Cómo está organizado el aire acondicionado o el sistema split

Un aparato de refrigeración

Un dispositivo de refrigeración es un aparato electrónico diseñado para regular la temperatura dentro de una habitación. Para garantizar el rendimiento óptimo y la longevidad del aparato, es crucial tener una comprensión básica de sus principios de funcionamiento.

Construcción

El aparato de aire acondicionado puede tener dos diseños posibles: puede ser en forma de monobloque o puede tener un diseño de dos módulos. El aparato funciona como un sistema cerrado que permite el movimiento de refrigerante, siendo los refrigerantes más utilizados el freón R-22 y el R-410.

He aquí un desglose de los componentes que forman un aparato de aire acondicionado:

• El compresor se encarga de comprimir el refrigerante (freón) y garantizar su desplazamiento hasta el intercambiador de calor.
• El condensador, situado en la unidad remota, enfría el refrigerante exponiéndolo a una superficie enfriada en el intercambiador de calor, lo que hace que pase a estado líquido.
• El evaporador, situado en el interior de la carcasa, absorbe el calor y facilita la entrada de aire frío en la habitación. También convierte el refrigerante en gas.
• El regulador de presión, que puede tener la forma de un tubo capilar o de un estrangulador, funciona como una forma de reducir bruscamente la presión y la temperatura del freón.
• El ventilador genera un chorro de aire que se dirige hacia los intercambiadores de calor.

Tenga en cuenta que todos los modelos de acondicionadores de aire comparten los mismos componentes fundamentales.

El diagrama ilustra el proceso operativo básico de un aire acondicionado típico.

El diagrama ilustra el funcionamiento de un aparato de aire acondicionado cuando funciona en modo refrigeración. Muestra visualmente cómo el refrigerante absorbe calor durante la evaporación y lo libera durante la condensación. Este proceso, conocido como ciclo de refrigeración por compresión de vapor, implica la absorción de energía térmica en un intercambiador de calor y su liberación en otro.

El freón se introduce en el compresor en forma de gas, con una presión despreciable de 3-5 atm y una temperatura de +10-20˚C. En el interior de la unidad, la sustancia gaseosa se presuriza hasta un rango de 15-25 atm, al tiempo que aumenta la temperatura hasta +70-90˚C.

El refrigerante comprimido pasa al condensador, donde se enfría y se transforma en líquido al ser soplado por un ventilador, liberando energía térmica en el proceso. El aire que sale del condensador se calienta. El refrigerante sale del intercambiador de calor con una temperatura 10-20˚ superior a la del aire circundante.

En el estrangulador, que es un tubo fino de cobre en forma de espiral, la temperatura y la presión del freón disminuyen según los principios de la física, provocando una vaporización parcial. Tras pasar por el regulador de presión, una mezcla de fracciones líquidas y gaseosas del refrigerante entra en el evaporador.

El evaporador convierte el freón en estado gaseoso absorbiendo calor, mientras que el ventilador empuja el aire a través del evaporador para enfriarlo, antes de introducirlo en la habitación. A continuación, el compresor vuelve a aspirar el gas, que tiene baja temperatura y presión. Este proceso se repite continuamente.

Nota! El funcionamiento de un acondicionador de aire depende de la capacidad del refrigerante para absorber y liberar energía térmica a medida que pasa del estado gaseoso al líquido.

Unidad exterior

La unidad exterior cuenta con un filtro situado dentro de la carcasa exterior que alberga los componentes de construcción. Está equipado con una cubierta protectora que protege los terminales del conector del cable eléctrico y, en algunas unidades, también los accesorios de conexión.

En el núcleo de la unidad se encuentra el compresor, que es el "corazón" del aparato." Los acondicionadores de aire utilizan compresores de pistón, menos caros pero menos fiables, o unidades scroll. Estos compresores comprimen el refrigerante y guían su movimiento a lo largo de un circuito cerrado.

El ventilador se encarga de proporcionar flujo de aire para refrigerar el condensador. Los modelos más baratos suelen utilizar ventiladores de una sola velocidad, mientras que las opciones más caras ofrecen 2-3 velocidades fijas o capacidad de ajuste suave.

Se instala una válvula de cuatro vías en los sistemas que tienen capacidad tanto de refrigeración como de calefacción. Al conmutar la válvula, se invierten las funciones del intercambiador de calor y del condensador, y se cambia la dirección del flujo de freón.

El condensador es un radiador formado por tubos de cobre con deflectores de aluminio. Enfría y condensa el freón, a la vez que calienta el aire.

El cuadro de control sólo está presente en los dispositivos inverter, las unidades cassette y las unidades de tipo conducto. En la mayoría de los modelos, la electrónica se encuentra en la carcasa del evaporador.

El filtro está situado en el lado de aspiración del compresor. Su finalidad es proteger contra las pequeñas partículas que puedan entrar en el sistema cerrado durante la instalación.

Los conectores sirven de puntos de conexión para las distintas unidades.

Carcasa del evaporador

El aparato funciona según un esquema específico, que incluye la presencia de una unidad interna situada en el interior del edificio y encargada de mantener los parámetros de aire deseados.

Los componentes clave de este diseño son:

• Un panel frontal diseñado como una rejilla de plástico. Se puede desmontar fácilmente para su mantenimiento y permite acceder al aire.
• Un evaporador, que sirve como intercambiador de calor. Con la ayuda de un ventilador, el freón se calienta y el aire se enfría.
• Un filtro grueso, en forma de malla electrostática, se encarga de recoger los residuos finos, el pelo de los animales y las partículas grandes de polvo.
• También hay filtros finos, como catalíticos, bactericidas, de plasma y otros. Estos filtros están diseñados para purificar el aire de microorganismos patógenos, polvo, polen de plantas, humo y olores desagradables. Algunos modelos de aire acondicionado incorporan dos o más filtros.
• El aparato está equipado con un panel indicador que utiliza diodos luminosos para mostrar su modo de funcionamiento e indicar posibles averías.
• El evaporador es soplado por un ventilador, que tiene múltiples velocidades de funcionamiento.
• La placa de control, que contiene el microprocesador central, está situada en el lado derecho de la carcasa.
• El flujo de aire puede dirigirse según las preferencias del usuario mediante rejillas verticales y horizontales.
• Debajo del evaporador hay una bandeja para recoger el condensado, que se puede vaciar con una manguera de drenaje.

Tenga en cuenta que para que el sistema funcione correctamente es necesario limpiarlo y cambiar los filtros con regularidad, así como realizar un mantenimiento anual.

Un error común entre los consumidores es pensar que el aire acondicionado sólo sirve para enfriar el aire cuando hace calor. Sin embargo, entender cómo funciona un aire acondicionado abre un mundo de posibilidades y multitud de funciones que puede ofrecer este aparato.

Modos principales

La función de refrigeración de la unidad se activará cuando la temperatura supere los parámetros predeterminados. Tiene un rango de temperatura de +1-30˚C con un alto nivel de precisión, hasta 1˚C para unidades normales y 0.5˚C para unidades inverter.

Para la calefacción, se pueden utilizar sistemas split de dos circuitos con la función declarada. En este modo, la temperatura del aire se eleva al nivel deseado, garantizando una distribución uniforme por toda la habitación. Esta función es especialmente útil fuera de temporada, cuando no se dispone de calefacción central, o en verano, cuando el clima es húmedo.

El modo de ventilación permite apagar el compresor y el ventilador de la unidad remota. Este modo garantiza que el aire se distribuya uniformemente, evitando que el calor se acumule en el techo durante los meses de invierno.

El modo de deshumidificación se utiliza para evitar el crecimiento de moho y eliminar el aire viciado en edificios con mucha humedad, sin afectar a la temperatura.

La filtración implica el uso de dos tipos de filtros. Los filtros gruesos capturan las partículas visibles y deben limpiarse cada dos semanas con una aspiradora. Los filtros finos, en cambio, eliminan el humo, el polvo, los virus y las bacterias del aire. Estos filtros no pueden limpiarse y deben sustituirse cada dos o tres meses.

Funciones adicionales

La humidificación es el proceso de reducir el nivel de humedad por debajo del 50%, lo que puede tener un impacto negativo en el estado de la piel y provocar sequedad en los ojos y molestias en la garganta. La productividad de estos aparatos es de unos 400-600 ml/hora.

La consecución de los niveles de humedad deseados puede realizarse mediante varios métodos:

• Instalación de un generador de vapor;
• Utiliza la humidificación ultrasónica, en la que el suministro de agua se repone mediante el condensado que fluye hacia un sistema de drenaje;
• Utilización de un elemento humidificador integrado en la unidad exterior, como el casete usolite que recoge el condensado.

Dato curioso! La empresa japonesa Daikin fue la pionera en instalar humidificadores en los sistemas de climatización.

Además, los sistemas split tienen uno o más filtros que pueden capturar partículas de menos de 2 micras, lo que proporciona una limpieza adicional.

• Fotocatalítico: consta de una lámpara ultravioleta y una base recubierta de óxido de titanio con propiedades catalizadoras, que divide las sustancias orgánicas en óxidos de carbono y agua.
• El ionizador de plasma, que genera un voltaje de 4800 V, descompone los olores, los microorganismos y las pequeñas partículas depositadas en la superficie del filtro.
• Antibacteriano – incorpora sustancias naturales como cachetinas y vassabas.
• Enzimático – contiene sustancias bioactivas que eliminan patógenos.
• Filtro de iones de plata – rompe los caparazones bacterianos, aniquilándolos; el elemento de nanoplata libera iones.
• Electrostática: crea un campo electromagnético que hace que las partículas cargadas se depositen en la superficie del filtro.

Por cierto, fueron los fabricantes Panasonic y Samsung los que tomaron la delantera en la producción masiva de sistemas split con limpieza multietapa.

En cuanto a la inducción de aire, los acondicionadores de aire de ventana y de conducto funcionan con un intercambio parcial de aire. Algunos sistemas split incorporan un conducto flexible que permite la entrada de aire fresco en la habitación, reduciendo el nivel de dióxido de carbono.

El principio fundamental del funcionamiento de los acondicionadores de aire es el uso de inversores. En lugar de apagarse una vez alcanzados los parámetros deseados, los inversores cambian suavemente a un modo de menor potencia. Esto ayuda a evitar cambios bruscos de temperatura y reduce el consumo de energía.

En cuanto al funcionamiento a bajas temperaturas, los modelos de la versión de invierno (equipados con calefacción para drenaje y unidades remotas) pueden calentar a temperaturas tan bajas como -20 a -25˚C. Sin embargo, su rendimiento es inferior en comparación con el funcionamiento normal.

La ionización negativa del aire es crucial para mantener una buena salud. La ausencia de estas partículas cargadas negativamente puede provocar una disminución de la productividad, pereza y fatiga. Es muy ventajoso disponer de un ionizador integrado en la unidad de climatización.

Se necesita ayuda! Los ionizadores se pueden encontrar con frecuencia en la oferta de productos de marcas conocidas como Panasonic y Mitsubishi.

¿Cuál es la diferencia entre el funcionamiento de un aire acondicionado y un sistema split?

El sistema de dos módulos es un tipo de unidad de aire acondicionado que funciona según el mismo principio que un monobloque, pero con algunas diferencias en su diseño.

En un climatizador monobloque, todos los componentes están alojados en una sola unidad, como una unidad de ventana o móvil. Las unidades móviles están equipadas con ruedas, lo que permite desplazarlas fácilmente a diferentes lugares. Sin embargo, un inconveniente es que las mangueras de disipación de calor pueden ser bastante largas cuando se ventilan al aire libre. Las unidades monobloque más potentes son capaces de enfriar una superficie de hasta 35 metros cuadrados.

Existen varios tipos de bloques internos:

• Unidades montadas en el techo, como los sistemas de cassette y de conductos;
• Unidades de pared-techo: diseñadas específicamente para habitaciones pequeñas con techos bajos;
• Unidades de suelo-techo – la instalación de estas unidades ayuda a evitar los flujos de aire directos sobre las personas.

Para los apartamentos, son más adecuados los diseños montados en la pared y con conductos, mientras que para los edificios públicos se prefieren las unidades de cassette, de conductos y de suelo a techo

Criterios de selección

Teniendo en cuenta la disposición y las capacidades del aparato, es posible seleccionar la unidad climática más adecuada. Surge la pregunta: ¿qué es mejor, un aire acondicionado o un sistema dividido??

• El proceso de instalación es sencillo;
• El aparato no requiere mucho mantenimiento;
• La movilidad es una característica clave;
• El precio es más asequible.
• Su potencia es menor: hasta 4 kW;
• El aparato tiene un aspecto voluminoso y poco atractivo;
• Funciona con menos eficiencia;
• El ruido puede alcanzar los 50 dB durante el funcionamiento;
• Acumula condensados en la bandeja, que hay que retirar periódicamente;
• La instalación de aparatos de aire acondicionado de ventana reduce la iluminación natural de la habitación.

Estos aparatos son perfectos para crear un ambiente confortable durante los calurosos meses de verano en espacios reducidos, como apartamentos pequeños o casas de campo. También son muy fáciles de transportar y no requieren conocimientos especiales ni tiempo para conectarlos.

Ventajas de un sistema split

• Funciona con niveles de ruido moderados (hasta 30 dB)
• Potente con un mínimo de 7 kW
• Gran eficiencia energética
• Dispone de modo nocturno, control de temperatura y humedad y mando a distancia
• Puede dirigir el flujo de aire en la dirección deseada
• Amplia gama de unidades de doble módulo entre las que elegir

La unidad interior tiene un aspecto atractivo y se integra perfectamente en cualquier interior. Ofrece múltiples modos de funcionamiento, como refrigeración, calefacción, secado, limpieza mejorada e ionización.

Las ventajas de los climatizadores de tipo inverter son especialmente notables:

• Funcionan de forma continua sin apagarse, lo que se traduce en niveles de temperatura constantes;
• Los niveles de potencia se regulan automáticamente;
• Las corrientes de entrada son mínimas, lo que prolonga su vida útil y permite instalarlo en edificios con cableado débil;
• Ahorran un 20-25% en el consumo de energía;
• Funcionan de forma silenciosa, por lo que son adecuados para su instalación en dormitorios y habitaciones infantiles.
• Se recomienda encargar la instalación a un especialista, ya que el coste de la instalación puede ascender a un tercio del precio de la unidad;
• El precio es mucho más elevado.

Los sistemas de climatización con dos unidades se adquieren para funcionar las 24 horas del día en verano y fuera de temporada. Los sistemas de dos módulos se compran en apartamentos donde hay personas alérgicas o niños que enferman con frecuencia.

El principio de funcionamiento de un climatizador split permite crear unas condiciones de vida confortables en cualquier época del año. La amplia gama de funciones satisface todas las necesidades de los usuarios.