Es casi un saludo en el oficio de la refrigeración y aire acondicionado: ¿Qué presión tiene?, ¿Cuál es la presión de trabajo?, ¿La presión está muy elevada o está normal?
Pero en realidad, la presión es una magnitud física universalmente conocida, aplicada con rigor en la ciencia y la ingeniería.
¿QUÉ ES PRESIÓN?
Para entender esta magnitud física aplicada en nuestro oficio, primero vamos a conocerla un poquito, cómo afecta nuestro entorno y también el comportamiento de los equipos.
No nos vamos a enredar con fórmulas complejas. Su principio básico nos dice que:
Es decir, cuando aplicamos una misma fuerza sobre áreas diferentes, la presión resultante se comporta así:
• A mayor área, menor será la presión.
Ejemplo sencillo
Si una persona te pisa con un zapato normal, su peso se reparte en toda la superficie de la suela; por eso el impacto es tolerable.
Pero si la misma persona lo pisa con un zapato de tacón alto y puntiagudo, probablemente cause un dolor severo o un daño grave, porque todo el peso se está concentrando en un punto extremadamente pequeño.
| Fuerza (Peso) | Superficie (Área) | Presión Resultante |
|---|---|---|
| Mismo peso | Área GRANDE | Menor presión |
| Mismo peso | Área PEQUEÑA | Mayor presión |
Las presiones se comportan de manera diferente según la naturaleza de los cuerpos:
- ■Los sólidos: ejercen presión principalmente hacia abajo (por gravedad).
- ■Los fluidos (líquidos y gases): presionan en todas las direcciones de las paredes que los contienen.
- ■El aire (atmósfera): ejerce una presión constante sobre nosotros y todo lo que nos rodea.
CLASIFICACIÓN DE LA PRESIÓN
• Presión manométrica:
Es la que más nos interesa en refrigeración. Es la presión que marca un equipo o manómetro (manifold) y no toma en cuenta la presión atmosférica del lugar.
• Presión absoluta:
Es la medida de presión total tomada teniendo como referencia el cero absoluto o vacío total.
• Presión atmosférica (barométrica):
Es el peso de la masa de aire que la gravedad ejerce sobre nosotros y sobre todo el entorno.
• Presión diferencial:
Es la diferencia o resta matemática entre dos presiones distintas medidas en un sistema.
• Vacío:
Ocurre cuando la presión interna de un sistema es menor a la presión del medio ambiente. Es el estado indispensable que logramos utilizando la bomba de vacío.
→ Herramienta fundamental: bomba de vacío
PRESIÓN ATMOSFÉRICA, MANOMÉTRICA Y ABSOLUTA
Explicación foto: La presión atmosférica no es uniforme. Disminuye progresivamente a medida que aumenta la altitud.
PRESIÓN ATMOSFÉRICA
Simplemente es el peso del aire sobre nosotros. Aunque no se ve ni se siente esta presión, es porque nuestro cuerpo también tiene una presión interna que equilibra esa fuerza. Se estandarizó que a nivel del mar la presión es de 14.7 libras por pulgada cuadrada (el peso del aire sobre la tierra). A mayor altitud, menos aire y menos presión.
PRESIÓN MANOMÉTRICA
Es la que medimos tomando como punto de partida (nivel cero) la presión atmosférica. La medimos con nuestro juego de manómetros o manifold (enlace manómetros-manifold).Cuando el manómetro marca 0 PSIG significa que la presión interna es igual a la atmosférica. Esto suele indicar que el sistema está descargado o abierto al ambiente, aunque no permite confirmar por sí solo la ausencia total de refrigerante. Es presión manométrica Positiva cuando la presión de adentro es mayor que la de afuera (ejemplo: por baja R22 65 libras por pulgada cuadrada, R410a 118 libras por pulgada cuadrada) y Negativa cuando la bomba de vacío extrae el aire de un sistema, dejando la presión manométrica por debajo de la atmosférica.
MAGNITUDES Y MEDIDAS
La magnitud que medimos en nuestros equipos es la Presión, la cual mide la fuerza sobre la superficie. La presión es una de las variables más importantes para evaluar el estado de funcionamiento del sistema, en reposo, trabajando o si tiene fugas. La unidad de medida más común que usamos son las libras por pulgada cuadrada y los milímetros de mercurio.
UNIDAD DE PRESIÓN
Aquí encontramos los famosos PSI. (Pounds per Square Inch) significa libras por pulgada cuadrada y es una unidad de presión, igual que los bar o los pascales. En refrigeración, cuando hablamos de los “PSI” que vemos en el manifold, normalmente nos referimos a PSIG (presión manométrica). Sin embargo, en cálculos termodinámicos y análisis científicos también se utiliza la presión absoluta o PSIA. Se refiere a la presión total que incluye la fuerza del aire que nos rodea; entonces, a nivel del mar, un equipo que está descargado en realidad tiene 14.7 libras por pulgada cuadrada absolutos.
En este punto a veces se presenta una pequeña confusión de términos, vamos a tratar de aclararla.
PSIG O PRESIÓN MANOMÉTRICA
La ( g ) viene de la palabra inglesa GAUGE (manómetro). Es la presión que marca el equipo en los relojes del juego de manómetros. Un equipo marca cero PSIG porque está descargado; el manómetro ignora las 14.7 libras por pulgada cuadrada de la atmósfera porque estos también pesan sobre el exterior del reloj.
La relación matemática es: PSIA=PSIG+14.7
CONCLUSIÓN
Los PSIG son los que leemos en el reloj de los manómetros para ver el funcionamiento de los equipos, cargar refrigerante o detectar fugas.
Y los PSIA representan la presión absoluta total, utilizada en cálculos termodinámicos, diseño de compresores y análisis de laboratorio.
Ejemplo: Si el reloj azul (baja presión) marca 67 PSIG con R22, esa es la presión extra sobre la atmósfera. Pero si se quisiera hacer cálculos científicos sobre el R22, tendrías que sumar la presión del aire: 67 PSIG + 14.7 = 81.7 PSIA.
MMHG (milímetros de mercurio)
Se utilizan para medir el vacío (enlace /herramienta-fundamental-bomba-de-vacio/) dentro de un sistema cerrado. Para vacío profundo se usan los micrones mediante el vacuómetro.
- • 760 milímetros de mercurio = Presión atmosférica normal al nivel del mar (el sistema está abierto o lleno de aire).
- • 0 milímetros de mercurio = Vacío absoluto (ausencia total de presión).
- • 29.9 pulgadas de mercurio significa que se está midiendo un vacío casi perfecto. Es el valor aproximado que se puede alcanzar a nivel del mar y la máxima lectura que alcanza el reloj azul (baja presión) cuando el equipo logra el vacío.
Si al apagar la bomba de vacío la aguja regresa rápidamente hacia la presión atmosférica, probablemente existe una fuga o una importante presencia de humedad dentro del sistema. En escala absoluta, la atmósfera equivale a 760 mmHg y el vacío absoluto a 0 mmHg.
PARA QUÉ SIRVE
Visualmente es nuestra mayor escala de conocimiento: somos los médicos del equipo. Una vez conectado el juego de manómetros al sistema, tanto por alta como por baja, nos proporciona una información detallada de lo que no podemos ver, a simple vista: su estado interior.
¿Cómo está funcionando? El análisis de estas lecturas, ligado a la combinación de teoría y experiencia, nos ayuda a tomar decisiones precisas para estabilizar o mejorar el rendimiento de los equipos de refrigeración y climatización.
PRESIÓN DE BAJA
Como su nombre lo indica, es la menor fuerza que ejerce el refrigerante en el sistema, también conocida en el gremio como presión de succión o de retorno.
Por este lado, el compresor succiona el refrigerante manteniendo la presión interna baja, lo que permite que el líquido cambie de estado (evapore) a temperaturas muy frías. Ya en estado gaseoso, ingresa a la cámara de compresión para ser comprimido.
Un detalle vital a tener en cuenta es que ese retorno de gas frío también ayuda a refrescar eléctricamente el motor del compresor.
De acuerdo a lo que observemos en el reloj de baja, el sistema nos puede indicar, entre otros resultados:
- •Falta de refrigerante en el circuito.
- •Evaporador sucio (falta de mantenimiento o fallas en la ventilación).
- •Obstrucción en el sistema de expansión (tubo capilar o válvula de expansión).
- •Presencia de humedad dentro del sistema.
- •Compresor con fallas mecánicas (pérdida de rendimiento o descompresión).
-
•Necesidad de ajuste de Superheat: Este punto es indispensable. Al utilizar el método del sobrecalentamiento, sabrás de antemano si el gas está retornando muy caliente; con temperaturas elevadas, el compresor sufre un desgaste acelerado.
→ Supercalculadora de Sobrecalentamiento
Determinadas condiciones de operación también pueden provocar que el refrigerante retorne en estado líquido al compresor, un fenómeno muy peligroso para los componentes internos.
Figura 1: Monitoreo de presiones del sistema en pleno diagnóstico técnico de campo.PRESIÓN DE ALTA
A veces considerada el “patito feo” del sistema, también es llamada presión de descarga.
Es la fuerza que ejerce el refrigerante en el lado del circuito encargado de liberar calor hacia el ambiente.
El compresor succiona el gas por el lado de baja, lo comprime y luego lo descarga a alta presión y alta temperatura hacia el condensador.
Muchos técnicos saben que la presión de alta existe, pero en la practica la ignoramos. ¿Por qué hacemos esto? La respuesta es simple: porque cuando se descontrola, hace daños, y a veces muy graves.
-
• Al compresor:
Cuando la presión supera los límites normales de trabajo de acuerdo al refrigerante utilizado, las consecuencias son severas. Si el sistema no cuenta con un presostato de alta, se puede provocar la avería mecánica del compresor en cuestión de minutos. Si tiene instalado un presostato de alta, el equipo puede durar horas o un par de días avisándote del problema al accionar el protector térmico interno. Sin embargo, esta acción repetida hará que el protector térmico se abra definitivamente, dejando al compresor eléctricamente inservible. -
• A los técnicos:
Medir esta variable incrementa el riesgo de accidentes si no se toman precauciones. Al manipular la válvula de servicio bajo presiones muy elevadas, podemos recibir descargas de refrigerante líquido. Si lo haces sin guantes, puedes sufrir quemaduras criogénicas graves. Por seguridad, extrema siempre las medidas de protección personal (EPP).
PARA TENER EN CUENTA EN EL TALLER
- ■ El lado ideal para hacerle purgas al sistema: Históricamente algunos técnicos realizan purgas por el lado de alta para expulsar pequeñas cantidades de gases no condensables. Sin embargo, el método recomendado actualmente para eliminar aire y humedad consiste en recuperar el refrigerante y realizar un vacío profundo.
- ■ Identificación de herramientas: Utiliza siempre el reloj y la manguera de color rojo de tu juego de manómetros o manifold.
- ■ Criterio de medición: Mide esta variable siguiendo siempre procedimientos seguros y utilizando los elementos de protección adecuados.
- ■ Carga en líquido: Algunos refrigerantes de mezcla se deben cargar obligatoriamente en fase líquida por el lado de alta, pero ojo: siempre con el equipo completamente apagado.
- ⚠️ Alerta de seguridad: No intentes realizar cargas en fase líquida por el lado de alta con el equipo funcionando. Existe un peligro real de sufrir un grave accidente por sobrepresión o explosión en los manómetros.
