Qué es el Compresor del Aire Acondicionado

Ya hemos explicado cómo funciona un acondicionador de aire, pero ha llegado el momento de profundizar y entender cómo hace el compresor de refrigerante para bajar o aumentar la temperatura del aire ventilado por los dispositivos de aire acondicionado.

Después de todo, ¿qué papel juega esta pieza en los cambios de temperatura? Bien, todo el mundo conoce las tres fases de la materia, estado sólido, estado líquido y estado gaseoso. Lo que define esto es si las moléculas de una sustancia están más cercanas y alineadas o más distantes y dispersas.

Cuanto más cercanas y alineadas estén las moléculas entre sí, más sólido será el material. Un poco lejos y esparcido, y será líquido. Si están muy lejos el uno del otro, será un gas.

Ahora bien, el compresor es un dispositivo que toma algún tipo de gas (en este caso, refrigerante), y lo somete a mucha presión para comprimirlo, esto significa que comprime mucho gas en un espacio pequeño.

Sin embargo, el gas sigue siendo gas, incluso con la mayor proximidad de las moléculas, no se convierte en líquido, y esto se debe a la temperatura, que mantiene las moléculas sueltas entre sí.

El resultado es presión, con muchas moléculas cercanas al estado líquido, pero comportándose como gas. El compresor recoge el fluido refrigerante, que llega en forma de gas a baja presión y baja temperatura. En el interior, comprime este gas. Y luego libera este gas presurizado y calentado.

Representación de la Vista Interna de un Compresor de Aire Acondicionado

Función del Compresor en el Sistema de Refrigeración

El compresor es uno de los componentes del sistema de refrigeración. Es el componente de mayor costo y se considera el corazón del sistema.

La función determinante del compresor en el sistema de refrigeración es el bombeo de un determinado flujo másico de refrigerante al mismo, el cual, por transformaciones termodinámicas, comandadas por los fenómenos de expansión y compresión, a veces se evapora y a veces se condensa de la siguiente manera:

1. El compresor aspira vapor a baja presión del evaporador y a través de su elemento de compresión, comprime esa cantidad de vapor aspirado. No hay cambio de estado durante el proceso de compresión y todo el calor resultante del trabajo de compresión se transfiere al refrigerante.

Después de la compresión, el refrigerante, ahora en forma de gas a alta presión, se sobrecalienta y se descarga al condensador, donde comienza un proceso de pérdida de calor (calor absorbido en la evaporación y resultante del trabajo de compresión).

Cuando alcanza la temperatura de condensación este sufre un cambio de estado, vapor a líquido (condensación) y el condensado se enfría hasta alcanzar una temperatura cercana a la temperatura ambiente.

👆 Todo esto es parte del “Lado Caliente” 🔥 del sistema, también conocido como “Alta Presión”

2. El líquido refrigerante, sub-enfriado, pasa por un dispositivo de expansión (válvula de expansión o tubo capilar), se expande en la entrada del evaporador, provocando una caída de presión y consecuentemente un nuevo cambio de estado del refrigerante, de líquido a gaseoso. Absorbiendo calor de la cámara de enfriamiento.

El refrigerante, ahora en forma de vapor a baja presión, vuelve a ser aspirado por el compresor, iniciando un nuevo ciclo.

👆 Todo esto es parte del “Lado Frío” 🍦 del sistema, también conocido como “Baja Presión”

La construcción del compresor de refrigeración está constituida básicamente por un bloque forjado en hierro fundido y posteriormente mecanizado para ensamblar las partes móviles internas tales como; rotores o cigüeñales, bielas, pistones, cilindros, sello mecánico, filtro de aceite, bomba de circulación de aceite, entre otros.

Debido a tantas características y opciones de selección para la aplicación específica del compresor de refrigeración, las principales marcas disponibles en el mercado cuentan con varios modelos y tamaños de equipos diseñados para tal fin.

Cómo Funciona el Compresor de Aire Acondicionado

Aunque existen muchos tipos de compresores en el campo de la refrigeración y el aire acondicionado, existen dos modos de compresión ampliamente utilizados, que se replican en mayor o menor medida en la mayoría de ellos.

La primera es la compresión de pistón. Un pistón bombea el fluido desde el exterior al tanque de almacenamiento, utilizando el vacío formado entre un movimiento y otro para succionar y luego empujar el fluido.

Puede haber un compresor de una etapa con un pistón y un compresor de dos etapas con dos pistones.

Otra forma es la compresión por centrifugación. En él, dos tornillos que giran uno contra el otro llevan el fluido de lado a lado. Debido a la forma y al estar colocados de manera opuesta, los tornillos pueden succionar el fluido en un extremo y empujarlo hacia el tanque de almacenamiento en el otro.

Tipos de Compresores de Aire Acondicionado

Sea cual sea el tipo de compresor, estamos hablando de un componente fundamental. El compresor junto con el elemento de expansión, evaporador y condensador, completan el ciclo básico de refrigeración.

Los compresores son piezas esenciales para el funcionamiento de cualquier sistema de refrigeración. Su función es aumentar la presión de algún fluido. ¿Qué tan bien conoce cada tipo de compresor para refrigeración?

Responsable de más de la mitad del consumo de energía de un sistema de refrigeración, un buen compresor es esencial. Es imposible hablar de refrigeración comercial, industrial o residencial, y no hablar de compresores.

Nota: Por eso es tan importante elegir el producto adecuado. Para cada aplicación de sistemas de calefacción o refrigeración, existe una opción de compresor ideal.

Clasificación de Compresores

Antes de hablar de los tipos de compresores, necesitamos hablar de cómo se clasifican, pueden ser:

Hermético: Motor y compresor forman una sola pieza. Están sellados sin tornillos.
Semi-Hermético: También tienen motor y compresor en la misma carcasa, sin embargo, son más robustos y se cierran con tornillos.
Abierto: En este caso, el motor y el compresor están separados. El acceso es fácil, se pueden reparar en el lugar donde están instalados. Son más usados a nivel industrial.

Además de las 3 clasificaciones anteriores, también existen 5 tipos de compresores, según su configuración y características de compresión:

Compresores Tipo Rotativos

Este es un rotor excéntrico que gira dentro de un cilindro. Son ampliamente utilizados en aire acondicionado.

Uno de los equipos de refrigeración más sofisticados, el compresor rotatorio se produce bajo un régimen extremadamente automatizado, para garantizar la mayor precisión posible.

Los compresores rotativos son más compactos y tienen un nivel de ruido reducido. En comparación con los compresores alternativos, el tipo rotativo ofrece ahorros de energía de hasta un 40%.

Además, si se prueba en las mismas condiciones, el compresor rotativo también funciona ligeramente mejor.

Los compresores rotativos son una tendencia entre los grandes fabricantes de aire acondicionado de hasta 30.000 BTU / h.

Sin embargo, los compresores rotativos pueden experimentar un mayor calentamiento durante su período de funcionamiento. Esto se debe a que el gas se descarga dentro de la propia carcasa. Este tipo de compresor se usa ampliamente tanto en aires acondicionados de ventana como en unidades Split.

Compresores Tipo Reciprocantes. Compresores de Pistón

La compresión del refrigerante se realiza mediante un pistón dentro de un cilindro, similar al motor de un automóvil, yendo y viniendo. Los compresores reciprocantes son más ruidosos y consumen más energía, y están siendo reemplazados gradualmente por los rotativos.

También conocido como compresor alternativo, su sistema de compresión hace que este tipo de compresor sea más ruidoso y menos eficiente energéticamente.

Los compresores alternativos son confiables y robustos, ampliamente utilizados en modelos de aire acondicionado de ventana y Split de hasta 30.000 BTU / h. Aunque todavía son bastante habituales, este tipo de equipos está siendo sustituido paulatinamente por los de tipo rotativo.

La descarga de gas se realiza mediante la bobina de descarga. Como resultado, su disipación de calor es mayor, evitando el sobrecalentamiento.

Compresores Tipo Centrífugos

También conocidos como compresores radiales, este tipo de equipo se aplica cuando se trabaja en un rango de flujo más amplio. Este compresor contiene muchas palas, con propulsores de alta velocidad.

El compresor centrífugo puede funcionar a velocidades entre 15.000 rpm y 100.000 rpm. Además, cuentan con refrigeración por aire entre etapas. Esto aumenta el rendimiento, ya que se optimiza la disipación de calor.

Este tipo de compresor también tiene una producción de presión más uniforme, además de disminuir las posibilidades de contaminación de aceite en el sistema. Los compresores centrífugos duraderos y fiables también son silenciosos y rentables. Son usados a nivel industrial.

Compresores de Tornillo

El elemento compresor está formado por 2 rotores de tornillo, macho y hembra, que están interconectados y giran en sentido inverso. Interactúan como un tornillo que gira una rosca.

Es un compresor que se utiliza en equipos grandes para mayor comodidad y también se utiliza en refrigeración comercial.

En este modelo, se utilizan dos ejes entrelazados en forma de tornillo que giran en direcciones opuestas. El gas refrigerante entra en la cámara y se comprime entre los tornillos.

El gas se absorbe en la cámara y se lleva al condensador. Es más común verlos siendo utilizados para suministrar aire comprimido en establecimientos industriales en general. Una de las ventajas de este compresor es que ofrece un flujo de aire continuo.

Compresores Tipo Scroll

También conocido como Espiral, tiene 2 elementos en forma de espiral, uno fijo y otro que gira contra el elemento fijo.

Este tipo de equipos garantiza una gran eficiencia energética y un bajo nivel de ruido. Además, este compresor requiere menos piezas móviles que los compresores de pistón.

También tiene una baja velocidad de deslizamiento. Por tanto, esto contribuye a su buen funcionamiento y genera menos ruido, en comparación con otros modelos.

El Compresor Scroll se utiliza principalmente en enfriadoras y sistemas de aire acondicionado a partir de 24.000 BTU / h.

En el caso de los compresores Scroll utilizados para aire acondicionado, no tienen válvula de descarga interna.

Diferentes Usos de los Compresores

Todos ellos se utilizan tanto en refrigeración como en climatización, lo que diferencia el uso es el tamaño y la capacidad. Se utilizan Compresores Centrífugos y de Tornillo para tamaños grandes, generalmente a partir de 100 TR.

Los tipos Rotativos y Scrolls se utilizan generalmente hasta 100 TR. Los Compresores alternativos, hasta 150 TR.

Hoy en día se utiliza todo tipo de compresores, aunque el tipo alternativo, está desapareciendo del mercado.

Cabe mencionar que en un mismo tipo de compresor podemos tener innovaciones. Por ejemplo, existen compresores rotativos con Tecnología Inverter.

Compresores con Tecnología Inverter

Los compresores con tecnología inverter son relativamente nuevos en el mercado. Son capaces de controlar la velocidad de rotación y trabajar a baja frecuencia. Su funcionamiento, por tanto, evita subidas de tensión que hacen que algunos electrodomésticos consuman mucha electricidad.

La diferencia de consumo de un inversor a un compresor convencional puede ser hasta un 40% menor. Los compresores Inverter se encuentran más fácilmente en aires acondicionados Split, pero también pueden ser parte de los sistemas VRF.

¿Cuál es el componente más importante de un acondicionador de aire residencial? Eso es difícil de responder, porque hay muy pocos componentes en un AC de los que el sistema podría prescindir. Todas sus partes, desde los dos juegos de bobinas, el ventilador, los motores y los capacitores, son cruciales para que el sistema funcione correctamente, de modo que entregue aire fresco a tu hogar sin un desperdicio masivo de energía.

El Compresor del Aire Acondicionado, El Corazón del Sistema

Si alguna parte de un acondicionador de aire puede considerarse el “corazón” del sistema, es el compresor. Es el componente responsable de aplicar energía al refrigerante el que hace que este fluido de transferencia de calor circule por el sistema.

El compresor es la parte más cara de un acondicionador de aire a reemplazar. Por lo general, es menos costoso reemplazar todo el aire acondicionado.

Asegúrate de llamar a servicio técnico especializado tan pronto como notes algún problema con el compresor, como chirridos o dificultad para arrancar (arranque difícil).

Muchos otros problemas en un aire acondicionado pueden provocar fallas en el compresor, por lo que nunca debes dejar que el mal funcionamiento de tu sistema de enfriamiento pase sin atención profesional.