Diagnosis de Averías en Instalaciones Frigoríficas. Parte IV. Averías en el Condensador.

AVERÍAS EN EL CONDENSADOR

El seguimiento que recomendamos para comprobar el funcionamiento de este componente son los desarrollados en el conjunto de capítulos anteriores dedicados a las características del componente, los puntos de medida y control en una instalación, así como al dedicado al seguimiento y diagnóstico de averías, aunque a pesar de ello creemos oportuno dar ésta guía de averías al Técnico de Servicio, ya que con ella podrá hacerse una situación de lugar en cuanto a la exteriorización de la avería en este  componente, aunque realmente su origen sea provocada por otra causa o situación ajena a su normal funcionamiento.

PRESIÓN Y TEMPERATURA DE CONDENSACIÓN EXCESIVA

Una presión y en consecuencia una temperatura de condensación excesiva puede ser motivada por una anomalía en el medio empleado para condensar o bien encontrarse en el sistema frigorífico. Tanto si la avería se encuentra en el medio empleado para condensar, como en el sistema frigorífico, la producción de líquido en este componente será defectuosa tanto sea por exceso como por defecto.

Síntoma de la avería: Esta anomalía repercutirá en que la instalación realice ciclos ininterrumpidos o muy largos de funcionamiento, y que los alimentos almacenados o el recinto acondicionado, le cueste o no consiga la temperatura deseada de paro por termostato.

Avería en el medio empleado para condensar

Puntos de control

El origen de la avería en condensadores enfriados por aire puede estar en:

1° Suciedad en la superficie del condensador.
2° Motor del ventilador funcionando a bajas revoluciones, aspas mal orientadas o rotas, o es demasiado pequeño.
3° Acceso de aire al condensador restringido.
4° Aire de aspiración e impulsión comunicados.
5° Temperatura ambiente donde está ubicada la unidad condensadora demasiado alta.
6° Dirección contraria del aire en el condensador (cambiar el sentido de rotación del motor del ventilador).

El origen de la avería en condensadores enfriados por agua puede estar en:

7° Temperatura del agua muy alta (aumentar el caudal de agua o montar válvula presostática).
8° Caudal de agua demasiado pequeño (aumentar caudal o regular la válvula).
9° Suciedad en el interior de las tuberías (limpiar o sustituir).
10° Bomba de agua defectuosa o no funciona (reparar o sustituir).

Primera comprobación: La primera inspección que aconsejamos por ser normalmente la más rápida, es comprobar la temperatura del filtro secador al tacto, y en este caso le encontraremos más caliente de lo normal. Esta sencilla comprobación nos delata que el serpentín condensador no es capaz de descargar el calor que transporta el fluido refrigerante, ya que la temperatura normal de un filtro secador es de templado al tacto. En caso de montar visor de líquido después del filtro secador, veremos burbujas en la mirilla, debido a que parte del refrigerante que circula por su interior lo hace aún en estado gaseoso, causado por la mala condensación existente. El tubo de aspiración le encontraremos menos «fresco» de lo normal, debido al excesivo recalentamiento que traen los vapores aspirados por el compresor.

Estado del evaporador en cámaras de conservación: Si la avería se encuentra en el medio empleado para condensar, el estado en que se encuentre el evaporador dependerá del grado de aumento que haya sufrido la presión en el circuito de baja, en el supuesto de que la temperatura de evaporación aún sea negativa, nos encontraremos el elemento de expansión bien sea capilar ó válvula y primeros tubos del evaporador, con fuerte acumulación de escarcha, debido a que al evaporador le llega poco líquido debido a la mala condensación, y el resto de tubos del evaporador sin acumulación de escarcha, o sea, con agua helada. En el caso de que debido a la mala condensación la presión de baja haya aumentado por encima de los 0 °C, encontraremos al serpentín del evaporador sin escarcha y con condensación de agua helada en su superficie.

Estado del evaporador en cámaras de congelación: Con esta misma avería en cámaras de congelación tendremos que tener presente que al evaporar a una temperatura más negativa que en conservación, el aumento que pueda sufrir la presión de baja debido a la mala condensación, es muy probable que la temperatura del poco líquido existente en la entrada del evaporador aún se encuentre a un valor que esté por debajo de los 0 °C, por lo que normalmente encontraremos una fuerte acumulación de escarcha en la entrada del evaporador, debido a que la instalación funciona continuamente, y el resto de tubos con un escarchado deficiente ó nulo.

Estado del evaporador en instalaciones de aire acondicionado: En instalaciones de aire acondicionado encontraremos al evaporador sin escarcha, pudiendo llegar a tener incluso condensación de agua en su superficie El motivo de que el evaporador de una instalación de aire acondicionado se encuentre sin escarcha es debido a que el aumento de presión en la zona de alta, hace que también aumente la presión en la zona de baja, lo que provoca que la temperatura de evaporación sea más positiva de lo normal, y ello hace que no se condense la humedad que contiene el aire del ambiente refrigerado en forma de escarcha en la superficie del serpentín evaporador.

Hay que tener presente en todos los casos, que si efectuamos la medición del recalentamiento a la salida del evaporador, siempre le encontraremos muy largo debido a la deficiente producción de líquido en el condensador.

Avería en el sistema frigorífico

Si la avería se encuentra en el sistema frigorífico los síntomas de la instalación y los valores de las diferentes mediciones serán las siguientes:

Síntoma de la avería: La instalación no para por temperatura o le cuesta llegar a la temperatura de corte del termostato.
Posible origen de la avería:
1° La instalación está demasiado llena de refrigerante (descargar refrigerante controlando que la presión de condensación sea la correcta y que el visor esté lleno de líquido).
2° Sobrecarga del sistema (exceso de mercancías, personas. etc.).
3° Superficie del condensador demasiado pequeña.
4° Válvula reguladora de la presión de condensación ajustada a una presión demasiado alta.
5° Incondensables.

Estado del evaporador en cámaras de conservación y congelación: Al evaporador le encontraremos totalmente escarchado e incluso con fuerte acumulación de escarcha en toda su superficie, debido a no efectuar los paros correspondientes por termostato.  En el caso que la expansión se realice con tubo capilar es muy frecuente encontrarse el tubo de retorno totalmente escarchado incluso hasta la aspiración del compresor. En el caso de expansionar con válvula de expansión termostática, el bulbo detectaría el retorno y cerraría el paso de refrigerante a la aspiración del compresor.

Estado del evaporador en instalaciones de aire acondicionado: Evaporador sin escarcha y puede tener incluso condensación de agua en su superficie. 

Primera comprobación: En cuanto a la temperatura al tacto del filtro secador, normalmente le encontraremos algo más caliente de lo normal, pero no nos declara suficientemente el origen de la avería, ante esta situación tendremos que medir el subenfriamiento del líquido a la salida del condensador y comprobar su valor.

Instalamos los manómetros de alta y baja, y encontramos las dos presiones altas, por lo que pasaremos a medir el recalentamiento y el subenfriamiento.

• Si el subenfriamiento del líquido lo encontramos alto, nos declara que el aumento detectado en la presión de alta es debido a la existencia de una mayor cantidad de líquido en el interior del condensador, y en consecuencia haberse reducido la superficie destinada a condensar. Si la instalación incorpora visor de líquido, éste se encontraría lleno por completo. En el caso de expansionar con tubo capilar el recalentamiento en este caso sería corto, ahora bien expansionando con válvula su valor sería normal.
• Si el subenfriamiento lo encontramos más bien bajo y el recalentamiento alto, la «avería» se encuentra en que hay una sobrecarga del sistema ya sea por exceso de personas, mercancías, puertas o ventanas abiertas, etc., o bien la instalación es pequeña para evacuar la carga térmica del recinto refrigerado.

Ante esta última comprobación, el haber encontrado un recalentamiento alto nos puede dar pié a cargar más refrigerante, pero no hay que olvidar que las presiones tanto en el circuito de alta como en el de baja ya son excesivas y si cargamos más refrigerante consecuentemente volverán a aumentar su valor.

El motivo de que la instalación no realice los paros por termostato es debido a que al trabajar en la zona de baja con una presión superior a la normal la temperatura de evaporación es más positiva, debido al aumento de presión que hay en el circuito de alta, y en el recinto refrigerado no se puede llegar a conseguir la temperatura de corte del termostato.

El evaporador en un aparato de aire acondicionado estará sin escarcha, y en caso de expansionar con tubo capilar la línea de retorno o aspiración la encontraremos más fría de lo normal e incluso con condensación de humedad en su superficie.

PRESION Y TEMPERATURA DE CONDENSACIÓN BAJA

Tener una presión y temperatura de condensación baja, hace que la producción de líquido en el condensador sea deficiente, descendiendo por ello las presiones de trabajo del sistema, y concretamente en el circuito de baja disminuye la presión de inyección de líquido al evaporador, no llegándolo a bañar en toda su superficie y en consecuencia mermando la producción frigorífica.

Síntoma de la avería: La instalación no rinde lo suficiente.

Estado del evaporador en cámaras de conservación y congelación: Fuerte acumulación de escarcha en la entrada del evaporador y primeros codos del serpentín.

Estado del evaporador en instalaciones de aire acondicionado: Fuerte acumulación de escarcha en la entrada del evaporador y primeros codos del serpentín. Dependiendo del tiempo que lleve en funcionamiento la instalación, se podría llegar a escarchar toda
la superficie del evaporador, debido a no realizar los debidos paros por termostato.

Primeras comprobaciones

Ante esta situación una vez instalados los manómetros en las tomas de alta y baja presión, instalaremos el termómetro a la salida del evaporador para comprobar el valor del recalentamiento. Una vez comprobado y como podemos imaginar lo encontramos alto.

A continuación tendremos que valorar que si estamos en un día frío, estos valores de presiones y temperaturas son normales siempre que la instalación no monte un control de condensación.

Pasa demasiado líquido

El evaporador recibe exceso de refrigerante y en cámaras de conservación y congelación el escarchado se extiende hasta el compresor, en instalaciones de aire acondicionado, no se congela el evaporador, pero el tubo de retorno estará más frío de lo normal, en ambos casos la presión de baja estará relativamente alta, y el recalentamiento corto.

Para hacer las comprobaciones oportunas, en los casos anteriores, podemos observar que la válvula no reacciona, bien sea ante el calentamiento del bulbo con la mano o un secador o enfriando el bulbo con refrigerante líquido.

Puede observarse también con frecuencia que la tuerca capuchón de la válvula de expansión que normalmente queda completamente libre de hielo, se cubre con bastante escarcha cuando la válvula haya quedado congelada, esto mismo pasa también cuando el filtro de la válvula está muy sucio.

En algunos casos puede dar resultado cambiar el ajuste de la válvula al abrir la regulación, o sea, reduciéndose el recalentamiento, arrancando así de forma mecánica las piezas agarrotadas por el hielo, pero esta medida no conduce en realidad a nada porque la válvula tarde o temprano volverá a congelarse, por lo que no se puede dar como válido este ajuste hecho al azar. Si envolvemos la válvula con un trapo mojado con agua caliente, y el funcionamiento normal de la válvula, o sea, el valor del recalentamiento se restablece, tendremos la seguridad que el tapón está provocado por la humedad existente en el circuito.

Si realizada esta operación no encontramos variación en cuanto al funcionamiento de la válvula (valor del recalentamiento), el tapón estará producido por la suciedad acumulada en el filtro de la propia válvula.

En el caso de tener la seguridad de que el tapón es provocado por humedad, podemos coger diferentes caminos para solucionar la avería.

En primer lugar tendremos que recoger el refrigerante de la instalación en el recipiente o calderín de líquido. A continuación desmontaremos la válvula de expansión del circuito, y comprobaremos el estado del filtro de entrada a la válvula, limpiándolo o sustituyéndolo si fuera preciso. Seguidamente introduciremos alcohol metílico conocido también como alcohol de quemar, «Metanol», por ser el que menos humedad contiene, pudiéndose encontrar en cualquier farmacia o droguería, por la entrada de la válvula hasta que salga por la conexión del evaporador, cerrar las dos conexiones con los dedos, sacudir la válvula con fuerza y vaciar el alcohol. Este procedimiento es recomendable repetirlo de 3 ó 4 veces. Conectar la entrada de la válvula a través de una manguera de carga y los accesorios roscados que hicieran falta, a una botella de refrigerante en la posición que en la salida de la botella se disponga de refrigerante en estado gaseoso, y purgar hasta que haya salido el último resto de alcohol. En el caso que la purga se hiciera saliendo de la botella el refrigerante en estado líquido, correríamos el riesgo de congelar la posible humedad existente en su interior, y a continuación montaremos la válvula a la instalación.

Si estamos en un día frío y una vez comprobado que el tubo de descarga y el serpentín condensador están a una temperatura inferior a la normal, y que el filtro secador y tubería de líquido están a temperatura ambiente, una forma rápida de actuar sería tapar parcialmente la entrada de aire al condensador, o bien parar durante unos momentos el ventilador del condensador, comprobando a la vez la reacción que experimentan los manómetros de alta y baja, así como a ser posible el
recalentamiento del evaporador, que ante ésta situación podría ser tanto alto como bajo, según donde se encuentre el origen de la avería.

Una vez efectuada la comprobación suben las presiones y el recalentamiento se acorta

Esta reacción es señal evidente que la instalación se encuentra cargada con suficiente cantidad de fluido refrigerante, el problema está en que las presiones de trabajo del sistema son demasiado bajas, por lo que el origen de la avería está en:

1° Temperatura del aire de entrada al condensador muy baja(montar control de condensación).
2° Condensador grande (sustituir el componente o montar control de condensación.)
3° Caudal de aire al condensador muy grande (sustituir el ventilador por uno más pequeño, o montarle un regulador de velocidad).
4° Calderín de líquido no aislado y situado en un lugar más frío, en relación al condensador (el recipiente actúa como condensador). En este caso deberemos aislar convenientemente el recipiente o cambiarlo de lugar.
5° Si monta válvula reguladora de la presión de condensación está ajustada a una presión demasiado baja (regular a una presión conveniente).
6° Condensando con agua caudal de agua demasiado grande. Montar una válvula presostática en el circuito de agua, o regular la existente.
7° Temperatura del agua demasiado baja. Montar una válvula para agua presostática o automática y regularla.

Una vez efectuada la comprobación suben muy poco las presiones y el recalentamiento sigue alto

Esta reacción delata que. o tenemos poco refrigerante, o bien tenernos un tapón parcial en el circuito. Seguidamente entraremos algo de refrigerante a la instalación, y nos podremos encontrar que las presiones suban y se restablezca el funcionamiento normal, o que en un principio parece que suben algo las presiones. pero pasados unos instantes vuelven prácticamente a su valor inicial.

1° Falta o fuga de refrigerante (suben las presiones y se restablece el funcionamiento normal).
2° Tapón parcial (no suben las presiones a sus valores normales).

Baja carga térmica en el recinto refrigerado (vacío de género, o personas)

Para detectar esta avería solo tendremos que aportar calor al evaporador a través de un decapador de aire caliente, o bien abrir puertas o ventanas, y controlar la reacción de los manómetros y los termómetros, ya que con esta avería la presión de baja estará más baja de lo normal igual que el consumo eléctrico, y el recalentamiento en el evaporador aunque podría encontrarse dentro de un valor estimado como correcto, tendría tendencia a aumentar su valor, debido a la bajada de presión existente delante de la válvula de expansión, motivada por las bajas presiones existentes en el circuito de baja y en consecuencia también en el de alta, haciendo una inyección de líquido al evaporador deficiente.

MALA CONDENSACION, PRESION Y TEMPERATURA DE CONDENSACION INESTABLE

La presión y temperatura de condensación pueden presentar inestabilidad debido a las siguientes causas:
a) La válvula de expansión termostática es inestable. Ante esta situación tendremos tanto la presión de alta como la de baja, inestables, debido a que el recalentamiento en el evaporador es inestable, ya que entre la apertura de la válvula y el cierre hay una diferencia importante de grados.
b) De montar un control de condensación gobernando el funcionamiento de los ventiladores por medio de presostatos, el valor de ajuste del diferencial es muy grande. Con esta regulación se produce vapor en la línea de líquido después del arranque, a causa del refrigerante existente en el condensador, por lo que tendremos que regular el diferencial del presostato de forma que los ciclos de paro y arranque de los ventiladores no estén tan distanciados.
c) Si monta válvulas reguladoras de la presión de condensación, el orificio es demasiado grande. En este caso tendremos que sustituir las válvulas por unas más pequeñas.

CONDENSADOR PEQUEÑO, RESTO DE COMPONENTES DIMENSIONADOS A LA CARGA TÉRMICA

En este caso el condensador no disipará todo el calor absorbido por el evaporador y el equivalente térmico del trabajo del compresor, teniendo como resultado una temperatura muy elevada del líquido a la entrada de la válvula de expansión, con una pérdida apreciable en el rendimiento de la producción frigorífica.

En los condensadores enfriados por agua se puede corregir el defecto con cierta facilidad, si podemos disponer de un caudal horario mayor de agua de condensación.

En los condensadores enfriados por aire forzado, el intentar aumentar el volumen horario de aire resulta ineficaz en la mayoría de los casos, ya que el aumento de inclinación de las paletas así como el aumento de ellas, entraña una mayor potencia consumida por el motor, que en la mayoría de los casos redundará en perjuicio del rendimiento.

Si la falta no es muy grande y disponemos de un local donde la temperatura ambiente sea más baja, se puede corregir en parte cambiando el emplazamiento del compresor y condensador.

En última instancia se puede corregir este defecto por medio de la intercalación de uno de los llamados intercambiadores de calor, que consiste en dos tubos, por los que se hace circular el líquido a la salida del recipiente por uno de ellos, rodeado de vapores fríos procedentes del evaporador circulando a contracorriente por el otro, con lo cual se consigue un enfriamiento del líquido a expensas de un recalentamiento de los vapores aspirados, esto supone una pérdida de rendimiento que queda compensada por la ganancia conseguida al enfriar el líquido.

CONDENSADOR GRANDE, RESTO DE COMPONENTES DIMENSIONADOS A LA CARGA TÉRMICA

Este caso no constituye en realidad un defecto, sino que implica solamente una mayor cantidad inicial de líquido refrigerante necesario para establecer el régimen de presiones deseado, y según el resultado se tendría que montar una válvula reguladora de la presión de condensación, o bien instalar un control sobre el funcionamiento del ventilador.