Diagrama de Mollier (Aire Acondicionado)

Para conocer si tu equipo de aire acondicionado está funcionando correctamente es necesario tener en cuenta diversos aspectos. Entre ellos, tenemos: la línea de líquido o de alta presión y la línea de baja presión. Para llevar a cabo estas lecturas es necesario el Diagrama de Mollier, también conocida como tabla P-H o tabla presión – entalpía. Veamos de qué se trata esta tabla y la manera en que puedes hacer uso de ella.

Antes de entrar de lleno en el tema, es necesario conocer cómo funciona un equipo de aire acondicionado, en breve te lo explicaremos. Como sabes, funciona por compresión, para realizar el ciclo frigorífico el equipo extraer el calor de aire presente en la estancia y de esta manera climatiza.

Este proceso lo efectúa mediante los circuitos frigoríficos, a través de un gas refrigerante. Este pasa de estado gaseoso a líquido y viceversa, de líquido a gaseoso (según el proceso dentro de las tuberías del equipo de enfriamiento). Al producirse el cambio químico de los gases refrigerantes, estos absorben el calor del espacio en el que se encuentra el quipo.

Partes del funcionamiento del aire acondicionado

De esta manera se produce el intercambio térmico y baja la temperatura en el ambiente. En este punto es necesario tener en cuenta varios elementos que forman parte del funcionamiento del ciclo de refrigeración. Específicamente un equipo tipo Split: La unidad interior, unidad exterior, los gases refrigerantes (de los que te hablaremos más adelante) y el termostato.

Componentes del aire acondicionado Split

  • Unidad interior (o Split): esta es la unidad que contiene al evaporador. Es la encargada de extraer el aire caliente y además contiene un ventilador encargado de distribuir el aire refrigerado en el ambiente.
  • Unidad exterior: esta unidad está compuesta por condensador y el compresor. Es aquí donde ocurre el cambio de la sustancia (de gaseoso a líquido).
  • Compresor: se encarga de comprimir el gas, de esta manera aumenta la temperatura de la sustancia.
  • Gases refrigerantes: esta sustancia es la encargada de absorber el calor en el ambiente.
  • Termostato: gracias a este artefacto el equipo trabaja correctamente, ya que sirve para regular las funciones del A/A. Básicamente la eficiencia del equipo depende del termostato.

Por otro lado, durante el ciclo de refrigeración intervienen los siguientes componentes: el compresor, el condensador, la válvula de expansión y el evaporador. Para conocer mejor de qué se trata el ciclo de refrigeración, es necesario conocer cada uno de los cambios que sufre el gas refrigerante en cada fase y para ello, se hace uso del diagrama de mollier que a continuación te explicamos.

¿Qué es el Diagrama de Mollier?

Gráfica de diagrama de mollier

El diagrama de mollier (o tabla presión entalpía) es la tabla en la que se ven representados gráficamente los diferentes estados a los que se ven sometidos los compuestos químicos, en el ciclo de refrigeración por compresión así como en los sistemas frigoríficos.

Gracias a este diagrama se evalúa las condiciones en la que se encuentra el sistema, es decir si está llegando solo gas al compresor (sobrecalentamiento) y líquido al punto de subenfriamiento en la válvula de expansión.

Está compuesta por el eje vertical en escala logarítmica para la presión absoluta, y el eje horizontal la cual refleja la entalpía siendo la unidad de masa y esta se representa en (KJ/Kg). Además de la curva de saturación, la cual tiene forma de U invertida, allí se especifica el estado del compuesto. Ya sea que esté líquido o líquido saturado, líquido – vapor, vapor saturado o sobrecalentado.

Interpretación del diagrama de mollier

Las lecturas del diagrama Ph se realizan de la siguiente manera. Las líneas en el diagrama están delimitadas por la campana o por la curva de Andrews: a la derecha tienes la zona de vapor sobrecalentado, en el interior la zona de líquido-vapor, y a la izquierda la zona de líquido subenfriado.

Otro punto importante es que la línea que separa la zona de líquido subenfriado de la zona de líquido-vapor es la línea de líquido saturado. Y la línea que separa a la zona de vapor sobrecalentado de la zona líquido-vapor es conocida como línea de vapor saturado.

Mientras el punto más alto de la campana el punto crítico, es donde se unen las líneas de líquido saturado y vapor saturado, cuando el refrigerante se encuentra por encima de este punto no es posible condensarlo.

Las líneas trazadas sobre la curva de Andrews son conocidas como.

  • Isobaras: se representan por una línea horizontal, y esa línea representa todos los puntos con una misma presión. Debes tener en cuenta que esta escala no es lineal sino logarítmica.
  • Isoentálpicas: para representar todos sus puntos que tienen una entalpía constante lo harás con líneas verticales. Se debe tener en cuenta que la entalpía representa la energía total del sistema, en cualquier condición termodinámica.
  • Isoterma: es la línea que sirve para representar la temperatura del refrigerante.
  • Isocora: es la línea para representar los puntos con el mismo volumen específico.
  • Isoentrópicas: es la línea que representa todos los puntos con una entropía constante.

Ciclo del gas refrigerante

  • La primera etapa es la de compresión, para aumentar la presión y el gas circule por todo el sistema. El compresor eleva la presión del gas refrigerante (solo puede comprimir gas, no puede comprimir líquido) y aumenta la temperatura. Hay gran variedad de compresores: de pistón, rotativos, alternativos, entre otros.  El gas al salir del compresor va perdiendo calor y viaja por las tuberías (estas son generalmente de cobre), hacia el condensador.
  • El condensador se encarga de enfriar el gas, por lo que extrae todo el calor. De esta manera el refrigerante tiene un cambio de fase, pasa de estado gaseoso a líquido.
  • El refrigerante sigue su recorrido hasta llegar a la válvula de expansión, y aquí se da una caída abrupta de presión (en instalaciones pequeñas realmente se hace uso es de un tubo capilar, ya que la variación del caudal de refrigeración es poca, por lo tanto, estos sistemas trabajan a una misma capacidad)  y esto es lo que se busca con la zona de expansión una caída entre la zona de alta y de baja presión.

En la actualidad los sistemas de refrigeración, ya vienen armados. Por lo que solo necesitan hacerse cálculos de las capacidades térmicas.

  • En esta etapa de cambio de temperatura no hay variación de la energía, es decir, la entalpía es constante. Igualmente, en esta zona el gas se encuentra en estado líquido y comienza a evaporarse, aproximadamente el 10% del líquido.
  • El gas en estado semilíquido pasa a la zona del evaporador, y es en esta parte del sistema donde se logra el frío. Las moléculas del gas refrigerante comienzan a extraer el calor del ambiente, y de esta forma poder evaporarse.  
  • Es necesario que en la zona del evaporador, el refrigerante logre evaporarse totalmente, de lo contrario no se estaría aprovechando el gas en su totalidad, y esto se traduce en una deficiencia en el sistema. Por lo que se pierde energía para producir frío (o en todo caso extraer calor).
  • Al pasar por las curvas del evaporador, llega a un punto donde existe un grado de recalentamiento, esta parte del ciclo debe estar garantizada, ya que por ningún motivo debe ingresar líquido al compresor (que es la siguiente fase). Si el compresor llegase a absorber líquido, el sistema colapsaría. Luego regresa al compresor y el ciclo se repite nuevamente. Es importante resaltar que cada gas tiene su propio diagrama, sus presiones y temperaturas de trabajo.
  • El subenfriamiento es una zona que y también se calcula y es tan importante como la zona de sobrecalentamiento. Estos parámetros diseñados y calculados específicamente, y de esta manera garanticen la eficiencia del sistema.

El sobrecalentamiento y subenfriamiento lo recomienda cada fabricante de equipos.

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Fórmulas para representar el Diagrama de Mollier

Para aplicar el diagrama de entalpía es necesario realizar ciertos cálculos que se consideran elementales como:

  • balance energético,
  • relación de compresión,
  • coeficiente de eficiencia energética, y
  • densidad del gas de aspiración.

En el balance energético se calcula el intercambio de calor presente en el ciclo. El calor absorbido en el evaporador, calor aportado durante la compresión y el calor cedido en el condensador. Al calcular lo anterior, se obtendrá el coeficiente de eficiencia energética. Este tiene que ver la cantidad de energía para la producción de frío del equipo.

La relación de compresión tiene que ver con la presión de condensación y de evaporación. Y se lleva a cabo mediante cálculos de presiones absolutas. En el caso de la densidad del gas de aspiración kg/m3, tiene que ver con la inversa del volumen específico. Se representa de la siguiente manera: m3/kg.

Cuanto menor sea el volumen el volumen específico del gas de aspiración, mayor es la capacidad.

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Gas refrigerante R-134A

El gas R-134A es el que traen muchos de los sistemas de refrigeración de temperatura media– baja de -18°. Presenta un buen rendimiento y es ecológico. Este gas también lo utilizan los sistemas de aires acondicionados de los vehículos. Se utiliza como sustitución del R-12, el cual generaba daños en la atmósfera.

Para temperatura muy baja se emplea el gas 407 en ellos el punto de evaporación es menor para lograr temperaturas de -24°. Aparte de utilizarse en equipos de aire acondicionado, se aplica para los siguientes equipos.

  • Frigoríficos domésticos
  • Bombas de calor
  • Transporte frigorífico
  • Refrigeración comercial
  • Enfriadores de agua centrífugos
Gas refrigerante 134A

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Normativa para gases refrigerantes

Los gases refrigerantes son los encargados de absorber a través de sus moléculas el aire caliente en la estancia, como ya te comentamos anteriormente. Y de esta manera climatizar el ambiente. Es necesario tener en cuenta que estos compuestos químicos pueden tener efectos negativos en la atmósfera.

Por ello, desde hace algunos años se han venido aplicando ciertas normativas dictadas por F-Gas para regular el uso de gases de efecto invernadero. Esto ha traído como consecuencia que los fabricantes ideen nuevas formas de climatizar los espacios y al mismo tiempo cuidar el ambiente.

Desde enero de 2015 se han ido sustituyendo ciertos refrigerantes nocivos, es decir de alto potencial de calentamiento atmosférico (PCA) según lo establecido en el Reglamento. Los gases fluorados tales como el R-134A y el R-404A, son de los más utilizados por los equipos de refrigeración. Debido al nuevo reglamento es necesario sustituirlos por refrigerantes alternativos como los A2L conocido como el R32, el cual tiene un PCA prácticamente nulo.

Gases refrigerantes con fecha límite

En este punto es necesario mencionar que a partir del 1 de enero de 2022, conforme a lo establecido en las nuevas normativas los gases refrigerantes con PCA superior a 150 quedan prohibidos. Por lo que ya no podrán utilizarse gases como: R-410A, R-407A R407F, R-134A, R-449A, R-448A, R-450A. En el caso del refrigerante R-134A puede ser sustituido por el R-152A.

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Diferencias entre gas R32 y R410A

Como te comentamos más arriba el gas R32 ha llegado como reemplazo del gas R410A. El cual, aunque puede ser menos perjudicial la realidad es que afecta a la atmósfera, debido a su alto índice de PCA. Para el 2022 este gas debe ser sustituido por un gas menos nocivo, debido a que es más respetuoso con el medio ambiente, conoce junto a nosotros cuáles son sus ventajas.

  • Una de las ventajas más relevantes es que el refrigerante R-32 tiene un impacto menor del 75% en calentamiento global, en comparación con el R-410A.
  • Presenta una eficiencia energética de hasta 30% menos que el R-410ª. Además, su clasificación es de A+++.
  • Al clasificar como AL2 es menos tóxico e inflamable.
  • Es más puro y eso lo hace más reciclable.
  • Además, en temperaturas bajas consume menos energía.
Gráfica potencial calentamiento global de refrigerantes

Mejores aires acondicionados R32

Quizá te preguntes si los equipos de aires acondicionados ya están utilizando el gas refrigerante R32 y la respuesta es sí. Con la nueva normativa que entra en vigencia en enero de 2022 muchos de los fabricantes de equipos de refrigeración ya están incluyendo el R32 en sus equipos.

A continuación, te comentamos algunos de los mejores aires acondicionados que contienen este gas refrigerante.

Aires acondicionados Mitsubishi Electric MSZ

Dentro de los aires acondicionados de alta gama y más completos del momento, este fabuloso sistema de refrigeración que te vamos a presentar de seguro llenará cada una de tus expectativas. Sobre todo porque según los grandes expertos del área lo consideran como un gran acierto en lo que se refiere a dispositivos de climatización. De hecho, cuenta con una gran popularidad hoy en día dentro del mercado.

Diseño

En lo que se refiere a sus características principales, tenemos que cuenta con unas prácticas dimensiones de tan solo 78.2 x 59.8 x 32.4 cm, las cuales te permitirán instalarlo muy cómodamente en cualquier espacio reducido. Mientras que posee un peso neto de aproximadamente 24.3 kg.

Por otra parte, una de las grandes virtudes que es capaz de ofrecerte este fabuloso sistema de refrigeración es su sencilla manera de operarlo. Tanto así, que te permitirá utilizarlo desde la comodidad de tu sillón o sofá a través de su óptimo control de mando inteligente. No tendrás que recurrir hacia el equipo para adaptar la potencia, temperatura o la funcionalidad que deseas, podrás efectuarlo totalmente a distancia.

Sin embargo, también hay que resaltar su diseño estético sumamente elegante, el cual podrá permitirte adaptarlo a la decoración que tengas dentro de tu habitación. Así como también, llama mucho la atención la gran calidad de su fabricación, ya que viene elaborado con materiales altamente eficientes que son capaces de garantizarte una larga vida útil, sin correr el riesgo de deteriorarse con el pasar del tiempo.

Eficiencia garantizada

Este equipo de la marca reconocida Mitsubishi cuenta con excelentes valoraciones, entre otras cosas por su facilidad de uso, por utilizar un gas refrigerante 30% más eficiente. Además, tiene una buena relación calidad – precio. Los usuarios lo han calificado como uno de los mejores por ser silencioso, por lo que no tendrás problemas al instalarlo en tu habitación.

En pocas palabras, gracias a su eficiente rendimiento y fácil manera de utilizarlo será capaz de cubrir cada una de las necesidades que tengas en cuanto a la temperatura dentro de tu hogar. De hecho, también ha sido uno de los más demandados por la gran capacidad que tiene para refrigerar de forma impecable cada espacio dentro de una casa. Los dormitorios son la zona más recomendable para instalarlo.

Silencio

El principal motivo de esto, es que se encuentra completamente capacitado para emitir un bajo nivel de ruido, incluso, mucho menos que otros modelos de aires acondicionados con características similares. Y por si fuera poco, no tendrás de que preocuparte por tu factura mensual de energía. Mientras se encuentre operando de una manera eficiente dándote la refrigeración que necesitas, te garantiza un ahorro de consumo de energía destacable.

Otro de los grandes aspectos que resaltan de este innovador sistema de refrigeración, es que consume una cantidad de refrigerante bastante reducida. Esto no significa, que puede verse perjudicado su rendimiento, al contrario podrá ofrecerte una excelente operatividad contribuyendo incluso con el cuidado del medio ambiente, gracias a su capacidad para consumir la menor cantidad de energía posible.

Pros

Te ofrece un gran equilibrio entre calidad y precio, gracias a su valor extremadamente económico.

Posee una gran eficiencia a la hora de enfriar cualquier estancia dentro de tu hogar, oficina o lugar de trabajo.

Te garantiza consumir la menor cantidad de energía posible, mientras se encuentre operando.

Gracias a la calidad de su fabricación, cuenta con una estructura lo suficientemente robusta, para asegurarte una larga vida útil.

Contras

Tiene un peso neto bastante considerable en comparación a otros tipos de aires acondicionados que existen hoy en día dentro del mercado.

Un aire eficiente: DAIKIN ARXC25C

Si estas en la búsqueda de un equipo eficiente que cumpla con las normativas de 2022, esta es una buena opción. Daikin cuenta con equipo moderno de 9000 BTU, el cual tiene un 68% de eficiencia gracias a que cuenta con el gas R-32, siendo una alternativa ante el consumo energético. Es fácil de instalar, y si te preocupa el sonido, con este equipo no tendrás que hacerlo porque tiene funcionamiento ultrasilencioso.

Diseño

En otro sentido, uno de los aspectos que más llaman la atención de estos fabulosos aires acondicionados es su panel frontal plano y sumamente elegante, capaz de adaptarse fácilmente a cualquier tipo de decoración.

Resulta muy fácil limpiarlo una acción bastante determinante para mantener siempre su buena operatividad. Asimismo, un punto clave de su diseño es su funcionamiento ultrasilencioso, con niveles de sonido de 20 dBA. Ambos factores hacen una combinación perfecta.

Los componentes externos de la prestigiosa marca Daikin se caracterizan por ser bien cuidados y robustos. Además, el dispositivo se puede instalar perfectamente en un techo, en una terraza o en su defecto, en una pared exterior. Hay que hacer mención del eficiente intercambiador de calor con tratamiento anticorrosión que lleva integrado, capaz de asegurar una gran resistencia a las condiciones climáticas más complicadas.

Este rendidor sistema de refrigeración te permitirá controlar cada una de sus unidades internas desde cualquier lugar que te encuentres, mediante una aplicación que podrás conectar en una red local o WIFI. De hecho, también te ayudará a llevar un mejor control en lo que respecta al consumo energético. De esta forma te garantizará llenar todas tus necesidades climáticas.

Eficiencia energética

Para que tengas una idea más clara de su excelente eficiencia energética, con su óptimo modo de espera podrá potenciar considerablemente reducir el consumo energético. Según los grandes expertos de la materia, con la utilización del modo de espera se reduce en aproximadamente un 80% el consumo de energía, contribuyendo también con el cuidado del medio ambiente.

Por otro lado, debido a la buena labor de sus componentes internos, el dispositivo podrá regular la velocidad del compresor adaptando su operatividad a las necesidades de temperatura que poseas dentro del hogar. Con esta acción, podrás limitar o evitar posibles detenciones y reparaciones por alguna falla dentro de su estructura interna, brindándote la protección que tanto necesitas.

Potenciando mucho más su funcionamiento, el equipo cuenta con una modalidad innovadora y al mismo tiempo potente, como lo es el modo Powerful. Esta tiene como finalidad, ofrecerte un enfriamiento o un calentamiento rápido dentro de tu hogar. Así optimiza su velocidad y potencia para cubrir la demanda según sea la temperatura del ambiente, bien sea un día caluroso o muy frío.

En cuanto a sus características principales, estos fabulosos aires acondicionados poseen una potencia de refrigeración que puede alcanzar las 9000 unidades térmicas. Sumado a todo lo mencionado anteriormente, dispone de una fabricación a base de materiales de alta calidad que pueden asegurarte una larga vida útil del dispositivo.

Pros

  • Caracterizado por ser un eficiente sistema de refrigeración moderno capaz de brindarte hasta 9000 BTU.
  • Te ofrece un excelente funcionamiento ultrasilencioso con la capacidad de emitir niveles de sonido de solo 20 dBA.
  • Podrás conectarlo y manipularlo a través de unas aplicaciones mediante una red local o WIFI.
  • Posee un modo de espera, que puede reducir aproximadamente un 80% el consumo de energía.
  • Se encuentra completamente capacitado, para ofrecerte un enfriamiento o un calentamiento rápido dentro del hogar, optimizando su velocidad y potencia a través de su modo Powerful.

Contras

  • Posee unas dimensiones poco rendidoras.

Preguntas frecuentes

Aqu´í resolveremos las preguntas más frecuentes que aparecen sobre el Diagrama de Mollier

¿Qué es la entalpía?

La entalpía es la cantidad de energía que un sistema intercambia con su ambiente. Es fundamental para entender el funcionamiento de los aires acondicionados.

¿Todos los aires acondicionados aplican el diagrama de Mollier?

Sí. Por supuesto, si consideras a los climatizadores evaporativos como aires acondicionados sin tubo, esto no será así.

¿Por qué se llama Diagrama de Mollier?

El diagrama Ph fue creado por Richard Mollier en 1904, cuando trazó el calor total contra la entropía. Y en 1923 durante la Conferencia de Termodinámica, fue bautizado como Diagrama de Mollier. Se le llama de esta forma a cualquier diagrama termodinámico de entalpía.

Conclusiones y recomendaciones

Debido a todo lo anteriormente expuesto, es necesario que al momento que decidas adquirir cualquier tipo de aire acondicionado verifiques el tipo de gas que utiliza. Para ello debes ingresar en la página del fabricante y leer las especificaciones del producto, de esta manera estarás seguro de que el equipo que estás adquiriendo cumple con las nuevas normativas y que además no es nocivo para ti y tu familia.

Ahora que conoces un poco más sobre el Reglamento para el uso de refrigerantes, puedes adquirir un equipo de aire acondicionado que cumpla con las normativas y además que sea eficiente en todos los sentidos. Si esta información te ha sido útil, te invitamos a compartirla en tus redes sociales.

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