♒ El diagrama presión entalpía

DIAGRAMA DE MOLLIER O DIAGRAMA P-H

• El diagrama de Mollier es el mejor sistema gráfico para entender las instalaciones frigoríficas.

• Cuando estudiaba, trabajé mucho con este diagrama, pasábamos días y días haciendo ejercicios teóricos, después en una máquina de aire acondicionado por conductos intentábamos ver los puntos del diagrama.

• En mi caso siempre lo he conocido como diagrama p-h (presión entalpía).

• Vamos a ir paso a paso viendo el diagrama y situándolo en un circuito frigorífico, para poder ver los puntos claves de este diagrama.

• No os penseis que este diagrama es algo extraordinario que hay que conocer e interpretar con precisión.

• Hay tres puntos claves que es necesario saber y siempre tenerlos en cuenta, por lo demás es todo bastante aburrido.

PUNTO Nº 1

-Entrada a la válvula de expansión.

• Este punto está situado justamente dentro de la válvula de expansión, en este caso una electrónica, pero puede ser cualquiera.

• Dentro de la Válvula de expansión tenemos un orificio, pues estamos delante de ese orificio, tenemos alta presión y alta temperatura, por lo tanto, estamos en lo que se denomina zona de alta.

PUNTO Nº 2

-Salida de la válvula de expansión.

• Es increible que nada más salir de la válvula de expansión estemos en el punto nº 2, esto sucede en aproximadamente 5mm de distancia, esto es lo que tiene la termodinámica y la física.

• Ahora en este punto tenemos baja temperatura y baja presión y ya estamos en la zona denominada de baja.

TRAMO 1-2

• En este tramo lo único que hacemos es reducir la presión, pero como presión y temperatura van unidas, lo que sucede es que se produce una bajada de temperatura acorde con la presión, además tenemos otro concepto que añadir aquí, que es el % (porcentaje) de líquido en el evaporador, éste depende de la temperatura que tenemos en el punto nº 1.

PUNTO Nº 3

Se acabó la evaporación del gas refrigerante, ahora deberíamos estar en el evaporador pero muy cerquita de su final.

• Cuando se terminan de evaporar todas las gotas de refrigerante, el porcentaje de líquido es 00, inmediatamente pasamos a la zona de recalentamiento del gas refrigerante.

TRAMO 2-3

• Este tramo es conocido como efecto refrigerante, tiene mucha importancia a nivel técnico en el sentido de que, cuanto más largo sea ese tramo más calor sacamos por kg de refrigerante.

• Esto es debido a que el porcentaje de líquido X es mayor cuanto más a la izquierda empecemos la evaporación, y eso depende de la temperatura en el punto nº 1.

PUNTO Nº 4

• Aspiración del compresor. Este punto yo lo veo exactamente en la cámara de aspiración de un compresor.

• Cuando digo cámara de aspiración es porque cada tipo de compresor es distinto y puede ser de forma también distinta, pero indudablemente es donde empieza la compresión del gas refrigerante.

• Voy a poner un ejemplo mucho mejor de lo que significa para mi este Punto nº 4, yo lo veo por ejemplo, en un compresor de pistones, exactamente en la entrada a la válvula de aspiración. Imaginaros vosotros en otros compresores dónde puede estar.

TRAMO 3-4

• Este tramo es la base de funcionamiento de cualquier compresor, es dónde podemos ahorrar mucha entropía y tener un COP espectacular si sabemos aprovechar este tramo.

• Reconozco que es el más delicado y el que más miedo da, pero es cuestión de analizarlo y hacer algunas prácticas.

PUNTO Nº 5

• Cuando no hacemos las cosas bien, en este punto podemos tener muchos problemas, altas temperaturas de descarga, carbonización del aceite, deterioro de las piezas de descarga del compresor, etc.

• En este punto es importantísimo mantener la entropía a raya, de lo contrario nuestros problemas se pueden multiplicar debido a las altas temperaturas que se alcanzan aquí.

• Más de 100 ºC y eso significa que incluso te quemas la piel al mínimo contacto.

TRAMO 4-5

• Si el tramo 3-4 lo entendemos y conseguimos que se lo más pequeño posible, el 4-5 que es exactamente la compresión, mantendrá a raya la entropía, siempre y cuando tengamos un condensador adecuado, y las temperaturas de descarga no se irán por las nubes, entonces, ahorraremos mucha entropía y el ciclo frigorífico mejorará considerablemente.

• Prestar atención al display digital, pasamos de 0,2 a 84 ºC, esto a un compresor le cuesta mucho, estamos aumentando mucho la entropía y esto no es bueno para un compresor, pero podemos considerar esta temperatura de descarga bastante normal.

• El problema estaría cuando llegamos a los 110 ºC y esto se produce con demasiada frecuencia sobre todo en verano.

PUNTO Nº 6

• Antes de que empiece la condensación el sobrecalentamiento de refrigerante se tiene que reducir, esto significa que cuanto más tengamos más tardamos en empezar a licuar este.

• Fijaros que el punto nº 6 está bastante dentro del condensador, con lo cual ese sobrecalentamiento es bastante perjudicial.

• Si no evitamos antes este sobrecalentamiento, después tenemos que poner algún sistema auxiliar de enfriamiento, y esto aumenta el costo energético de la instalación. Me refiero a que tengamos que enfriar las culatas de los compresores, o estos se paren por altas temperaturas de descarga.

TRAMO 5-6

• Yo personalmente llamo a esto sobrecalentamiento estúpido e innecesario, es cierto que a veces es imposible de eliminar, existen leyes físicas que lo impiden, pero entendiendo bien cómo se produce podemos reducirlo enormemente.

• Si miramos de nuevo en el display digital, la temperatura baja considerablemente antes de empezar a licuarse el refrigerante.

• Me voy a desdecir un poco de lo que dije en uno de los párrafos anteriores, para un sistema de refrigeración el sobrecalentamiento es horrible, pero pensemos un poco y para un sistema de bomba de calor, ¿no es tan malo verdad?.

• Como veis las cosas no son blanco o negro, tambien tenemos matices. De todas formas el sobrecalentamiento hay que evitarlo todo lo que se pueda.

PUNTO Nº 7

• Ya casi estamos terminando un ciclo completo al circuito frigorífico, aquí deberíamos esta a punto de salir del condensador, sino fuese así las cosas no irían bien en la instalación, es decir, podemos tener refrigerante sin condensar y eso no es bueno.

• Fijaros en el punto nº 7, si empezaramos ahí la expansión el punto nº 2 estaría mucho más a la derecha, por lo tanto el efecto frigorífico sería mucho más pequeño y obtendremos menos calor por cada kg de refrigerante.

• Debemos darnos cuenta de la importancia del subenfriamiento y lo que significa en una instalación, podéis ver el artículo de la condensación flotante y así tener una idea más clara de lo que es.

TRAMO 6-7

• Aquí se produce la condensación del fluido frigorífico y durante este proceso prácticamente no hay variación de presión y temperatura, no tiene más trascendencia este tramo.

TRAMO 7-1

Es muy importante en el ciclo frigorífico, es el subenfriamiento, mejora el efecto refrigerante, permite reducir los kg de refrigerante circulando por la instalación y así reducir el trabajo del compresor.

• Hemos llegado al final, existen muchos otros componentes en el diagrama p-h, pero, para mí son secundarios, teniendo estos conceptos claros, teneis lo mas importante para entender un circuito frigorífico y saber el porqué de todo lo que sucede en una instalación.

• Voy a dejar una pequeña animación de un ciclo completo de todos los puntos importantes de la instalación, así lo podéis recordar muy rápido al cerrar los ojos durante unos instantes. Esto no lo hagáis conduciendo, es peligroso.

• Hoy en la reflexión quiero dejar dos puntos claves:

– El subenfriamiento

– El recalentamiento

Si controlais los dos puntos anteriores, controlais la instalación al 100%. A partir de aquí los problemas que podéis tener pueden ser técnicos, eléctricos, electrónicos etc, pero teneis el control total.

• Esto es todo por hoy, un saludo para tod@s.