uso tabla presion temperatura

FORM EXP(S1) 10-135
USO DE LA TABLA P-T
COMO HERRAMIENTA
DE SERVICIO
os fabricantes de refrigerantes, controles y otros proveedores distribuyen
una gran cantidad de tablas presi—n-temperatura cada a–o. Ser’a raro
encontrar un tŽcnico de servicio que no pueda presentar r‡pidamente una tabla
presi—n-temperatura.
L
A pesar de la amplia disponibilidad y aparente referencia a la relaci—n presi—ntemperatura, solamente unos cuantos tŽcnicos de servicio usan apropiadamente
la tabla de P-T al diagnosticar problemas de servicio.
El prop—sito de este documento es demostrar el uso apropiado de la relaci—n presi—ntemperatura e ilustrar como puede ser usada para analizar sistemas de
refrigeraci—n y aire acondicionado.
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REFRIGERANTE EN TRES FORMAS
Antes de enfocarnos en el uso de la tabla P-T, repasemos
brevemente el sistema de refrigeraci—n y examinemos
como puede aplicarse la relaci—n presi—n-temperatura
en el servicio de sistemas de refrigeraci—n y aire
acondicionado.
En un sistema de refrigeraci—n, el refrigerante existir‡
en una de las formas siguientes:
1. L’quido
2. Vapor
3. Mezcla de L’quido y Vapor
Figura 1
EVAPORADOR
Vapor
L’quido
CONDENSADOR
Mezcla de
L’quido y Vapor
COMPRESOR
RECIPIENTE
La figura 1 Ilustra el estado en que se encuentra el
refrigerante en diversos puntos de un sistema de
refrigeraci—n que opera normalmente.
mezcla de vapor y l’quido. La l’nea de l’quido que sale
del recipiente y continœa hasta la v‡lvula de expansi—n
termost‡tica debe contener solamente l’quido.
Note que el lado de alta contiene refrigerante en las
tres condiciones arriba estipuladas. La l’nea de
descarga contiene vapor. El condensador, que contiene una mexcla de vapor y l’quido, es donde el vapor
se condensa en l’quido. La l’nea entre el condensador
y el recipiente usualmente contiene solo l’quido,
aunque no ser’a anormal encontrar una mezcla de
vapor y l’quido.
Frecuentemente se instala un indicador de l’quido y
humedad, — un visor, en la l’nea l’quida para ayudar a
determinar si el refrigerante l’quido est‡ completamente
libre de vapor.
Dado que el recipiente tiene un nivel de l’quido en
determinado momento, se debe pensar que tiene una
El lado de baja del sistema usualmente contendr‡
refrigerante en solo dos de las tres formas. El lado de
baja tiene vapor en la l’nea de succi—n y una mezcla
de l’quido y vapor en la salida de la v‡lvula de expansi—n
termost‡tica hasta cerca de la salida del evaporador.
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CUANDO SE MANTIENE LA RELACION P-T,
EL REFRIGERANTE ESTA "SATURADO"
Es importante recordar que en una tabla P-T, la relaci—n
presi—n-temperatura es v‡lida solamente cuando
existe una mezcla de refrigerante l’quido y vapor.
Por lo tanto, hay solo tres lugares en el sistema de
refrigeraci—n que opera normalmente donde se puede
garantizar la validez de la relaci—n P-T. Esto es, en el
condensador, el evaporador y el recipiente, lugares
donde se sabe que hay una mezcla de refrigerante
l’quido y vapor. Cuando el refrigerante l’quido y vapor
est‡n presentes, la condici—n se denomina "saturada"
o "de saturaci—n".
Esto significa que si podemos determinar la presi—n
en cualquiera de estos lugares, podemos f‡cilmente
determinar la temperatura simplemente encontrando
la presi—n en una tabla P-T y leyendo la temperatura
correspondiente.
De la misma manera, si podemos medir con precisi—n
la temperatura en esos tres lugares, tambien se
puede determinar la presi—n usando la relaci—n P-T,
encontrando la presi—n correspondiente a la temperatura medida.
CUANDO LA RELACION P-T NO SE CUMPLE,
ES INDICACION DE RECALENTAMIENTO O SUBENFRIAMIENTO
En los puntos del sistema donde solo estŽ presente
vapor, la temperatura real estar‡ por encima de la
temperatura que es indicada por la relaci—n P-T para
la presi—n medida.
En teor’a la temperatura del vapor pudiera ser igual a
la temperatura que indica la relaci—n P-T, pero en la
pr‡ctica siempre es mayor. En este caso, recalentamiento es la diferencia entre la temperatura medida y
la temperatura correspondiente en la tabla P-T para la
presi—n en ese punto.
Donde se sabe que solamente l’quido est‡ presente,
como en la l’nea de l’quido, la temperatura medida
ser‡ un poco menor que la temperatura correspondiente
a la presi—n. En este caso, se llama subenfriamiento
de l’quido a la diferencia entre la temperatura medida
y la temperatura correspondiente a la relaci—n P-T.
TambiŽn, es possible encontrar que la temperatura real
medida sea igual a la temperatura equivalente por la
relaci—n P-T. En este caso el subenfriamiento es igual
a cero.
ANALIZANDO SISTEMAS REALES POR
REFRIGERANTE SATURADO, SUBENFRIADO O RECALENTADO
La figura 2 muestra datos de mediciones de condici—n
presi—n y temperatura en varios puntos de un sistema
operando normalmente con R-12. La temperatura
medida en la entrada del evaporador es -6¡C. Un
man—metro instalado en este punto indica una presi—n
de 22 psi, que en la tabla P-T se lee una temperatura
de -6¡C. Esto es lo que se debe esperar ya que, cuando est‡n presentes refrigerante l’quido y vapor juntos,
la relaci—n P-T se cumplir‡.
tura medida de -3¡C y la temperatura indicada por la
relaci—n P-T de -9¡C. Entonces el recalentamiento es
de 6¡C.
Un man—metro en la l’nea de succi—n mide 18 psi. Si
en este punto hubiera una mezcla de vapor y l’quido,
la temperatura medida ser’a la misma que la de la
relaci—n P-T — -9¡C. Sin embargo, en este caso la
temperatura medida es -3¡C. La cantidad de recalentamiento en el vapor es la diferencia entre la tempera-
Ahora examinemos el man—metro instalado a mitad
camino en el condensador, este mide 146 psi. Segœn la
relaci—n P-T, la temperatura deber’a ser de 46¡C, que es
la misma temperatura que midiŽramos si colocamos un
termopar en el refrigerante en este punto, donde esta
cambiando de vapor a l’quido.
Si medimos 18 psi en la entrada del compresor con
una temperatura medida de 8¡C, en este punto el
recalentamiento es de 17.¡C, calculado restando la
temperatura equivalente a 18 psi, -9¡C, de la temperatura
medida en ese punto de 8¡C.
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Figura 2
Temperatura Medida
-3¡C
Equivalente P-T a 18 psi -9¡C
Recalentamiento = 6¡C
Temperatura Medida
-6¡C
Equivalente P-T a 22 psi
-6¡C
Recalentamiento y Subenfriamiento= 0¡C
Temperatura Medida
40¡C
Equivalente P-T a 131 psi
42¡C
Subenfriamiento = 2¡C
131
22
18
EVAPORADOR
Temperatura Medida
86¡C
Equivalente P-T a 146 psi
46¡C
Recalentamiento = 40¡C
Temperatura Medida
46¡C
Equivalente P-T a 146 psi
46¡C
Recalentamiento y Subenfriamiento = 0¡C
Vapor
Vapor
146
Liquid
L’quido
146
COMPRESOR
CONDENSADOR
18
Temperatura Medida
43¡C
Equivalente P-T a 135 psi 43¡C
Recalentamiento = 0¡C
Temperatura Medida
8¡C
Equivalente P-T a 18 psi
-9¡C
Recalentamiento = 17¡C
R-12
135
Mixture de
of
Mexcla
vapor
and
liquid
L’quido y Vapor
135
Temperatura Medida
40¡C
Equivalente P-T a 135 psi
43¡C
Subenfriamiento = 3¡C
RECIPIENTE DE LIQUIDO
En otras palabras, no hay ninguna diferencia entre la
temperatura medida y la indicada por la relaci—n P-T.
TambiŽn puede decirse que tanto el recalentamiento
como el subenfriamiento son cero. Esta condici—n es
llamada "saturaci—n".
En el ejemplo tambiŽn medimos 146 psi en la l’nea de
descarga del compresor. La temperatura que se mide
aqu’ es 86¡C. Calculando el recalentamiento en la
misma manera que se calcul— en la l’nea de succi—n,
(diferencia ente la temperatura medida y la temperatura correspondiente por relaci—n P-T), se determina
que el recalentamiento es 40¡C.
Cuando un sistema usa un recipiente de l’quido, no
puede haber subenfriamiento en la superficie del l’quido en el recipiente. Esto se debe a que cuando el
l’quido y el vapor de refrigerante existen juntos, deben
obedecer a la relaci—n P-T, — el refrigerante debe estar
"saturado". En el ejemplo la presi—n medida en el
recipiente es de 135 psi, por tanto la temperatura en
el recipiente debe ser de 43¡C.
Una vez que se forma una columna de l’quido s—lida,
se puede lograr subenfriamiento en el refrigerante
bajando su temperatura con intercambiadores l’quidosucci—n, subenfriadores, o debido a bajas temperaturas
ambientes alrededor de la l’nea.
Subenfriamiento es la reducci—n de la temperatura
debajo de la indicada por la relaci—n P-T. En la ilustraci—n de la figura 2, se determin— subenfriamiento de
3¡C y 2¡C en dos puntos.
Por supuesto, es importante mantener algœn subenfriamiento en la l’nea l’quida para evitar que se formen de
r‡fagas — burbujas de gas en la l’nea y que entren a
la v‡lvula de expansi—n termost‡tica.
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Usando la tabla P-T podemos determinar la condici—n
del refrigerante en cualquier punto en el sistema midiendo
la presi—n y temperatura y siguiendo estas reglas:
A. Est‡n presentes juntos l’quido y vapor cuando
la temperatura medida corresponde a la relaci—n
P-T (en teor’a, en estas condiciones es posible
tener "l’quido saturado" — "vapor saturado", pero
en tŽrminos pr‡cticos para un sistema en
operaci—n normal debe asumirse que algœn l’quido
y algœn vapor est‡n presentes en estas condiciones).
B. Vapor recalentado est‡ presente si la temperatura
medida es superior a la correspondiente en la
relaci—n P-T. La diferencia de temperaturas es la
cantidad de recalentamiento.
C. Est‡ presente l’quido subenfriado cuando la temperatura medida es inferior a la de la relaci—n P-T.
La diferencia representa la cantidad de subenfriamiento.
LIMITACIONES PRACTICAS A LA LOCALIZACION DE MANOMETROS
En la ilustraci—n hemos colocado man—metros en puntos en el sistema donde no siempre es factible hacerlo
en una instalaci—n real. Por esto, frecuentemente
debemos hacer asunciones y deducciones cuando
trabajamos con un sistema real.
Por ejemplo, normalmente asumimos que la lectura
de 146 psi en el man—metro instalado en la l’nea de
descarga del compresor es la misma de la presi—n
que hay en el condensador. Segœn este razonamiento,
llegamos a una temperatura de condensaci—n de
46¡C. Si se sospecha que hay una l’nea de descarga
subdimensionada u otras restricciones, no podemos
hacer esta asunci—n y puede ser necesario medir la
presi—n en otros puntos para localizar el ‡rea con
problemas.
TambiŽn es pr‡ctica comœn asumir que la presi—n
medida en la v‡lvula de servicio de succi—n en el compresor es la misma que la presi—n en la salida del
evaporador en el lugar del bulbo de la v‡lvula de
expansi—n termost‡tica. Esto es particularmente cierto
en sistemas acoplados estrechamente siempre que la
l’nea de succi—n este correctamente dimensionada.
Haciendo esta asunci—n podemos calcular el recalentamiento de la v‡lvula de expansi—n sin instalar una
conexi—n para medir presi—n en el lugar del bulbo.
Sin embargo, se debe instalar una conexi—n para
medir presi—n donde est‡ localizado el bulbo, si se
quiere eliminar toda duda acerca de la cantidad de
ca’da de presi—n en la l’nea de succi—n y para lograr
mayor precisi—n en la medida del recalentamiento.
Se debe tener el cuidado de hacer consideraciones
razonables de las ca’das de presi—n en el sistema.
Ca’das de presi—n excesivas pueden ser detectadas
aplicando los principios de la relaci—n P-T. Por ejemplo,
en la Figura 2, con man—metros instalados solamente
en la succi—n y descarga del compresor y con las lecturas que se indican, una ca’da de presi—n excesiva
en el evaporador ser’a indicada por una alta temperatura de, digamos, 10¡C, medida en la entrada del
evaporador, que corresponder’a a una presi—n de
aproximadamente 47 psi en ese punto, para una
ca’da de presi—n de 29 psi desde la entrada del evaporador a la entrada del compresor (47 menos 18).
Mientras que esta ca’da se considera excesiva en
evaporadores de un solo circuito, debe recordarse
que los evaporadores multi-circuito usan un distribuidor
de refrigerante que crea una ca’da de presi—n significativa. Para R-12, la ca’da de presi—n en el distribuidor es
cerca de 25 psi. Para R-22 es 35 psi. Esto significa
que con el uso de un distribuidor de refrigerante, una
temperatura medida entre la salida de la v‡lvula de
expansi—n termost‡tica y la entrada del distribuidor de
aproximadamente 10¡C ser’a normal en el sistema
ilustrado en la figura 2.
VERIFICANDO LOS GASES NO-CONDENSABLES
La relaci—n P-T puede ser œtil para descubrir la presencia de aire u otros gases no-condensables en el
sistema.
Estos se ponen de manifiesto cuando la temperatura
en el condensador o en el medio que lo enfr’a, es
mucho menor que la que indica la relaci—n P-T.
10.9
8.9
6.7
4.3
1.7
0.5
1.3
2.0
2.8
3.6
4.5
5.3
6.2
7.1
8.1
9.1
10.1
11.2
12.2
13.4
14.5
15.7
17.0
18.2
19.5
20.9
22.3
23.6
25.1
26.6
28.2
29.8
31.5
33.2
35.0
R-22(V)
18.3
17.1
15.8
14.3
12.7
11.0
10.1
9.1
8.2
7.1
6.1
5.0
3.9
2.7
1.5
0.2
0.48
1.14
1.81
2.51
3.2
4.0
4.7
5.5
6.3
7.2
8.0
8.9
9.8
10.8
11.8
12.8
13.8
14.8
15.9
15.1
13.4
11.5
9.5
7.2
4.8
3.5
2.2
1.8
0.3
1.0
1.8
2.6
3.4
4.3
5.2
6.1
7.0
8.0
9.0
10.1
11.2
12.3
13.5
14.7
15.9
17.2
18.6
19.9
21.4
22.8
24.3
25.9
27.5
29.1
0.4
2.1
3.9
5.8
7.9
10.1
11.3
12.5
13.7
15.1
16.5
17.9
19.3
20.8
22.4
24.0
25.7
27.4
29.2
31.0
32.9
34.8
36.8
38.8
41.0
43.1
45.4
47.7
50.1
52.5
55.0
57.6
60.2
63.0
65.7
R- 12(F)
R- 410(Z) R- 407C(N)
21.1
20.0
18.9
17.6
16.2
14.7
13.9
13.0
12.1
11.2
10.3
9.3
8.2
7.2
6.1
4.9
3.7
2.4
1.1
0.1
0.8
1.5
2.2
3.0
3.8
4.6
5.4
6.3
7.2
8.1
9.1
10.1
11.1
12.2
13.3
R- 134a(J)
REFRIGERANTE (CîDIGO SPORLAN)
-10
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
TEMPERATURA
¡C
36.8
38.6
40.5
42.5
44.4
46.5
48.6
50.8
53.0
55.2
57.5
59.9
62.4
64.9
67.4
70.0
72.7
75.5
78.3
81.2
84.1
87.1
90.2
93.3
96.5
99.8
103.2
106.6
110.1
113.7
117.3
121.1
124.9
128.8
132.7
R-22(V)
68.6
71.5
74.6
77.7
80.8
84.1
87.4
90.8
94.3
97.9
101.6
105.3
109.1
113.1
117.1
121.2
125.5
129.8
134.2
138.7
143.3
148.0
152.8
157.7
162.7
167.8
173.0
178.4
183.8
189.4
195.1
200.8
206.8
212.8
218.9
30.9
32.6
34.4
36.3
38.2
40.2
42.2
44.2
46.4
48.6
50.9
53.1
55.6
58.0
60.5
63.1
65.8
68.5
71.3
74.1
77.1
99.8
103.2
106.8
110.4
114.1
117.9
121.7
125.7
129.7
133.8
138.0
142.3
146.7
151.1
17.1
18.2
19.4
20.6
21.8
23.1
24.4
25.8
27.1
28.6
30.0
31.5
33.0
34.6
36.2
37.8
39.5
41.2
43.0
44.8
46.6
48.5
50.4
52.4
54.4
56.5
58.6
60.7
62.9
65.2
67.5
69.8
72.2
74.6
77.1
R- 410(Z) R- 407C(N) R- 12(F)
14.4
15.5
16.8
18.0
19.3
20.6
22.0
23.4
24.8
26.3
27.8
29.3
30.9
32.6
34.3
36.0
37.8
39.6
41.5
43.5
45.4
47.5
49.6
51.7
53.9
56.1
58.4
60.8
63.2
65.7
68.2
70.8
73.5
76.2
79.0
R- 134a(J)
REFRIGERANTE (CîDIGO SPORLAN)
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
TEMPERATURA
¡C
TABLA PRESION - TEMPERATURA
136.8
140.8
145.0
149.3
153.8
158.2
162.8
167.4
172.1
177.0
181.9
186.9
192.0
197.2
202.3
207.8
213.3
218.9
224.5
230.3
236.2
242.2
248.3
254.5
260.8
267.2
273.7
280.3
287.1
293.9
300.9
308.0
315.2
322.5
329.9
R-22(V)
225.2
231.6
238.1
244.8
251.5
258.5
265.5
272.7
280.0
287.5
295.1
302.8
310.7
318.7
326.9
335.2
343.7
352.4
361.2
370.1
379.3
388.6
398.0
407.7
417.5
427.4
437.6
447.9
458.5
469.2
480.1
491.2
502.5
514.0
525.7
155.7
160.3
165.0
169.9
174.8
179.8
184.9
190.2
195.5
200.9
206.4
212.0
217.8
223.6
229.5
235.6
241.7
248.0
254.4
260.9
267.5
274.2
281.0
288.0
295.0
302.2
309.5
317.0
324.5
332.2
340.0
347.9
356.0
364.2
372.5
R- 410A(Z) R- 407C(N)
79.7
82.3
84.9
87.6
90.4
93.2
96.0
98.9
101.9
105.0
108.0
111.2
114.4
117.6
121.0
124.4
127.8
131.3
134.9
138.5
142.2
146.0
149.8
153.7
157.7
161.7
165.9
170.0
174.3
178.6
183.0
187.4
192.0
196.6
201.3
R- 12(F)
81.8
84.7
87.7
90.7
93.8
97.0
100.2
103.6
106.9
110.4
113.9
117.6
121.2
125.0
128.8
132.7
136.7
140.8
144.9
149.2
153.5
157.9
162.4
167.0
171.7
176.4
181.3
186.2
191.2
196.4
201.6
206.9
212.3
217.8
223.4
R- 134a(J)
REFRIGERANTE (CîDIGO SPORLAN)
Presi—n man—metrica-psig
Negrita
Para determinar Subenfriamiento para R-407C use los valores de PUNTO DE EBULLICION (temperaturas mayores que 10¡C - Fondo Gris);
Para determinar Recalentamiento para R-407C use los valores de PUNTO DE ROCIO(temperaturas de 10¡C y menores).
-50
-48
-46
-44
-42
-40
-39
-38
-37
-36
-35
-34
-33
-32
-31
-30
-29
-28
-27
-26
-25
-24
-23
-22
-21
-20
-19
-18
-17
-16
-15
-14
-13
-12
-11
TEMPERATURA
¡C
Vac’o- Pulgadas de HG
It‡lica
PRUEBE SUS CONOCIMIENTOS DE LA RELACION P-T
La figura 3 es un ejercicio para probar sus conocimientos de la relaci—n P-T y su uso. Se muestran la presi—n y temperatura en
varios lugares en el sistema. Ponga una marca a la caja que indica la condici—n del refrigerante en cada punto. En el caso de
vapor recalentado o l’quido subenfriado, indique la cantidad en el espacio mostrado.
P‡gina 6 / Form EXP(S1) 10-135
Temperatura Medida 16¡C
Saturaci—n
_______
Recalentamiento _______ ¡C
Subenfriamiento _______ ¡C
67
261
R-22
RECIPIENTE
240
Temperatura Medida 46¡C
Saturaci—n
_______
Recalentamiento _______ ¡C
Subenfriamiento _______ ¡C
CONDENSADOR
261
Temperatura Medida 49¡C
Saturaci—n
_______
Recalentamiento _______ ¡C
Subenfriamiento _______¡C
EVAPORADOR
70
Temperatura Medida 5¡C
Saturaci—n
_______
Recalentamiento _______ ¡C
Subenfriamiento _______¡C
COMPRESOR
Temperatura Medida 99¡C
Saturaci—n
_______
Recalentamiento _______ ¡C
Subenfriamiento _______ ¡C
67
Temperatura Medida 9¡C
Saturaci—n
_______
Recalentamiento _______ ¡C
Subenfriamiento _______¡C
Figura 3
Mexcla de
L’quido y Vapor
L’quido
Liquid
Vapor
Vapor
Temperatura Medida 43¡C
Saturaci—n
_______
Recalentamiento _______ ¡C
Subenfriamiento _______ ¡C
240
213
Temperatura Medida 39¡C
Saturaci—n
_____
Recalentamiento _____ ¡C
Subenfriamiento _____ ¡C
Form EXP(S1) 10-135 / P‡gina 7
AC A L
Yo u r S o u r c e F o r Q u a l i t y C o m p o n e n t s
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636
636
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cada punto. En el caso de vapor recalentado o l’quido subenfriado, indique la cantidad en el espacio mostrado.