¿Cuál es la función de un compresor en un sistema HVAC?

El compresor es el corazón de la función de enfriamiento de los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC). El componente del aire acondicionado del sistema HVAC de un edificio es esencialmente un tipo de refrigerador que enfría y deshumidifica el aire del edificio, asegurando la comodidad térmica de los ocupantes. La mayoría de los compresores HVAC se ven como una caja negra con líneas que van y vienen.

Los acondicionadores de aire son dispositivos que transfieren calor de un espacio cerrado al aire exterior. El compresor accionado por motor en un sistema de aire acondicionado alimenta todo el ciclo de transferencia de calor. Los aires acondicionados se basan en dos hechos de la naturaleza. Una es que el calor fluye desde un área de alta temperatura a un área de temperatura más baja. La otra es que los gases siempre fluyen desde un área de alta presión a un área de baja presión.

El ciclo de transferencia de calor comienza cuando el compresor exprime el refrigerante. Esta acción de presión eleva su temperatura muy por encima de la de la atmósfera circundante. La acción de exprimir también presuriza el refrigerante justo hasta su punto de licuefacción para que pueda fluir a través del sistema. El refrigerante caliente, presurizado y licuado fluye a un serpentín del condensador donde cede su exceso de calor a la atmósfera más fría. Típicamente, un ventilador sopla aire a través de la bobina del condensador para facilitar la transferencia del exceso de calor.

Después de arrojar su exceso de calor a la atmósfera, el refrigerante fluye a una bobina del evaporador donde se expande en un gas a la presión reducida en el evaporador, que se encuentra en el espacio a ser enfriado. Esta expansión requiere calor, que se extrae del aire en el espacio cerrado que se está enfriando. Esto calienta el refrigerante. El evaporador frío también extrae humedad del aire. Un ventilador que sopla a través del serpentín del evaporador facilita esta transferencia de calor y humedad. A medida que el compresor empuja el refrigerante presurizado caliente hacia el condensador, extrae el refrigerante vaporizado caliente del evaporador para comenzar el ciclo nuevamente.

Dos tipos de compresores dominan los sistemas de HVAC en edificios: pistón y scroll. El tipo de pistón usa pistones unidos a un cigüeñal accionado por motor para extraer y comprimir el refrigerante. Los compresores scroll utilizan un desplazamiento en órbita en un cigüeñal excéntrico accionado por motor para aspirar vaporizado refrigerante y empujarlo hacia un rollo estacionario cuyo volumen disminuye gradualmente para comprimir el refrigerante. Hay tres formas de construcción de compresores. Las unidades herméticamente selladas tienen motor y compresor sellados dentro de una carcasa de acero soldada. No pueden filtrarse, pero tampoco pueden repararse. Las unidades semiherméticas colocan el motor y el compresor dentro de una carcasa de acero cuyas mitades están selladas con una junta y pernos. Estos pueden abrirse para reparaciones, pero pueden tener fugas de refrigerante. Los compresores abiertos tienen motor y compresor como unidades separadas unidas por un acoplamiento. Esta variedad se encuentra en sistemas HVAC muy grandes.