separación de aceite, bombas de aceite y refrigeradores de aceite.
Los compresores scroll utilizan:
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Scrolls
Un compresor scroll incluye un scroll fijo y un scroll en espiral en órbita, que están intercalados y en contacto entre sí en diferentes lugares, por lo que forman una serie de bolsas en forma de media luna hacia el centro del compresor. A medida que la espiral móvil orbita, las bolsas se mueven hacia el interior, hacia el centro, disminuyendo su volumen y comprimiendo el gas refrigerante progresivamente. De forma similar a los compresores antes mencionados, un compresor scroll incluye un eje, que transmite el movimiento rotatorio del motor eléctrico al movimiento orbital de la voluta móvil.
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Cámara de refrigerante
La cámara de refrigerante contiene el refrigerante necesario para que tenga lugar el ciclo de refrigeración.
Los compresores centrífugos incluyen:
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Impulsores
En un compresor centrífugo, el impulsor está instalado en un eje de acero. Cuando el impulsor comienza a girar, el refrigerante es atraído hacia su interior y empujado hacia su centro. Este movimiento crea energía cinética. Dependiendo de la presión requerida, se puede instalar una serie de impulsores en una disposición de varias etapas. En este caso, el compresor se denomina compresor axial multietapa.
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Difusores
Cuando el refrigerante sale de los impulsores, entra en el difusor, que convierte la energía cinética en presión. El difusor está conectado a una carcasa de voluta, que recoge el refrigerante y lo dirige a la línea de descarga.
Ahora, revisemos las otras partes y conjuntos que se encuentran comúnmente en los compresores HVAC.
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Motor
Cualquier compresor requiere energía para funcionar. La potencia suele ser suministrada por un motor eléctrico.
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Válvulas y tuberías de aspiración y descarga
El refrigerante es aspirado dentro del compresor a través de la tubería y la válvula de aspiración. Luego, el refrigerante de alta presión es descargado a través de la válvula de descarga a la línea de descarga, que lo lleva al condensador. Otro componente importante que se encuentra comúnmente en los compresores es el filtro de aspiración, que atrapa el polvo y los residuos cuando el aire entra en el sistema.
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Rodamientos
Dependiendo del tipo de compresor HVAC, los rodamientos se utilizan para soportar los ejes de los pistones, rotores, espirales o impulsores. Estos componentes son muy importantes porque soportan las cargas fluctuantes durante el funcionamiento del compresor y evitan el contacto metal-metal de los elementos rodantes con las piezas fundidas estacionarias, reduciendo el desgaste relacionado con la fricción.
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Lubricadores y bombas de aceite
Mientras que los lubricadores aseguran una adecuada lubricación del cilindro y otras partes del compresor comercial, las bombas de aceite mantienen los elementos de los engranajes en funcionamiento correctamente lubricados para evitar daños prematuros.
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Juntas, anillos de pistón, sellos del eje
Estos componentes aseguran que no haya fugas de refrigerante/aceite y aire del compresor.
También pueden incorporarse otros elementos, como intercoolers, postenfriadores y válvulas de alivio, dependiendo del tipo de compresor y de los requisitos de la aplicación.
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