Compresor

Qué hace

Es la bomba del circuito. Aspira el vapor de baja presión que sale del evaporador, lo comprime y lo manda caliente y a alta presión hacia el condensador. Sin él, el refrigerante no se mueve y no hay ciclo. Comprime vapor, nunca líquido, y al mismo tiempo hace circular el aceite que lubrica sus propias piezas.

Los tipos que salen en el curso

• Hermético: el motor y el mecanismo van sellados dentro de una carcasa soldada. No se abre ni se repara en campo: se sustituye entero. Es el que llevan casi todos los equipos residenciales y la refrigeración comercial ligera.
• Recíproco (de pistones): pistones y válvulas, como un motor pequeño. Al final de cada carrera queda un espacio muerto con gas atrapado que vuelve a expandirse, y ese gas re-expandido le quita sitio al vapor nuevo. Por eso el recíproco pierde rendimiento volumétrico en cuanto sube la relación de compresión.
• Scroll: dos espirales, una fija y otra que orbita, que van cerrando bolsas de vapor hacia el centro. No tiene válvulas de aspiración ni espacio muerto de cilindro. Hay dos montajes de carcasa que cambian el trabajo en campo: en la carcasa de baja, el motor va bañado en el vapor de succión frío, que lo refrigera al pasar por los devanados, y el cárter queda a presión de succión; en la carcasa de alta, el motor va en el gas de descarga caliente, trabaja con los devanados más calientes y el cárter queda a presión de descarga, por lo que esos equipos suelen necesitar separador de aceite o un sistema activo de retorno de aceite.
• Centrífugo: un impulsor que gira a mucha velocidad y lanza el vapor hacia fuera por fuerza centrífuga; esa fuerza es la que sube la presión, sin pistones ni espirales.

Dónde te encuentras el centrífugo: el compresor centrífugo es propio de los enfriadores centrífugos, equipo comercial grande — edificios de oficinas, hospitales, centros de datos, universidades y plantas industriales. No aparece en aire acondicionado residencial ni en refrigeración comercial ligera. Los otros tres tipos sí los vas a ver a diario.

Dónde va en el sistema

Entre el evaporador y el condensador. Lo que le llega por la línea de succión es el vapor frío de baja presión que sale del evaporador — o del acumulador de succión, si el equipo lo lleva —, y lo que sale por la línea de descarga es vapor caliente de alta presión que va al condensador. En un equipo dividido residencial está en la unidad exterior, junto al condensador. En un enfriador o en una sala de máquinas va sobre su propia bancada.

Alrededor suyo se montan las piezas que lo protegen: el acumulador de succión delante, para que no le entre líquido; el calentador de cárter, para que el refrigerante no se condense dentro durante la parada; y, cuando el montaje lo pide, el separador de aceite en la descarga.

Condición o caída de presión típica

El compresor no tiene una caída de presión propia: es justo lo contrario, es el que crea la diferencia de presión del sistema. Lo que se mide en campo es la relación de compresión, la temperatura de la línea de descarga y el recalentamiento con el que le llega el vapor.

Relación de compresión — se calcula dividiendo la presión absoluta de descarga entre la presión absoluta de succión. A cada lectura del manómetro se le suman 14,7 psi antes de dividir. Ejemplo publicado: 240 psig de descarga + 14,7 = 254,7 psia; 75 psig de succión + 14,7 = 89,7 psia; 254,7 / 89,7 = 2,84:1.

• Aire acondicionado: de 2,3:1 a 3,5:1 son valores corrientes.
• Refrigeración de media temperatura con R-404A: de 3,0:1 a 5,5:1.
• Congelación con R-404A, de 0 °F a -10 °F: de 6,0:1 a 13,0:1.

Temperatura de la línea de descarga — el límite es 225 °F. Si el termómetro pasa de ahí, hay un problema. Se mide en la línea de descarga, a unas 3 o 4 pulgadas del compresor; otra referencia del oficio la toma a 6 pulgadas y da el mismo límite. Con 225 °F en la línea, la válvula de descarga real anda unos 75 °F por encima, es decir cerca de 300 °F, y la mayoría de los aceites empiezan a romperse y a vaporizarse hacia los 350 °F. En los equipos con aceite PVE (VRF, VRV y mini-split) el margen es más estrecho: ese aceite empieza a degradarse a 247 °F.

En un aire acondicionado sano, en verano en Florida, la descarga suele salir entre 160 y 180 °F.

Recalentamiento a la entrada del compresor — Danfoss fija en sus scroll CH290 a CH485 un mínimo de 5 K (9 °F) de recalentamiento de succión por riesgo de retorno de líquido, y un máximo de 30 K. Como referencia de trabajo en carga alta se usa un recalentamiento total de 20 °F a la entrada del compresor, con la advertencia expresa de no aplicar ese número a ciegas a todos los equipos: el bueno es el que diga el fabricante del equipo.

Arranques y tiempo de marcha — Danfoss no admite más de 12 arranques por hora en esos mismos scroll, exige un mínimo de 2 minutos de marcha para que el motor se refrigere después de arrancar y recomienda esperar 180 segundos antes de volver a arrancar.

Lo que esta ficha no te va a dar: no hay una cifra universal de consumo en amperios, de resistencia de devanados, de presión de prueba ni de carga de aceite que valga para todos los compresores. Eso cambia con cada modelo y va en la placa de características y en el manual del fabricante. Donde no hay un número respaldado por fabricante o por publicación técnica seria, esta ficha no pone número.

Señal de que está fallando

• Línea de descarga por encima de 225 °F: el compresor se está sobrecalentando. El sobrecalentamiento es la causa número uno de muerte del compresor.
• Recalentamiento a la entrada cerca de cero: le está entrando líquido. Con que midas 1 o 2 °F de recalentamiento entrando al compresor ya descartas el retorno de líquido; en cero, el líquido está llegando.
• Relación de compresión por debajo de la de diseño: posible fallo mecánico y compresión pobre. El compresor gira pero ya no bombea.
• Relación de compresión por encima de la de diseño: sobrecalentamiento, aceite que se rompe, consumo alto y capacidad baja.
• Arranques cortos y repetidos: más de 12 arranques por hora, o marchas de menos de 2 minutos. El motor no llega a refrigerarse y el aceite no vuelve al cárter.
• Golpe metálico al arrancar después de una parada larga: arranque inundado, con refrigerante condensado dentro del cárter. Ahí es donde trabaja el calentador de cárter.