001 CONCEPTOS BASICOS
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Basics
Compressor Operation & Service Seminar
BasicsBasicsBasicsBasics
Copyright 2001 Copeland Corporation. All rights reserved.
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Basics
AgendaAgenda
Conceptos Bsicos
Compresores reciprocantes, hermticos, semihermticos y Discus.
Compressor Operation & Service Seminar
semihermticos y Discus.
Discus III.
Scroll A/C.
Fallas Elctricas.
Fallas Mecnicas.
Buenas prcticas y puesta en marcha.
Qu hacer y qu no hacer en refrigeracin
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Basics
Condenser
ThermostaticExpansion Valve
Basic ComponentsBasic Components
Compressor Operation & Service Seminar
Evaporator
Compressor
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Basics
Condenser Thermostatic Expansion Valve
Liquid Line
Refrigerant PipingRefrigerant Piping
Compressor Operation & Service Seminar
Discharge Line
Compressor Suction Line
Evaporator
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Basics
Condenser Thermostatic Expansion Valve
High Side/ Low SideHigh Side/ Low Side
Compressor Operation & Service Seminar
Compressor
Evaporator
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Basics
Saturated Refrigeration
Example: Conditions, R-22 - 287 PSIG
128F Temperature
Liquid and vapor in contact with each other in equilibrium
Saturated RefrigerantSaturated Refrigerant
Compressor Operation & Service Seminar
P-T Chart at 287 PSIG R-22 = 128F
Line Temperature = 128F
Refrigerant is Saturated
Pressure and temperature tied together
P/T Chart is applicable
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Basics
Liquid Line
Thermostatic Expansion Valve
Condenser
Saturated RefrigerantSaturated Refrigerant
Compressor Operation & Service Seminar
Suction Line
Evaporator
Discharge Line
Compressor
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Basics
Heat added to refrigerant vapor that causes its temperature to rise
Superheated Refrigerant
Example: Conditions, R-22 - 75.0 PSIG
Suction Line - 54F
Line Temperature = 54F
P-T Chart at 75.0 PSIG = 44F
Superheated RefrigerantsSuperheated Refrigerants
Compressor Operation & Service Seminar
temperature to rise above its saturation temperatures
P/T Charts do not apply - Temperature rises without a rise in pressure
P-T Chart at 75.0 PSIG = 44F
10F
Coil Operating at 10F Superheat
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Basics
Liquid Line
Condenser
Thermostatic Expansion Valve
Superheated RefrigerantsSuperheated Refrigerants
Compressor Operation & Service Seminar
Compressor Suction Line
EvaporatorDischarge Line
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Basics
SubSub--coolingcoolingSub-Cooling
Example: Conditions, R-22 - 280 PSIG
120F Line Temperature Heat removed from
the liquid refrigerant that causes its temperature to drop
Compressor Operation & Service Seminar
P-T Chart at 280 PSIG = 125F
Line Temperature = 120F
5F
Refrigerant Sub-cooled at 5F
temperature to drop below its saturation temperature
P/T Charts do not apply- Temperature drops without a drop in pressure
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Basics
Liquid Line
Thermostatic Expansion Valve
Condenser
SubSub--cooled Liquidcooled Liquid
Compressor Operation & Service Seminar
Evaporator
Compressor Suction Line
Discharge Line
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Basics
Liquid Line
Thermostatic Expansion Valve
Condenser
Three ConditionsThree Conditionsof the Refrigerantsof the Refrigerants
Compressor Operation & Service Seminar
Condenser
CompressorSuction Line
Discharge Line
Evaporator
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Basics
Comportamiento de los RefrigerantesComportamiento de los Refrigerantes
Analoga con el AguaAnaloga con el Agua Cambios de EstadoCambios de Estado
Punto de BurbujeoPunto de Burbujeo
(Lquido Saturado)(Lquido Saturado)
TemperaturasTemperaturas
Compressor Operation & Service Seminar
Temperatura AmbienteTemperatura Ambiente
100100CC
Punto de RocoPunto de Roco
(Vapor Saturado)(Vapor Saturado)
Vapor SobrecalentadoVapor SobrecalentadoVapor HmedoVapor HmedoLquido SubenfriadoLquido Subenfriado
Presin Atmosfrica = 1Kg/cmPresin Atmosfrica = 1Kg/cm22
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Basics
Compressor Operation & Service Seminar
-
Basics
Compressor Operation & Service Seminar
-
Basics
Diagrama EntlpicoDiagrama EntlpicoCondensador
Subenfriamiento
Compressor Operation & Service Seminar
Entalpa
Evaporador
Compresor
Sobrecalentamiento
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Basics
RecibidorRecibidorFiltro SecadorFiltro Secador
Vlvula de ExpansinVlvula de Expansin
EvaporadorEvaporador
Vapor HmedoVapor Hmedo
Vapor SaturadoVapor Saturado
Lq
uid
o S
ub
en
fria
do
Lq
uid
o S
ub
en
fria
do
Descenso Brusco de Descenso Brusco de la Presin y la la Presin y la TemperaturaTemperatura
Compressor Operation & Service SeminarCircuito Tpico de RefrigeracinCircuito Tpico de Refrigeracin
CompresorCompresor CondensadorCondensador
Vapor SobrecalentadoVapor Sobrecalentado
Vapor HmedoVapor Hmedo
Lquido SaturadoLquido Saturado
Lq
uid
o S
ub
en
fria
do
Lq
uid
o S
ub
en
fria
do
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Basics
Quin Determina la Presin de SuccinQuin Determina la Presin de Succin
Compressor Operation & Service Seminar
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Basics
Seleccin de la Temperatura de EvaporacinSeleccin de la Temperatura de Evaporacin
33.3C
27.7C
22.2C
Dif.Evaporacin
Compressor Operation & Service Seminar
C
16.7C
11.1C
5.5C
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Humedad Relativa Interior [%]
VARIACIN DE LA HUMEDAD RELATIVAINTERIOR EN FUNCIN DEL DIFERENCIAL CON
LA TEMPERATURA DE EVAPORACIN
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BasicsSeleccin de la Seleccin de la Temperatura de EvaporacinTemperatura de Evaporacin
HR Delta T (C)
Relacin Humedad Relativa vs.Delta T
Compressor Operation & Service Seminar
HR Delta T (C)
96 al 93 % 3 a 4,5
91 al 88 % 5 a 6
86 al 83 % 6,5 a 7,5
81 al 77 % 7,5 a 9
menos del 75 % 10 a 12
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Basics
Quin Determina la Presin de DescargaQuin Determina la Presin de Descarga
Compressor Operation & Service Seminar
-
Basics
Compressor Operation & Service Seminar
-
Basics
Diagrama EntlpicoDiagrama Entlpico
TransforTransformacionemacione
Pre
sio
ne
s
Compressor Operation & Service Seminar
macionemaciones s
TericasTericasEntalpa
Pre
sio
ne
s
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Basics
SubenfriamientoSubenfriamiento
Es la diferencia entre la temperatura de saturacin a la presin de condensacin y la temperatura del lquido en la lnea de lquido
Compressor Operation & Service Seminar
lnea de lquido
Natural
Generado por el mismo condensador
Mecnico
Subenfriador Mecnico
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Basics
Ventajas del SubVentajas del Sub--EnfriamientoEnfriamiento Mayor Capacidad Disponible
Mayor Eficiencia
Compressor Operation & Service Seminar
Mayor Eficiencia
Reduccin de Dimetros de Tubera de Lquido
Menor Carga de Refrigerante en el Sistema
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BasicsOptimo Sobrecalentamiento y Optimo Sobrecalentamiento y SubenfriamientoSubenfriamientoAire AcondicionadoAire Acondicionado
Mxima Capacidad y Eficiencia
6 a 8C de Sobrecalentamiento
Compressor Operation & Service Seminar
6 a 8C de Sobrecalentamiento
6 a 11C de Subenfriamiento
Variables
Carga de RefrigeranteCarga de Refrigerante
Longitud / Dimetro del Capilar / Orificio. Ajuste del
Elemento de Expansin
Flujo de Aire
Area y/o Volumen del Evaporador
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Basics
DiagnsticoDiagnstico
Alto Sobrecalentamiento, Bajo Subenfriamiento
Baja Carga de GasBaja Carga de Gas
Bajo Sobrecalentamiento, Alto Subenfriamiento
Exceso de Carga de GasExceso de Carga de Gas
Alto Sobrecalentamiento, Alto Subenfriamiento
Compressor Operation & Service Seminar
Alto Sobrecalentamiento, Alto Subenfriamiento
Elemento de Expansin Muy RestrictivoElemento de Expansin Muy Restrictivo
Bajo Sobrecalentamiento, Bajo Subenfriamiento
Elemento de Expansin Poco RestrictivoElemento de Expansin Poco Restrictivo
Bajo Sobrecalentamiento, Bajo Subenfriamiento, Baja
Temperatura (presin) de Evaporacin
Flujo de Aire InadecuadoFlujo de Aire Inadecuado
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Basics
~17
Ejemplo:
Temp. Ext. = 90F
Temp. Int. (bs) = 80F
Pss = 60psi
Temp. Succ.= 54F
Sc = ?
Sc = 17F +5F = OK
Compressor Operation & Service Seminar
~17Sc = 10F; mucha carga
Sc = 25F; falta carga
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Basics
Compressor Operation & Service Seminar
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Basics
Presin de
Compressor Operation & Service Seminar
Presin de Condensacin = 226psi
Presin de Condensacin = 144psi
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Basics
Compressor Operation & Service Seminar
Presin de Condensacin = 168psi
Presin de Condensacin = 260psi
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Basics5% de Carga de Refrigerante en Exceso, Implica 6% ms Implica 6% ms
de Consumo Elctricode Consumo Elctrico
3 Onzas = 85 gramos3 Onzas = 85 gramos
58 Onzas = 1,65Kg58 Onzas = 1,65Kg
Compressor Operation & Service Seminar
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Basics
5% de Carga de Refrigerante en Exceso, Implica 7,5% Implica 7,5%
Compressor Operation & Service Seminar
en Exceso, Implica 7,5% Implica 7,5% menos de Capacidadmenos de Capacidad
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Basics
5% de Carga de Refrigerante en Exceso, Implica 5% Implica 5%
Compressor Operation & Service Seminar
en Exceso, Implica 5% Implica 5% menos de Eficienciamenos de Eficiencia
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BasicsGases
de Succin
Espacio Nocivo
Re-Expansin
Eficiencia VolumtricaEficiencia Volumtrica
Compressor Operation & Service Seminar
Expansin
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Basics
Definiciones ImportantesDefiniciones Importantes
Relacin de Compresin
rc = pd abs / psabs
Compressor Operation & Service Seminar
rc = pd abs / psabs
pabs = pman + 14,7psi
Eficiencia Volumtrica
Ev = (V Real Bombeado / Desplazamiento) x 100
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Basics
Conceptos ImportantesConceptos Importantes
A Temperatura de Condensacin constante, la Relacin de
Compresin aumenta cuando la Presin de Succin disminuye
A Presin de Succin constante, la Relacin de Compresin
Compressor Operation & Service Seminar
A Presin de Succin constante, la Relacin de Compresin
aumenta cuando la Presin de Condensacin aumenta
La disminucin de la Eficiencia Volumtrica afecta la Capacidad
en Compresores Alternativos
A medida que aumenta la Relacin de Compresin, la Eficiencia
Volumtrica disminuye en Compresores Alternativos
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Basics
Eficiencia EnergticaEficiencia Energtica
E.E.R - Relacin de Eficiencia Energtica
Capacidad ( BTU/hora ) Capacidad ( BTU/hora ) EER = EER = ----------------------------------------------------------------------------------------
Compressor Operation & Service Seminar
EER = EER = ----------------------------------------------------------------------------------------
Consumo ( Watts )Consumo ( Watts )
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Basics
Eficiencia EnergticaEficiencia Energtica
C. O P. - Coeficiente de Performance
CapacidadCapacidad (( WattsWatts ))
Compressor Operation & Service Seminar
CapacidadCapacidad (( WattsWatts ))
COPCOP == ------------------------------------------------------------------------------
ConsumoConsumo (( WattsWatts ))
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BasicsConclusinConclusin
La Capacidad aumenta con el aumento de la Presin de Succin
Compressor Operation & Service Seminar
Mantener la Presin de Succin lo ms alta posible
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Basics
Efecto de la Cada de Presin en la Efecto de la Cada de Presin en la Lnea de SuccinLnea de Succin
Compressor Operation & Service Seminar
Aumento de la Relacin de Compresin
Prdida de la Eficiencia Volumtrica
Prdida de Capacidad
Mayor Trabajo del Compresor
Mayor Exigencia Mecnica para el Compresor
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Basics
Seleccion de CompresoresSeleccion de Compresores
Giovanni Barletta
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Basics
Agenda Agenda
Introduccin
Antecedentes/Descripcin del problema
Marco Terico
Criterios de Seleccin de Compresores
Tipo de Compresor
Refrigerantes
Compressor Operation & Service Seminar
Refrigerantes
Seleccin del punto operativo
Tipo de Aplicacin
Sistemas Individuales
Sistemas Paralelo
Arquitectura
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Basics
AntecedentesAntecedentes Efectos de una equivocada seleccin
Rendimientos
Sobrecargas en Motores
Temperaturas de Evaporacin
Temperaturas de descarga (sobrecalentamientos)
Vida Util
Compressor Operation & Service Seminar
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Basics
Definiciones Bsicas Definiciones Bsicas
Compressor Operation & Service Seminar
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Basics
Condiciones ANSI/ARI Standard 540
Compressor Operation & Service Seminar
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Basics
Rangos de Aplicacin Rangos de Aplicacin
Compressor Operation & Service Seminar
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Basics
Efectos del Rendimiento Vs Temperatura de Efectos del Rendimiento Vs Temperatura de EvaporacinEvaporacin
Comparacin de casos reales
Causas de equivocadas temperaturas de evaporacin
Compresores fuera de rango
DT innecesariamente altos
Perdidas de presin en las lienas de refrigeracin o accesorios
Malas practicas de instalacin
Compressor Operation & Service Seminar
Malas practicas de instalacin
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Basics
Bajas Temperaturas de Evaporacin:Bajas Temperaturas de Evaporacin:
Discus Discus 7.5 Hp nominales7.5 Hp nominales
Condicin 1
Compressor Operation & Service Seminar
Condicin 2
Disminucion 5F en TE ( 3 psig) ,son 5100 Btu/hr Equivale: Menor capacidad (15%) y Menor eficiencia (12 %)
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Basics
Bajas Temperatura de Evaporacin
Comparacin de casos reales
Causas de bajas temperaturas de evaporacin
Compressor Operation & Service Seminar
Causas de bajas temperaturas de evaporacin
Compresores fuera de rango
DT innecesariamente altos
Perdidas de presin en las lneas de refrigeracin o accesorios
Malas practicas de instalacin
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Basics
Rangos Operativos Rangos Operativos
Compressor Operation & Service Seminar
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Basics
Componentes mal dimensionados
Causas de Baja Presin de Succin
Compressor Operation & Service Seminar
Componentes mal dimensionados
Vlvula de expansin mal regulada
Prdida de refrigerante
Filtros obstruidos
Excesiva cada de presin en la lnea de succin
Subdimensionamiento de las lineas de succion
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Basics
Medidas De Prevencin
Seleccin del compresor en funcin de la aplicacin especfica
Temperatura Mxima del gas de Retorno
Compressor Operation & Service Seminar
Temperatura Mxima del gas de Retorno
Ajuste del Sobrecalentamiento
Ventilador de cabeza
Demand Cooling
Aislar adecuadamente la tubera de succin
Ventilacin correcta de la sala de mquinas
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Basics
Bajas Temperaturas de Evaporacin
Comparacin de casos reales
Causas de bajas temperaturas de
Compressor Operation & Service Seminar
Causas de bajas temperaturas de evaporacin Compresores fuera de rango
DT innecesariamente altos
Perdidas de presin en las lneas de refrigeracin o accesorios
Malas practicas de instalacin
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Basics
Diferencia temperatura camara vs Tevap (DT)
Temperatura de cmara
Compressor Operation & Service Seminar
Delta Temp
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Basics
Evaporators Temperature Difference in Refrigeration for Humidity Control
Compressor Operation & Service Seminar
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Basics
Bajas Temperaturas de Evaporacin
Comparacin de casos reales
Causas de bajas temperaturas de
Compressor Operation & Service Seminar
Causas de bajas temperaturas de evaporacin Compresores fuera de rango
DT innecesariamente altos
Perdidas de presin en las lneas de refrigeracin o accesorios
Malas practicas de instalacin
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Basics
Perdidas de capacidad por dimensionamiento Perdidas de capacidad por dimensionamiento de lneas de succinde lneas de succin
R-22
150 ft
TSS 20 F
TCS 110 F
Compressor Operation & Service Seminar
0.6F DT perdidas de capacidad imperceptible!!!
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Basics
Perdidas de capacidad por dimensionamiento de Perdidas de capacidad por dimensionamiento de las lneas de succinlas lneas de succin
R-22
150 ft
TSS 20 F
TCS 110 F
Compressor Operation & Service Seminar
5F DT 12 % perdida de Eficiencia!!!!!!!!!
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Basics
Efecto de la Cada de Presin en la Lnea de Efecto de la Cada de Presin en la Lnea de SuccinSuccin
Aumento de la Relacin de Compresin
Prdida de la Eficiencia Volumtrica
Prdida de Capacidad
Mayor Trabajo del Compresor
Compressor Operation & Service Seminar
Mayor Trabajo del Compresor
Mayor Exigencia Mecnica para el Compresor
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Basics
TERICO
Compressor Operation & Service Seminar
REAL
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Basics
Bajas Temperaturas de Evaporacin
Comparacin de casos reales
Causas de bajas temperaturas de evaporacin Compresores fuera de rango
DT innecesariamente altos
Perdidas de presin en las lneas de refrigeracin
Compressor Operation & Service Seminar
Perdidas de presin en las lneas de refrigeracin o accesorios
Malas practicas de instalacin
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Basics
La Instalacin vs perdidas del sistemaLa Instalacin vs perdidas del sistema
Inapropiada carga de refrigerante
Deficiente ventilacin en sala de maquinas
Compressor Operation & Service Seminar
Deficiente ventilacin en sala de maquinas
Perdidas en accesorios: Filtros, sifones, codos radio corto
Inadecuada seleccin de componentes: evitar seleccionar solo por dimetros (solenoides, reguladoras, etc)
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Basics
Altas Temperaturas de evaporacinAltas Temperaturas de evaporacin
Que Pasara en este Rango??
Compressor Operation & Service Seminar
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Basics
Altas temperaturas de evaporacinAltas temperaturas de evaporacin
Discus 10 HP nominalesDiscus 10 HP nominales
?
Compressor Operation & Service Seminar
?
7 % mas de potencia por cada 5 F adicional en TSS
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Basics
Compresores Fuera de rango por altas Compresores Fuera de rango por altas
Temperaturas de Evaporacin.Temperaturas de Evaporacin.
Excesos de potencia al freno BHP
Motores optimizados para cada rango de operacin
Fallas elctricas y/o disparo de protecciones
CONCLUSIONES
Compressor Operation & Service Seminar
Recalentamiento de las bobinas
Condicin al limite hace critico otra condicin extrema ( Vea Fallas mecnicas de compresores)
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Basics
Condensador bloqueado
Condensador sucio
Lnea de descarga subdimensionada
Causas de Alta Presin de Condensacin
Compressor Operation & Service Seminar
Lnea de descarga subdimensionada
Recirculacin de aire caliente
Operacin errtica de los ventiladores
Sistema sobrecargado de refrigerante
No condensables
Condensador subdimensionado
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Basics
Preguntas??Preguntas????