AIRE ACONDICIONADO

En 1842, Lord Kelvin inventó el principio del aire acondicionado. Con el objetivo de conseguir un ambiente agradable y sano, el científico creó un circuito frigorífico hermético basado en la absorción del calor a través de un gas refrigerante. Para ello, se basó en 3 principios:

  • El calor se transmite de la temperatura más alta a la más baja, como cuando enfriamos un café introduciendo una cuchara de metal a la taza y ésta absorbe el calor.
  • El cambio de estado del líquido a gas absorbe calor. Por ejemplo, si humedecemos la mano en alcohol, sentimos frío en el momento en que éste se evapora, puesto que absorbe el calor de nuestra mano.
  • La presión y la temperatura están directamente relacionadas. En un recipiente cerrado, como una olla, necesitamos proporcionar menor cantidad de calor para llegar a la misma temperatura que en uno abierto.
 Algunas definiciones básicas.

Un aparato de aire acondicionado sirve, tal y como indica su nombre, para el acondicionamiento del aire. Éste es el proceso más completo de tratamiento del ambiente en un local cerrado y consiste en regular la temperatura, ya sea calefacción o refrigeración, el grado de humedad, la renovación o circulación del aire y su limpieza, es decir, su filtrado o purificación.

En un proceso de climatización, bebe tenerse en cuenta que:
1.     
El calor y el frío que sienten las personas no sólo dependen de la temperatura ambiental, sino también de la humedad y de la apropiada distribución del aire.

2.      La climatización es el proceso de tratamiento del aire que controla simultáneamente su temperatura, humedad, limpieza y distribución para responder a las exigencias del espacio climatizado.

3.      El calor es una forma de energía relacionada directamente con la vibración molecular. Cuando calentamos una sustancia, sus moléculas se mueven rápidamente, generando así una energía, el calor. Si la enfriamos, el movimiento molecular se detiene, bajando la temperatura.

4.      La humedad se refiere a la cantidad de agua contenida en el aire y está directamente relacionada con la sensación de bienestar. El aire ambiente se controla para mantener la humedad relativa preestablecida mediante la humidificación o deshumidificación del aire ambiente.
5.     
Para obtener el confort deseado, es necesario que el aire sea distribuido y circule uniformemente por todo el recinto, sin producir corrientes desagradables.
6.     
Por último, la eliminación de las partículas de polvo es fundamental para la salud. Conseguir un adecuado filtrado de aire es una labor básica de un equipo de aire acondicionado.


*Artículo (Fragmentos) de Conti González Báez.  ¿Qué es el aire acondicionado?

El acondicionamiento del aire es hoy el mejor método para controlar la temperatura de un hogar, oficina o área industrial. Consiste en enfriar, limpiar y hacer circular el aire controladamente, según las exigencias del espacio climatizado. Las características del aire que se controlan simultáneamente son: temperatura, humedad, pureza y distribución uniforme en el recinto.
 

¿Cómo funciona el proceso?

Para reducir o mantener la temperatura de un ambiente por debajo de la temperatura del entorno se debe extraer calor del espacio y transferirlo a otro cuerpo cuya temperatura sea inferior a la del espacio refrigerado. El ciclo de refrigeración simple, es el principio fundamental de ingeniería que rige todos los sistemas de aire acondicionado.

El alma del proceso es una sustancia refrigerante que viaja por un circuito con dos puntos de intercambio de temperatura, uno al interior del espacio y otro en el exterior. En el punto de intercambio interior (evaporador), el refrigerante captura el calor del recinto a climatizar y lo conduce hasta el segundo punto de intercambio exterior (condensador), donde es liberado.

El refrigerante comienza el ciclo en un estado o condición inicial, pasa por una serie de procesos según una secuencia definitiva y vuelve a su condición inicial. A este proceso completo se le denomina: Ciclo de Refrigeración.




Beneficios que se esperan de un buen sistema de aire acondicionado:

 Control de temperatura automática.
 Control de velocidad de salida de aire.
 Funcionamiento mixto: Posibilidad de enfriar o calentar el ambiente con un solo equipo.
 Eliminación de la humedad del ambiente.
 Filtraje adecuado de partículas de polvo.
 Recirculación del aire y distribución uniforme en el espacio.
 Ausencia de sonido molesto
 Posibilidad de utilizar el equipo sólo como ventilador.
 Tamaño reducido.
 Rápida y fácil instalación.


Sistema de “Bomba de calor”

Una bomba de calor, es una máquina térmica que permite transferir energía en forma de calor de un ambiente a otro, según se requiera. Para lograr esta acción es necesario un aporte de trabajo acorde a la segunda ley de la termodinámica, según la cual el calor se dirige de manera espontánea de un foco caliente a otro frío, y no al revés, hasta que sus temperaturas se igualen.

Este fenómeno de transferencia de energía calorífica se realiza -principalmente- por medio de un sistema de refrigeración por compresión de gases refrigerantes, cuya particularidad radica en una Válvula inversora de ciclo que forma parte del sistema, la cual puede invertir el sentido del flujo de refrigeración, transformando el condensador en evaporador y viceversa.

 Cuestionario:

1-      ¿En qué principios se basó Kelvin para crear un circuito frigorífico hermético? ¿Qué vinculación hay con procesos termodinámicos?
2-       ¿A qué se denomina “aire acondicionado”.
3-      ¿Cuáles son las variables que se tienen en cuenta en un proceso de climatización?. Realice un cuadro de síntesis.
4-      Explique a que se llama “Ciclo de refrigeración”
5-       Mencione los componentes  principales de un sistema de refrigeración
6-      De los beneficios que se esperan de un buen sistema de aire acondicionado, ordénelo según su parecer en orden de mayor prioridad.
7-      En el sistema de bomba de calor, a qué ley de la termodinámica se hace referencia y qué es lo que se menciona.
8-      ¿Cuál es la clave de funcionamiento y el componente del equipo que permite realizar este proceso inverso?

Comentarios

  1. Perfecto. Ahora, si uso mi acondicionador de aire con temperaturas negativas en invierno, siempre tenderá a congelarse por la relación presión, temperatura.
    Por debajo de los 0°C, los aires acondicionado no FUNCIONAN.

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