Los sistemas de aire acondicionado basan su funcionamiento en el ciclo frigorífico. Un sistema de aire acondicionado no genera aire frío, sino que extrae el calor del aire de la estancia que se quiera climatizar. Te explicamos de forma sencilla a través de una infografía y un vídeo cómo funciona el aire acondicionado, o lo que es lo mismo, cómo trabaja un circuito frigorífico para extraer el calor del aire de una vivienda o local.
Nos centraremos en un sistema de refrigeración por compresión, ya que es el sistema más comúnmente utilizado en equipos de aire acondicionado doméstico y comercial. Los circuitos frigoríficos funcionan mediante la circulación de un gas refrigerante que recorre un circuito de tuberías de cobre cambiando de estado de gaseoso a líquido y de líquido a gaseoso según atraviese los distintos componentes del mismo. Es a través de ese cambio de estado del refrigerante cuando se produce el intercambio térmico que logra extraer el calor sobrante del aire del local a climatizar, consiguiendo bajar la temperatura del ambiente.
Componentes que forman un sistema sencillo de aire acondicionado
Unidad interior (contiene el Evaporador)
La unidad interior también llamada Split contiene el evaporador, donde ocurre el proceso de extracción del aire caliente, que cede su calor al gas refrigerante. Dentro del a unidad interior, un ventilador distribuye el flujo de aire refrigerado a la estancia. Esta unidad interior cuenta también con sensores de temperatura conectados al termostato.
Válvula de expansión
La válvula de expansión libera de la presión al gas refrigerante, que al atravesarla pasa de estado líquido a estado gaseoso.
Unidad exterior (contiene el Condensador)
La unidad exterior alberga el condensador y el compresor donde el gas refrigerante pasa de gas a líqudo. Desde esta unidad se expulsa el aire caliente (del calor que hemos “quitado” al interior) al exterior.
Compresor
El compresor es el encargado de generar el efecto contrario a la válvula de expansión. Genera una fuerza comprimiendo el gas que llega del evaporador en estado gaseoso. Esta presión aumenta la temperatura del gas que vuelve a su estado líquido y se calienta.
El compresor es quizás el elemento más importante del circuito y el que consume más energía. La velocidad de trabajo del compresor dependerá de la señal que le envía el sensor de temperatura. Cuando se llega a la temperatura programada en el termostato, el compresor disminuye su velocidad de trabajo o se apaga si es el caso. La tecnología Inverter, cuyo funcionamiento explicaremos más adelante, es la encargada de regular el comportamiento del compresor, favoreciendo el ahorro energético.
Gas refrigerante
Como hemos comentado, el circuito frigorífico utiliza un gas refrigerante al que se transfiere el exceso de temperatura, al circular éste a una temperatura inferior a la del espacio refrigerado. Los gases refrigerantes contienen hidrofloruros que pueden resultar contaminantes para la atmósfera, aunque hoy en día existen gases refrigerantes con un nivel de PCA o “poder contaminante” muy bajo.
Termostato
La función del termostato es la de regular el funcionamiento del equipo y apagarlo cuando se alcanza la temperatura deseada. Se trata de un componente electrónico fundamental para asegurar la eficiencia del aparato ya que nos permite usarlo sólo cuando realmente es necesario. Existen distintos tipos de termostatos con funciones como programación de horarios, ajustes de temperatura, regulación por zonas, modo noche, etc. y su uso correcto puede proporcionar ahorros de hasta un 30% y ayudarnos a hacer un uso más eficiente de la energía.
Cómo funciona este proceso
El circuito frigorífico basa su funcionamiento en un proceso cíclico en el que un gas refrigerante va cambiando de estado: de líquido a gaseoso y de gaseoso a líquido.
Cuando el gas refrigerante entra en estado gaseoso en el compresor, éste genera una fuerza sobre él comprimiéndolo y aumentando su presión. Al aumentar esta presión, el gas continúa su camino pasando por el Condensador, donde cambia su estado de gaseoso a líquido. En este proceso de cambio de estado, tiene lugar el intercambio térmico, es decir, el refrigerante cede su calor al aire que está atravesando el condensador, impulsado por ventiladores, saliendo al exterior de la vivienda o local mucho más caliente.
Continuando con el proceso, el refrigerante llega a la válvula de expansión que tiene la función opuesta al compresor: libera la presión del gas, lo que genera una nueva conversión de estado líquido a estado gaseoso. En el evaporador se completa este proceso que requiere de gran cantidad de energía. Es por eso que el gas, que en ese momento tenía una temperatura muy baja, comienza a absorber el calor del aire de la estancia.
A la vez que el refrigerante está circulando por el interior del evaporador, el aire caliente del interior de la casa está pasando a través del evaporador gracias al trabajo de los ventiladores. El refrigerante absorbe en este punto el calor del aire, que sale de la unidad interior Split mucho más frío.
Después de este proceso, el refrigerante, ahora ya en estado gaseoso y más caliente (ha absorbido el calor del aire), se dirige de nuevo hacia el compresor donde volverá a cumplirse todo el ciclo.
Mientras este proceso está funcionando, la temperatura dentro de la casa baja, aunque la humedad relativa aumenta hasta alcanzar el punto de rocío en el que el vapor de agua se convierte en líquido que queda acumulado en la basedel evaporador. Por eso la unidad interior debe tener un desagüe para expulsar estas gotitas o vapores condensados.
¿Cómo funciona un aire acondicionado con tecnología Inverter?
La tecnología Inverter regula el mecanismo del aire acondicionado mediante el cambio de la frecuencia de ciclo eléctrico, es decir, regula la velocidad del compresor. En lugar de arrancar y parar frecuentemente para obtener la temperatura media deseada, con el Inverter el compresor gira de forma continua, lo que ayuda a mantener constante la temperatura de la sala.
Los sistemas con aire acondicionado Inverter ahorran hasta el 40% de energía respecto a otros sistemas y por otra parte, alarga la vida del compresor ya que no tiene que trabajar tanto.