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UNIVERSIDAD NACIONAL

AUTOacuteNOMA DE MEacuteXICO

REFRIGERACIOacuteN Y AIRE

ACONDICIONADO REFRIGERACIOacuteN Y AIRE ACONDICIONADO

MAURICIO MARIacuteN SILVA

7 de septiembre del 2013

REFRIGERACIOacuteN Y AIRE ACONDICIONADO


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INDICE

1 PORTADAhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip pag 3

2 BREVE HISTORIA DE LA REFRIGERACIOacuteNhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip pag 4

3 CICLO BAacuteSICOS DE REFRIGERACIOacuteN helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip pag 5

4 REFRIGERACIOacuteN DOMESTICA helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip pag 6

5 AIRE ACONDICIONADO TIPO MINI-SPLIThelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip pag 8

6 UNIDADES GENERADORAS DE AGUA HELADA (CHILLER) hellip pag 12

7 UNIDAD PAQUETEhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip pag 19

8 UNIDAD MANEJADORA DE AIREhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip pag 20

9 METODOS DE RECUPERACIOacuteN DE GAS REFRIGERANTEhellip pag 21

10 REFRIGERANTES QUE DANtildeAN LA CAPA DE OZONOhelliphelliphellip pag 24

11 LAS MEZCLAS ZEOTROacutePICAShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip pag 24

12 FALLAS MECAacuteNICAS EN LOS COMPRESOREShelliphelliphelliphelliphelliphellip Pag 26

13 BIBLIOGRAFIacuteAhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip pag 28



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Portada




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BREVE HISTORIA DE LA REFRIGERACIOacuteN

La refrigeracioacuten es un proceso que consiste en bajar o mantener el nivel de calor

de un cuerpo o un espacio Considerando que realmente el friacuteo no existe y que

debe hablarse de mayor o menor cantidad de calor o mejor dicho de mayor o

menor nivel teacutermico (nivel que se mide con la temperatura) refrigerar es

un termodinaacutemico en el que se extrae calor del objeto considerado (reduciendo su

nivel teacutermico) y se lleva a otro lugar capaz de admitir esa energiacutea teacutermica sin

problemas o con muy reducidos problemas

Los meacutetodos maacutes antiguos para enfriar son la evaporacioacuten como en el caso

del botijo (proceso adiabaacutetico) o la utilizacioacuten del hielo o la nieve naturales Para

la preparacioacuten de refrescos o agua friacutea se bajaba nieve de las montantildeas cercanas

(a menudo por las noches) que se guardaba en pozos de nieve y en las casas en

armarios aislados que por esa razoacuten se llamaban neveras

Los griegos y los romanos comprimiacutean la nieve en pozos aislados con pasto paja

y ramas de aacuterboles La nieve comprimida se convertiacutea en hielo para ser usado en

eacutepocas de mayor calor Esta praacutectica la describe Peclet y ha llegado hasta casi

mediados del siglo XX en algunas zonas rurales catalanas donde existiacutean los

llamados pous de glaccedil Estos pozos se construiacutean en laderas umbriacuteas de los

montes de forma coacutenica con la base en la superficie y con un pozuelo en el fondo

separado por una rejilla y en forma que se pudiese recoger y verter fuera el

agua producida por la fusioacuten de hielo A medida que se iba echando la nieve o el

hielo en estos pozos se rociaban con agua helada y una vez llenos se cubriacutean su

boca con paja y tablas que aislaban el hielo del calor exterior asiacute conservaban

hielo preparado en invierno

Otros escritos antiguos describen coacutemo los egipcios hinduacutees y otros pueblos

empleaban procedimientos para producir hielo artificialmente en general

parecidos en sus principios Se llenaban con agua vasijas poco profundas de

arcilla porosa u otro material anaacutelogo y se colocaban sobre gruesos lechos de paja

durante la noche Si las condiciones atmosfeacutericas eran favorables friacuteo aire seco y

una noche sin nubes la peacuterdida de calor debida a la evaporacioacuten nocturna

originaba la formacioacuten de finas capas de hielo en la superficie La paja impediacutea la

conduccioacuten del calor desde la tierra maacutes caliente y la forma de las vasijas poco

profundas y de una gran superficie facilitaba la evaporacioacuten y la peacuterdida de calor

por radiacioacuten Estos primeros meacutetodos de producir refrigeracioacuten son otro notable

ejemplo de la habilidad humana patente en toda la historia de la termotecnia y

las maacutequinas teacutermicas para desarrollar un arte uacutetil mucho antes de la existencia

de las correspondientes bases racionales y cientiacuteficas facultad de utilizar y creer

lo que no se entiende que ha marcado la evolucioacuten de la humanidad

1834 Primer compresor de refrigeracioacuten



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En 1834 Jacob Perkins desarrolloacute la primera maacutequina de compresioacuten de vapor

cargada con eacuteter Aunque no se la aprovechoacute comercialmente sino hasta mucho

despueacutes su maacutequina conteniacutea los cuatro elementos principales que se encuentran

en los modernos sistemas de refrigeracioacuten un compresor un condensador una

vaacutelvula de la expansioacuten y un evaporador

La primera maacutequina industrial frigoriacutefica por compresioacuten de eacuteter la patentoacute en

1855 el escoceacutes radicado en Australia James Harrison

1867 Se usa dioacutexido de carbono (CO2) como refrigerante en una maacutequina de

compresioacuten de vapor

1873 Se usa amoniaco (NH3) como refrigerante en una maacutequina de compresioacuten

de vapor

CICLO BAacuteSICO DE REFRIGERACIOacuteN

El ciclo baacutesico de refrigeracioacuten consta de 4 puntos que son evaporacioacuten

compresioacuten condensacioacuten control y expansioacuten a continuacioacuten se daraacute un breve

resumen de cada uno de los puntos anteriores

Evaporacioacuten

En la etapa de evaporacioacuten el refrigerante absorbe el calor del especio que lo

rodea y por consiguiente lo enfriacutea Esta etapa tiene lugar en un componente

denominado evaporador el cual es llamado asiacute debido de que en el refrigerante se

evapora cambia de liacutequido a vapor

Compresioacuten

Despueacutes de evaporarse el refrigerante sale del evaporador en forma de vapor a

baja presioacuten pasa al compresor en donde se comprime incrementando su presioacuten

(este aumento de presioacuten es necesario para que el gas refrigerante cambie

faacutecilmente a liacutequido y lo bombea asiacutea la etapa de condensacioacuten)

Condensacioacuten

La etapa de condensacioacuten del ciclo se efectuacutea en una unidad llamada

ldquocondensadorrdquo que se encuentra localizado en el exterior del espacio refrigerado

Aquiacute el gas refrigerante a alta presioacuten y alta temperatura rechaza calor asiacutea el

medio ambiente (es enfriado por una corriente de agua o de aire) cambiando de

gas a liquido friacuteo y a una alta presioacuten

Control y expansioacuten



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Esta etapa es desarrollada por un mecanismo de control de flujo este dispositivo

retiene el flujo y expansiona al refrigerante para facilitar su evaporacioacuten posterior

Despueacutes de que el refrigerante deja el control del flujo se dirige al evaporador para

absorber calor y comenzar un nuevo flujo

REFRIGERACIOacuteN DOMESTICA

Para una mejor comprensioacuten del funcionamiento de un refrigerador domeacutestico es

importante reconocer el ciclo completo de refrigeracioacuten Agregando cada uno de

los procesos que se describieron anteriormente Quedando de la siguiente

manera

El compresor succiona el refrigerante a baja presioacuten y temperatura proveniente del

evaporador creando una diferencia de presioacuten entre el lado de baja y lado de alta

enseguida lo comprime elevaacutendole la presioacuten y la temperatura para enviarlo al

condensador aquiacute el refrigerante llega en estado de vapor que al ir pasando por

el serpentiacuten va perdiendo el calor hacia el medio ambiente y se convierte a liacutequido

por el agente condensante que en eacuteste caso es aire forzado o el aire del medio

ambiente cuando es un refrigerador con escarcha Luego pasa por la liacutenea de

liacutequido para que se conduzca al filtro deshidratador donde se elimina humedad y

se filtra el refrigerante pasando enseguida al control de flujo en donde se le

reduce la presioacuten y la temperatura controlando el paso del refrigerante hacia el

evaporador dependiendo de la temperatura de los productos a conservar una vez

que el refrigerante esta dentro del evaporador primero se expande y enseguida se

evapora por la diferencia de diaacutemetro de tuberiacutea y por la absorcioacuten de las caloriacuteas

del espacio enseguida se conduce por la liacutenea de succioacuten hacia el compresor

para completar el ciclo mismo que se repetiraacute las veces que el equipo esteacute

funcionando



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En el siguiente esquema podemos ver los elementos impliacutecitos en un sistema de

refrigeracioacuten domeacutestica sin escarcha (Ciclo tiacutepico de refrigeracioacuten de un

refrigerador domeacutestico)

El esquema muestra las partes principales de un refrigerador sin escarcha en la estructura fiacutesica de algunos de estos refrigeradores estaacute integrado el sistema de diversas formas dependiendo de la marca del refrigerador y el tipo de fabricante En general presentan las mismas piezas en lo que respecta al condensador (parte caliente de atraacutes del refrigerador) algunos lo traen integrado entre la laacutemina que disentildea al refrigerador pero que ya funcionando el refrigerador seraacute la parte que calienta

Algunos refrigeradores traen conectada las liacuteneas de descarga a un su enfriador Instalado en un bandeja que recibe el agua de la descongelacioacuten por lo tanto esta parte del condensador se encuentra superficialmente sumergido dentro desagua que permite una mejor eliminacioacuten de las caloriacuteas del producto del evaporador



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AIRE ACONDICIONADO TIPO MINI-SPLIT

La unidad interior es la unidad que va dentro del cuarto a acondicionar Hay

diferentes tipos de unidades interiores la diferencia principal estaacute en la forma en

que se instalan La maacutes comuacuten en los hogares es la que se instala en la parte alta

de una pared por lo que se le conoce como Mini Split High Wall ( Pared Alta ) sin

embargo tambieacuten existe un tipo de unidad que se instala en el techo de la

habitacioacuten o en la pared pero en la parte baja incluso recargada en el piso eacutesta

unidad se le conoce como Mini Split Piso Techo ( o Mini Split Flexiline )

Mini-split Piso

Techo

Mini-split High Wall

Unidades Interiores

La unidad exterior o unidad condensadora es la parte del Mini-split que como su

nombre lo indica se coloca en el exterior ya sea en un patio o azotea Esta unidad

estaacute disentildeada para estar a la intemperie y de hecho mientras maacutes aire fresco le

deacute es mejor Tambieacuten es recomendable ubicarla donde pueda dar sombra al

tiempo que se use el equipo esto ayudara a mejorar el consumo de energiacutea Esta

unidad es la que se encarga de rechazar el calor hacia el exterior por lo que el aire

que sale es caliente es por eso que no se debe colocar en un lugar encerrado ya

que al no haber ventilacioacuten el equipo se sobrecalentara y se apagara para evitar

ser dantildeado



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Unidades Exteriores

La unidad interior y exterior debe de estar conectadas entre siacute Por una parte debe

de haber conexioacuten de tuberiacutea de cobre para gas refrigerante y por otra parte debe

de haber conexiones eleacutectricas entre ambas

Un bosquejo de la conexioacuten se muestra en el dibujo de al lado

Es importante que al escoger el equipo se tome en cuenta que hay fabricantes que

incluyen el kit de instalacioacuten Este kit incluye el material necesario para conectar

las 2 unidades a una distancia que normalmente es de 4 a 5 metros En caso de

requerir mayor distancia se deberaacute de considerar el costo del material adicional



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Kit de Instalacioacuten para mini-Split

(Incluye tuberiacutea de cobre o aluminio aislada cableado y accesorios para 4 metros

de distancia)

Una de las ventajas de los equipos Mini-Split contra las unidades de ventana

consiste en que no es necesario hacer un hueco grande en la pared por otro lado

la esteacutetica del equipo es mejor ademaacutes de que son maacutes silenciosos y cuentan con

maacutes funciones de operacioacuten

Las caracteriacutesticas que se deben observar al seleccionar un equipo Mini-Split son

Eficiencia

La eficiencia de un equipo de aire acondicionado es la caracteriacutestica maacutes

importante ya que el costo adicional al comprar un equipo eficiente representa un

ahorro a la hora de pagar el recibo de Luz El estaacutendar de eficiencia en mini Split

es de 10 SEER aunque mientras mayor sea este nuacutemero es mucho mejor Si el

presupuesto lo permite es mucho mejor gastar un poco maacutes al inicio pero disfrutar

de los ahorros el tiempo que dure el equipo Considera que un equipo de 12

SEER consume 20 menos que el equipo de 10 SEER

Actualmente hay equipos mini-Split conocidos como Mini-Split Inverter que

promulgan ahorros de hasta un 50 contra los equipos tradicionales Estos

equipos mini-Split inverter funcionan con una tecnologiacutea de conversioacuten de voltaje

de Corriente Alterna a Corriente Continua permitiendo un control muy preciso de

la velocidad del compresor y de la capacidad requerida en cada momento La

eficiencia de estos equipos es de 13 SEER hasta 18 SEER cada antildeo estos

valores van incrementando conforme la tecnologiacutea avanza En la medida de lo

posible se recomienda adquirir un equipo de este tipo ya que a la larga se paga

con el ahorro energeacutetico Ademaacutes praacutecticamente todos los equipos mini-Split

inveter en el mercado utilizan refrigerante ecoloacutegico R410a

Refrigerante

Por muchos antildeos se ha utilizado el refrigerante R22 en los equipos mini-Split Sin

embargo a partir del 2011 se han observado cada vez maacutes fabricantes con

equipos que ofrecen refrigerante ecoloacutegico R410a Aunque estos equipos hoy



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cuestan maacutes que los equipos con R22 en muy poco tiempo estaraacuten a la par en

precio

Voltaje de operacioacuten

Las unidades mini-Split operan en su mayoriacutea con voltaje 220 sin embargo en

algunos casos estaacuten disponible en 110 v Es recomendable hacer el cambio de

voltaje a 220 volts si es que no se tiene actualmente Al contrario de lo que la

mayor gente piensa no vas a pagar maacutes dinero por tener este voltaje sin

embargo si puedes ahorrarte en calibre de conductores al hacer la instalacioacuten

eleacutectrica Si piensas que los equipos a 220 volts consumen maacutes que los equipos a

110 volts revisa esta informacioacuten

Timer

Funciona de la misma manera que la funcioacuten de sleep en un televisor es decir se

programa en cuanto tiempo se desea que se apague el equipo en incrementos de

30 minutos Ejemplo Si te vas a dormir en una noche calurosa y no quieres dejar

el equipo prendido toda la noche Entonces presiona el botoacuten de timer 2 veces y el

equipo se apagaraacute a los 60 minutos

Encendido y apagado automaacutetico

Esta funcioacuten permite programar la hora en que el equipo enciende y apaga

Rejilla oscilatoria

Esta opcioacuten consiste en que la rejilla se estaacute moviendo (oscilando) para lograr una

mejor distribucioacuten del aire y lograr la misma temperatura en todo el cuarto

Indicador de Filtro Sucio

Consiste en un contador de tiempo con alarma que le recuerda al usuario limpiar

el filtro de la unidad Cuando el filtro es limpiado el contador se reestablece y

volveraacute a recordar sobre la limpieza una vez transcurrido el tiempo necesario

Velocidades

Se refiere a la velocidad del ventilador Es importante contar con 3 velocidades

Baja Media y Alta asiacute como la funcioacuten Auto que permite al control del equipo

selecciona la velocidad oacuteptima

Funcioacuten Energy saber

La funcioacuten de Energy Saber (Ahorradora de Energiacutea) es recomendable ya que

apagas el ventilador cuando el equipo no estaacute enfriando Como resultado el

consumo de energiacutea es menor

Deshumidificacioacuten

Uacuteltimamente los fabricantes de mini-Split incluyen una funcioacuten de

dehumidificacioacuten la cual es muy uacutetil en lugares con alta humedad



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UNIDADES GENERADORAS DE AGUA HELADA (CHILLER)

Las unidades enfriadoras de liacutequido o generadoras de agua helada (chiller) son la

solucioacuten ideal para sus requerimientos de Aire Acondicionado las hay desde 15

toneladas hasta maacutes de 2000 toneladas ya sean monofaacutesicas o trifaacutesicas pueden

ser monitoreadas en todas sus funciones por medio de un Software estos equipos

tienen la ventaja de llevar el agua refrigerada a las manejadoras a cualquier

distancia mediante el bombeo adecuado limitante que existe en los sistemas Mini

y Multi-Split sus aplicaciones pueden ser tanto de confort como para procesos

industriales

Chillers tipo scroll

enfriados por aire

Los Chillers York Tipo Scroll Millennium enfriados por aire tienen un rango de

capacidad de 10 a 150 Ton Operan con HCFC-22 HFC 407C y HFC 410a

utilizando compresores tipo scroll que proveen una alta eficiencia bajo ruido

tolerancia al liacutequido insuperable asiacute como gran confiabilidad Estos equipos

enfriadores son controlados tambieacuten por el Centro de Control Millennium amigable

para el usuario con opcioacuten a Hydro Kit que incluye bomba de agua (1 o 2) y tanque

de expansioacuten contenidos dentro de la unidad



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Millennium

Mod YCAL y YLAA (10-150 Ton)

Chiller Scroll Enfriado por Aire

HFC-407C HFC 410a or HFC-22 Refrigerant


enfriados por agua

Los Chillers York Tipo Scroll Millennium enfriados por agua son de alta eficiencia

de bajos costos de operacioacuten e instalacioacuten proporcionan un bajo Nivel de Ruido y

una excelente comunicacioacuten a traveacutes de su control microprocesador con display

de 40 caracteres disponible en 5 idiomas para una faacutecil operacioacuten y

mantenimiento son ideales para muacuteltiples aplicaciones ya que estaacuten disentildeados

para operar en un amplio rango de condiciones

Chillers tipo tornillo

enfriados por aire

Los Chillers Tipo Tornillo enfriados por aire proporcionan una elevada eficiencia

operacional y un nivel silencioso de operacioacuten la familia de enfriadores YCAV



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estaacuten disponibles para capacidades de 150 a 550 TR proporcionando eficiencia

103 SEER en carga plena y 152 SEER en carga parcial utilizan gas refrigerante

ecoloacutegico HFC-134 a y un 50 menos piezas moacuteviles de que los compresores

tradicionales Estos equipos cuentan con la tecnologiacutea del variador de velocidad

para controlar la capacidad de los compresores permitiendo el mejor desempentildeo

del mercado en este tipo de equipos aseguran un factor de potencia de 095 a

cualquier capacidad y evitan los picos de energiacutea al arranque de los compresores

que nunca exceden del 100 de su FLA


enfriados por agua

Los Chillers York Tipo Tornillo Millennium Enfriados por agua (Torre) YCWS

manejan capacidades de 75 a 170 TR con R-22 y de 100 a 215 TR con R-407c

estaacuten fabricados en un Gabinete de acero galvanizado con doble pintura

hacieacutendolos resistentes a la corrosioacuten y con amortiguadores para evitar al maacuteximo

las vibraciones producidas por la unidad cuentan con una computadora central

con protocolo abierto para conectarse a sistemas de control

Millennium Mod YCWS (90-215 Ton)

Chiller Tornillo Hermetico



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Doble Compresor

HFC-407c y HCFC-22 Refrigerant

Los Chillers Tipo Tornillo MaxE de York enfriados por agua proporcionan los

niveles de sonido maacutes bajos del mercado que se conocen para los chillers de

tornillo Tienen niveles de sonido de soacutelo 79 DBA sin ninguacuten accesorio y de 68

DBA con las cubiertas para sonido utilizan el refrigerante HFC-134a que tiene un

potencial de agotamiento de la capa de ozono igual a cero y su disentildeo permite una

sustentabilidad a largo plazo con la miacutenima perdida de refrigerante Las mejoras a

los compresores de Frick de la unidad han reducido las peacuterdidas del sistema

mejorando la eficacia para los ahorros maacuteximos de la energiacutea en el disentildeo El

chiller esta disentildeado con un panel de control avanzado OptiViewtrade que ofrece

una navegacioacuten simple en varios idiomas muacuteltiples y una interfaz incorporada que

se comunica con la mayoriacutea de los sistemas de automatizacioacuten de edificios

El chiller o enfriador de tornillo de MaxE tiene la ventaja de poder trabajar con las

maacutes bajas temperaturas de agua de entrada al condensador ECWT (hasta 55degF)

las cuales estaacuten disponibles a las horas no pico El agua maacutes friacutea reduce la carga

de trabajo del compresor y proporciona horros considerables de energiacutea

comparado contra otras marcas que trabajan con temperaturas maacutes altas para una

correcta operacioacuten de sus enfriadores Este enfriador o chiller es muy versaacutetil ya



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que tambieacuten se adapta faacutecilmente a una variedad de condiciones para bajas

temperaturas incluyendo enfriamiento de salmuera y almacenamiento teacutermico

eliminando la necesidad de muacuteltiples unidades para trabajar en diversas

condiciones

MaxE Mod YR (200-430 Ton)


Refrigerante Ecologico HFC-134ordf



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MaxE Mod YS (100-675 Ton)

Chiller Tornillo Motor Abierto


Chillers tipo centrifugo

enfriados por agua

Los chiller centriacutefugos York MaxE operan con una maacutexima eficiencia tanto para

carga plena como para carga parcial considerando que el 99 del tiempo los

equipos trabajan a cargas parciales optimizando como consecuencia el consumo

de energiacutea eleacutectrica estos chillers cuentan con el panel de control maacutes avanzado

del mercado logrando una operacioacuten registro y monitoreo totalmente amigables

con los usuarios

MaxE Mod YK (250-2400 Ton)

Chiller Centrifugo Motor Abierto




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MaxE Mod YD (700-4750 Ton)

Chiller Centrifugo Compresor Dual


MaxE Mod CYK (700-2200 Ton)

Chiller Centrifugo Compuesto


Chillers tipo absorcioacuten enfriados por agua Los Chillers York Tipo Absorcioacuten enfriados por agua (una etapa) emplean agua como refrigerante ecoloacutegico y suministran una fuente econoacutemica de refrigeracioacuten cuando existe la posibilidad de emplear vapor de baja presioacuten o agua caliente sus capacidades van de las 100 a las 1400 Ton Si se cuenta con un sistema residual de vapor de descarga o de agua caliente proveniente de un sistema de refrigeracioacuten de motor o proceso co-generativo puede ser utilizado por un enfriador de agua de absorcioacuten Millenium de una sola etapa para obtener una refrigeracioacuten gratuita



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IsoFlow Mod YIA (120-1377 Ton) Chiller Absorcion Una Etapa Agua Caliente o Vapor de baja presioacuten Refrigerante Agua

UNIDAD PAQUETE

Aire acondicionado tipo ventana

En principio una unidad de ventana como su nombre lo indica se instala en un

hueco de una pared donde pudiera ir una ventana comuacuten y corriente Para saber

si puedes instalar una unidad de ventana en casa preguacutentate si al hacer un hueco

en la pared donde quieres instalarla este hueco da al exterior De tal forma que si

al hacer el hueco en tu recaacutemara lo que va a ver en lugar del exterior es la

recaacutemara del vecino o el cuarto de tele o cualquier otra estancia entonces no

puedes instalar una unidad de ventana Es decir la unidad de ventana debe de ir

colocada en una pared siempre y cuando del otro lado de hacia el exterior y no

alguacuten otro cuarto Esto se debe a que el calor removido de tu habitacioacuten es

rechazado por la parte de atraacutes del equipo hacia afuera de la casa

Como regla general donde exista una ventana de vidrio con vista hacia afuera ahiacute

puede ser instalada una unidad de ventana con la desventaja de que nuestra vista

al exterior seraacute obstruida por nuestro equipo Sin embargo si no queremos

obstruir nuestra vista siempre podemos optar por hacer un hueco en la pared Este

hueco deberaacute medir unos 40 cm por 60 cm

La principal ventaja de una unidad de ventana contra un Minisplit es el precio En

algunas ocasiones una unidad de ventana cuesta la mitad que un Mini-split de la

misma capacidad Unidad paquete

El sistema de aire acondicionado tipo paquete es muy utilizado en restaurantes centros deportivos bancos sala de juntas oficinas etc Esto se debe a su buena



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eficiencia de enfriamiento y se puede tener una mejor distribucioacuten de aire dentro de las zonas acondicionadas Los equipos de aire acondicionado tipo paquete tienen un disentildeo de faacutebrica en el cual todos sus componentes estaacuten integrados en un mismo cuerpo es decir la condensadora y la evaporadora estaacuten juntas y este equipo debe instalarse al exterior por el motivo de una recuperacioacuten de aire ambiente y tambieacuten para expulsar todo el calor de las zonas enfriadas Estos equipos trabajan con gas refrigerante (R-22) tienen en su interior un serpentiacuten de cobre con aletado de aluminio en el cual circula el gas refrigerante y por medio de un ventilador de alta capacidad es expulsado hacia las zonas acondicionadas este aire es conducido por medio de ductos de laacutemina galvanizada de primera calidad tambieacuten cabe mencionar que este aire debe ser retornado hacia el equipo tipo paquete Estos equipos pueden proporcionar calefaccioacuten ya sea por medio de un sistema de ciclo reversible (bomba de calor) o resistencias eleacutectricas

UNIDADES MANEJADORAS DE AIRE

Descripcioacuten

Unidades para el tratamiento de aire adecuadas para la climatizacioacuten

de ambientes

Caracteriacutesticas generales

Estructura en perfiles de aluminio extruido de auto encaje fijados a

esquineros de material termoplaacutestico Terminacioacuten exterior en acero

pre pintado blanco



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Doble pared aislacioacuten interior en poliuretano inyectado de 25 mm de

espesor y 38 kgm3

Descarga de aire horizontal o vertical

Serpentines para agua o expansioacuten directa en tubos de cobre y aletas

de aluminio

Ventiladores centriacutefugos de doble oiacutedo y accionamiento indirecto

Filtro de aire desechable

Bandeja de condensado

Opciones especiales seguacuten requerimiento

Seccioacuten de free cooling

Gabinetes porta filtro

Gabinetes de ventilacioacuten

Serpentines para vapor

Serpentines calefactores eleacutectricos

Filtros bolsa absolutos y otros

Ventiladores tipo limit load

METODOS DE RECUPERACION DE GAS REFRIGERANTE

PROCEDIMIENTO DE RECUPERACIOacuteN DE GAS

Verter el refrigerante en los tanques recuperadores es un procedimiento arriesgado Se debe hacer usando el meacutetodo descrito por el fabricante del refrigerante

Hay que tener mucho cuidado de

bull No llenar el cilindro en exceso

bull No mezclar refrigerantes de diferente graduacioacuten ni poner refrigerante de un tipo en un cilindro cuya etiqueta estaacute marcada para otro tipo



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bull Utilizar uacutenicamente cilindros limpios exentos de toda contaminacioacuten de aceite aacutecidos humedad etc

bull Verificar visualmente cada cilindro antes de usarlo y asegurarse de que se compruebe regularmente la presioacuten de todos los cilindros

bull Que el cilindro de recuperacioacuten tenga una indicacioacuten especiacutefica seguacuten el paiacutes a fin de no confundirlo con un recipiente de refrigerante virgen

bull Que los cilindros tengan vaacutelvulas separadas para liacutequido y gas y esteacuten dotados de un dispositivo de alivio de la presioacuten

Para hacer maacutes raacutepida la recuperacioacuten de gas hay que mantener friacuteo el tanque recuperador durante todo el proceso Esto se puede lograr colocaacutendolo en una cubeta con hielo Mientras maacutes friacuteo esteacute el tanque la presioacuten del gas disminuye pero si el equipo de donde se estaacute recuperando el gas estaacute a una temperatura ambiente entonces el proceso de recuperado es maacutes lento

Como procedimiento previo a la recuperacioacuten de gas debe revisarse la posicioacuten de todas las vaacutelvulas y si aplica se debe verificar el nivel del aceite del compresor de la recuperadora Es aconsejable recuperar el refrigerante liacutequido en un tanque recibidor Debe recuperarse el liacutequido primero y despueacutes el vapor Recuperar el refrigerante en fase gaseosa deja aceite en el sistema minimizando la peacuterdida del mismo

Cuando el compresor del sistema en mantenimiento no funciona hay que entibiar el caacuterter del compresor Esto contribuye a liberar el refrigerante atrapado en el aceite

Recuperacioacuten en fase liacutequida

El refrigerante liacutequido puede ser recuperado por teacutecnicas de decantacioacuten separacioacuten o ldquopushpullrdquo (succioacuten y retroalimentacioacuten) con el consiguiente arrastre de aceite

Las operaciones de ldquopushpullrdquo se llevan a cabo usando vapor del cilindro para empujar el refrigerante liacutequido fuera del sistema

Se conecta una manguera desde el puerto de liacutequido de la unidad cuyo refrigerante se requiere extraer a la vaacutelvula de liacutequido en el tanque recuperador Se conecta otra manguera desde la vaacutelvula de vapor del tanque recuperador a la

Recuperacioacuten por meacutetodo PushPull



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entrada de la succioacuten de la maacutequina recuperadora y finalmente se conecta una tercera manguera desde la salida o la descarga de la maacutequina recuperadora al puerto de vapor del equipo

El tanque recuperador succionaraacute el refrigerante liacutequido (movimiento pull) de la unidad HVACampR cuando la maacutequina recuperadora haga disminuir la presioacuten del cilindro El vapor succionado del tanque recuperador por la recuperadora seraacute entonces empujado de vuelta (movimiento push) es decir comprimido hacia el lado que corresponde al vapor en la unidad HVACampR desactivada

Cuando la mayoriacutea del refrigerante haya sido cargado del sistema al tanque recuperador la recuperadora comenzaraacute a ciclar controlada por su presostato de baja presioacuten de succioacuten removiendo el resto del refrigerante en forma de vapor Cuando la recuperadora ya no continuacutee ciclando y se detenga por completo se habraacute recuperado todo el refrigerante posible

Recuperacioacuten en fase gaseosa

La carga de refrigerante tambieacuten se puede recuperar en forma de gas En los grandes sistemas de refrigeracioacuten esto exigiraacute maacutes tiempo que cuando se transfiere liacutequido esto se debe a que el flujo de gas refrigerante es menor en fase gaseosa

Las mangueras de conexioacuten entre las unidades de recuperacioacuten los sistemas y los cilindros de recuperacioacuten deben ser de la longitud miacutenima posible asiacute como del diaacutemetro maacuteximo posible a los fines de aumentar el rendimiento del proceso

El refrigerante en fase de vapor es normalmente aspirado por la succioacuten de la maacutequina recuperadora y una vez condensado es enviado al tanque recuperador


Recuperacioacuten en conexioacuten liacutequido y vapor



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Recuperacioacuten liacutequido y vapor

Resulta relevante conocer el tipo y la cantidad de refrigerante que se va a recuperar Siempre que sea posible previamente hay que retirar las vaacutelvulas pivote o vaacutelvulas Schrader de los puertos de servicio Es buena praacutectica de refrigeracioacuten utilizar mangueras con vaacutelvulas de bola integradas Siempre es mejor tratar de retirar primero el liacutequido del sistema y despueacutes seguir con el vapor restante Esta accioacuten va a posibilitar la aceleracioacuten de la velocidad de recuperacioacuten del gas

Con grandes cantidades de refrigerante es mejor utilizar el meacutetodo ldquopushpullrdquo ya que es tres veces maacutes raacutepido que hacerlo directamente Cuando sea posible es recomendable recuperar gas del lado de alta y del lado de baja presioacuten del sistema y utilizando mangueras cortas para el servicio Mangueras largas aumentan el tiempo del proceso

Si al comenzar a retirar liacutequido del sistema el compresor suena hay que saber que eso lo dantildea reduciendo notablemente su vida uacutetil Es poco usual que pase y no debe ocurrir bajo un procedimiento normal

Siempre debe hacerse la recuperacioacuten del lado de vapor en el tanque recuperador esto reduce la posibilidad de la presencia de refrigerante liacutequido remanente en las liacuteneas Hacerlo asiacute garantiza un proceso maacutes limpio Durante la recuperacioacuten de gas al momento de retirar las mangueras pudiera salir una liacutenea de refrigerante liacutequido al terminar

El utilizar un filtro deshidratador en todos los procesos descritos es una proteccioacuten para la recuperadora Esta recomendacioacuten adquiere relevancia en particular cuando se recupere gas refrigerante de un sistema en que se quemoacute un compresor

REFRIGERANTES QUE DANtildeAN LA CAPA DE OZONO UTILIZADOS

EN MEXICO Y REFRIGERANTES QUE NO DANtildeAN LA CAPA DE

OZONO DISPONIBLES EN NUESTRO PAIS

Refrigerante

Un gas refrigerante es una sustancia que puede absorber y transportar grandes

cantidades de calor Lo puede hacer debido a que cambia de estado El liacutequido



25

absorbe calor cuando tiene una baja presioacuten y cambia de fase (liacutequido a vapor) y

lo libera cuando estaacute en alta presioacuten y en fase gaseosa

En la refrigeracioacuten mecaacutenica se requiere un proceso que pueda transmitir grandes

cantidades de calor econoacutemica y eficientemente y que pueda repetirse

continuamente Los procesos de evaporacioacuten y condensacioacuten de un liacutequido son

por lo tanto los pasos loacutegicos en el proceso de refrigeracioacuten

Un refrigerante debe satisfacer dos importantes requisitos

1 Debe absorber el calor raacutepidamente a la temperatura requerida por la carga del

producto

2 El sistema debe usar el mismo refrigerante constantemente por razones de

economiacutea y para enfriamiento continuo

No existe el refrigerante perfecto y hay una gran variedad de opiniones sobre cuaacutel

es el maacutes apropiado para aplicaciones especiacuteficas

LAS MEZCLAS ZEOTROPICAS

Se identifican por un nuacutemero de tres cifras que comienza con el nuacutemero 4 seguido

de una letra mayuacutescula para diferenciar diversas proporciones de mezcla

Estaacuten formadas por dos o maacutes sustancias simples o puras que al mezclarse en

las cantidades preestablecidas generan una nueva sustancia la cual tiene

temperaturas de ebullicioacuten y condensacioacuten variables Para estas mezclas se

define el punto de burbuja como la temperatura a la cual se inicia la evaporacioacuten y

el punto de rociacuteo como la temperatura a la cual se inicia la condensacioacuten

Tambieacuten se requiere definir otras caracteriacutesticas como el fraccionamiento que es

el cambio en la composicioacuten de la mezcla cuando eacutesta cambia de liacutequido a vapor

(evaporacioacuten) o de vapor a liacutequido (condensacioacuten) y el deslizamiento de la

temperatura que es el cambio de temperatura durante la evaporacioacuten debido al

fraccionamiento de la mezcla

Estas mezclas aceptan lubricantes minerales alquilbenceno o

Polioleacutester seguacuten sea el caso facilitando las adecuaciones

Ejemplos R-404A R-407C R-401A R-401B o R-409A

MEZCLAS MP-39 Y MP-66

Las mezclas MP-39 y MP-66 son alternativas de refrigerantes para reemplazar

CFC-12 en muchos de los sistemas de refrigeracioacuten de temperatura media

Estas mezclas contienen hidroclorofluorocarbonos (HCFCs) productos quiacutemicos

que actualmente estaacuten reglamentados por ley en paiacuteses industrializados Ambos

productos son mezclas de HCFC-22

HFC-152a y HCFC-124

El MP-39 (R-401A) es un refrigerante de adecuacioacuten recomendado para vitrinas

de supermercado cuartos de refrigeracioacuten maacutequinas expendedoras de bebidas



26

distribuidoras automaacuteticas de alimentos enfriadores de agua y refrigeradores

domeacutesticos El uso del MP-39 deberaacute limitarse a aplicaciones en las que la

temperatura de evaporacioacuten media se encuentre por encima de los -23deg C (-10deg F)

FALLAS MECAacuteNICAS EN LOS COMPRESORES

Cuando se haya retirado el compresor del sistema y esteacute dantildeado es muy

importante determinar la causa ya que si soacutelo se cambia sin revisar el sistema

volveraacute a estropearse En los siguientes puntos se enuncian las fallas maacutes

comunes de los compresores coacutemo identificarlas y coacutemo repararlas

1- ARRANQUE INUNDADO

Siacutentomas Hay desgaste de bujes bielas ciguumlentildeal pistones y cilindros en la parte

inferior

Esto es resultado de que el refrigerante arrastre el aceite de las superficies y

migracioacuten de refrigerante saturado hacia el caacuterter durante el ciclo de apagado

Cuando el compresor inicia su funcionamiento el aceite diluido no puede lubricar

adecuadamente el ciguumlentildeal

CORRECCIOacuteN

1 Instalar el compresor en ambientes calientes o instalar sistema de auto-

evacuado continuo como control de arranque y paro

2 Verificar la operacioacuten del calefactor del caacuterter

2- REGRESO DE LIacuteQUIDO

Siacutentomas Arrastre del rotor estator en corto circuito Desgaste de bujes Bielas

que estaacuten rayadas o quebradas Ciguumlentildeal rayado

Esto es resultado del regreso de refrigerante liacutequido al compresor durante el ciclo

de funcionamiento El aceite se diluye con el refrigerante al punto de no poder

lubricar Como el aceite viaja a traveacutes del ciguumlentildeal la lubricacioacuten resulta

insuficiente en las bielas y en el buje principal Esto puede provocar el arrastre del

rotor y causar un corto circuito en el estator

CORRECCIOacuteN

1 Mantener un sobrecalentamiento adecuado en el compresor y en el evaporador

2 Prevenir el retorno incontrolado de liacutequido con un acumulador si es necesario

3 Corregir condiciones anormales de baja carga

4 Revisar el ciclo de deshielo

5 Verificar que la vaacutelvula de termo-expansioacuten o el tubo capilar no sean de una

capacidad mayor a la requerida

3- ALTA TEMPERATURA EN LA DESCARGA

Siacutentomas Plato(s) de vaacutelvulas descoloridos (no pueden limpiarse)

Flappers recalentados o quemados Anillos pistones y cilindros desgastados

Bielas bujes y ciguumlentildeales rayados Quemaduras en el estator



27

Esto es el resultado de altas temperaturas en las cabezas y cilindros del

compresor de forma tal que el aceite pierde su habilidad para lubricar

CORRECCIOacuteN

1 Modificar condiciones anormales de baja carga

2 Aislar la tuberiacutea de succioacuten

3 Verificar la limpieza del condensador falla del abanico del condensador y

temperatura ambiente

4 Verificar el aire alrededor en el caso de los compresores enfriados por aire

FALLAS MECANICAS EN LOS COMPRESORES

GOLPE DE LIacuteQUIDO

Siacutentomas Flappers biela o ciguumlentildeales rotos Pernos de descarga flojos o

sueltos Juntas rotas

El golpe de liacutequido se provoca al tratar de comprimirlo en los cilindros El liacutequido

puede ser aceite o refrigerante y en la mayoriacutea de los casos una mezcla de

ambos El golpe de liacutequido es principalmente el resultado de la migracioacuten de

refrigerante liacutequido en el ciclo de apagado en los compresores enfriados por

refrigerante

CORRECCIOacuteN


2 Prevenir el retorno sin control de liacutequido utilizando acumuladores


4 Instalar el compresor en un ambiente maacutes caliente o utilizar el sistema de auto

vaciacuteo como medio de control

5- FALTA DE ACEITE

Siacutentomas Bujes y ciguumlentildeal rayados Bielas quebradas Bajo nivel de aceite en el

caacuterter

Esto es el resultado de insuficiencia de aceite en el caacuterter para lubricar

adecuadamente los mecanismos en movimiento



28

BIBLIOGRAFIA

httpwwwmonografiascomtrabajos81historia-refrigeracionhistoria-

refrigeracionshtmlhistoriaaixzz2eGyoDCqs


refrigeracion2shtmlixzz2eGz5M3Cw

httpwwwelaireacondicionadocomarticuloshistoria_aire_acondicionadohtml

httpvillalobostorresalbertoblogspotmx20110414-ciclo-de-refrigeracionhtml

Aire acondicionado tipo misni-split

httpwwwquecalorcomaire-acondicionado-minisplitphp



29

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httpwwwgooglecommximgresimgurl=httpwwwconairecomimagesCurbPa

ckgifampimgrefurl=httpwwwconairecomyorkChillerhtmamph=131ampw=280ampsz=18amptb

nid=hCaLSRoo6CP8ZMamptbnh=57amptbnw=121ampzoom=1ampusg=__s2k-

IHFH2hGbIlbek-

ZoAjTC2WI=ampdocid=TqWJv1fJJkS3lMampsa=Xampei=wt0sUsHoMqiB2gXLsoGIDQampve

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httpwwwmundohvacrcommxmundo200807recuperacion-reciclado-y-

regeneracion-de-gas-refrigerantesthashXBZVJIXbojzGDrjLdpuf

httpapp1semarnatgobmx8080sissaoarchivosManualBuenasPracticas2pdf

httpeswikipediaorgwikiRefrigeraciC3B3n



2

INDICE

1 PORTADAhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip pag 3

2 BREVE HISTORIA DE LA REFRIGERACIOacuteNhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip pag 4

3 CICLO BAacuteSICOS DE REFRIGERACIOacuteN helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip pag 5

4 REFRIGERACIOacuteN DOMESTICA helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip pag 6

5 AIRE ACONDICIONADO TIPO MINI-SPLIThelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip pag 8

6 UNIDADES GENERADORAS DE AGUA HELADA (CHILLER) hellip pag 12

7 UNIDAD PAQUETEhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip pag 19

8 UNIDAD MANEJADORA DE AIREhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip pag 20

9 METODOS DE RECUPERACIOacuteN DE GAS REFRIGERANTEhellip pag 21

10 REFRIGERANTES QUE DANtildeAN LA CAPA DE OZONOhelliphelliphellip pag 24

11 LAS MEZCLAS ZEOTROacutePICAShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip pag 24

12 FALLAS MECAacuteNICAS EN LOS COMPRESOREShelliphelliphelliphelliphelliphellip Pag 26

13 BIBLIOGRAFIacuteAhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip pag 28



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Portada




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de vapor





Evaporacioacuten





Compresioacuten





Condensacioacuten









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condiciones






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con los usuarios






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UNIDAD PAQUETE























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Descripcioacuten


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CORRECCIOacuteN






5- FALTA DE ACEITE


caacuterter





28

BIBLIOGRAFIA











29





IHFH2hGbIlbek-









21


espesor y 38 kgm3



de aluminio




















22















23












24










Refrigerante





25









producto



























HFC-152a y HCFC-124





26











inferior





CORRECCIOacuteN












CORRECCIOacuteN













27



CORRECCIOacuteN














refrigerante

CORRECCIOacuteN






5- FALTA DE ACEITE


caacuterter





28

BIBLIOGRAFIA











29





IHFH2hGbIlbek-









22















23












24










Refrigerante





25









producto



























HFC-152a y HCFC-124





26











inferior





CORRECCIOacuteN












CORRECCIOacuteN













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CORRECCIOacuteN














refrigerante

CORRECCIOacuteN






5- FALTA DE ACEITE


caacuterter





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BIBLIOGRAFIA











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IHFH2hGbIlbek-









23












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Refrigerante





25









producto



























HFC-152a y HCFC-124





26











inferior





CORRECCIOacuteN












CORRECCIOacuteN













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CORRECCIOacuteN














refrigerante

CORRECCIOacuteN






5- FALTA DE ACEITE


caacuterter





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BIBLIOGRAFIA











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IHFH2hGbIlbek-









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Refrigerante





25









producto



























HFC-152a y HCFC-124





26











inferior





CORRECCIOacuteN












CORRECCIOacuteN













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CORRECCIOacuteN














refrigerante

CORRECCIOacuteN






5- FALTA DE ACEITE


caacuterter





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BIBLIOGRAFIA











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IHFH2hGbIlbek-









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producto



























HFC-152a y HCFC-124





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inferior





CORRECCIOacuteN












CORRECCIOacuteN













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CORRECCIOacuteN














refrigerante

CORRECCIOacuteN






5- FALTA DE ACEITE


caacuterter





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BIBLIOGRAFIA











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IHFH2hGbIlbek-









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inferior





CORRECCIOacuteN












CORRECCIOacuteN













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CORRECCIOacuteN














refrigerante

CORRECCIOacuteN






5- FALTA DE ACEITE


caacuterter





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BIBLIOGRAFIA











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CORRECCIOacuteN














refrigerante

CORRECCIOacuteN






5- FALTA DE ACEITE


caacuterter





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BIBLIOGRAFIA











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BIBLIOGRAFIA











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proyecto final Mauricio Marin.pdf