Funcionamiento del minisplit convencional

El minisplit convencional tiene cuatro componentes principales: compresor, serpentin condensador, sistema de expansión (capilar) y serpentin evaporador. En la tecnología actual, tres de esos componentes estan en la unidad exterior: el serpentin condensador, el compresor y el capilar. En el interior solo queda el serpentin evaporador.

El funcionamiento es asi: la unidad exterior toma aire caliente de la ciudad, pero el refrigerante que circula por el serpentin condensador esta mas caliente que el ambiente. Entonces el aire de la calle logra enfriarlo. El gas que el compresor arrojo al serpentin se condensa, se vuelve líquido. Ese líquido en alta presion pasa al capilar, que le tumba la presion de golpe. Al caer la presion, la temperatura baja drasticamente. El refrigerante frío, en forma líquida con un poco de gas, entra al serpentin de la unidad interior. Ahi el serpentin se pone muy frío, el aire del cuarto pasa a traves de el, se enfria y se inyecta de vuelta al espacio. Mientras tanto, el refrigerante que entro líquido se va evaporando con el calor del cuarto y regresa como gas frío al compresor, enfriandolo y protegiendo sus componentes internos. El ciclo comienza de nuevo.

Esto es precisamente lo que menos dominan los técnicos de refrigeración. Lo vemos en muchisimos cursos presenciales. No conocen los estados del refrigerante: donde esta en forma líquida, donde gaseosa, donde esta la mezcla, cuando esta en saturación, cuando esta sobrecalentado, cuando esta subenfriado. Ese es el coco de la gran mayoría.

El equipo de ventana puede durar 20, 25, 30 años. Hemos visto equipos de ventana de 35 o 36 años funcionando. El minisplit puede fallar a los 3 meses, al año y medio, a los 3 años, a los 7. Es rarisimo encontrar minisplits con 20 años de vida.

La explicación no es que los fabricaron para que duren poco. El minisplit esta fabricado para durar mucho. La diferencia es que al equipo de ventana nadie le mete mano al ciclo de refrigeración. Si alguien le metiera mano, seria su desgracia. En cambio, el minisplit requiere unir tuberías de refrigerante al instalarlo. Ahi es donde entran los problemas: basura, piedritas, polvo dentro de las tuberías, teflon mal puesto cuyos pedacitos entran al sistema, malos vacíos, cargas de refrigerante incorrectas.

La unica explicación de por que el minisplit dura menos es la mano de obra. El instalador es quien echa a perder el equipo. Es vergonzoso, pero es la realidad.

El minisplit convencional trabaja con un compresor que arranca al 100% de su capacidad y cuando el cuarto alcanza la temperatura deseada, para completamente. Por eso se le llama equipo 0-100%, equipo todo o nada. Es importante calcular bien la capacidad del equipo para que no se le eche la culpa a la marca cuando el problema real es una mala selección o una carga de refrigerante incorrecta. No al 90%, no al 85%, no pasarse al 105 o 110%. Al 100% exacto, porque cualquier desviación tumba la capacidad del equipo.

La norma oficial mexicana permite equipos con eficiencia tan baja como 11.5 SEER. Muchas marcas baratas andan justo en ese mínimo. El equipo convencional Frikko Avant tiene una eficiencia de 12.9 SEER, un 14% mas eficiente que los equipos de 11.5.

Eso se traduce directamente en los recibos de luz. Un equipo de dos toneladas con eficiencia de 12.9 consume 1.8 kilowatts para entregar 24,000 BTU. La competencia con 11.5 consume 2.1 kilowatts para la misma capacidad. Mes tras mes, la diferencia se acumula en pagos mas altos a la Comision Federal de Electricidad.

Cuando alguien te dice "todos los equipos son iguales", no es cierto. Por fuera se parecen mucho, pero los componentes, la duración y el consumo de energía son muy diferentes. Si una persona esta decidida a comprar el mas barato, no hay poder humano que la detenga, pero cuando menos hay que advertirle: lo que te ahorras en la compra se te va a revertir en los pagos de energía eléctrica durante toda la vida del equipo.

Hay marcas que anuncian precios con instalación incluida. Lo preocupante no es que el usuario que no conoce de aire acondicionado caiga en el truquito. Lo preocupante es que hasta los técnicos caigan. Cuando le preguntas al instalador básico en que consiste su trabajo, te dice: subir la unidad exterior al techo, unir las tuberías, hacer las perforaciones, colgar la placa y el equipo interior, interconectarlos. Suena completo. Pero luego preguntas: el centro de carga va incluido? No, eso va aparte. El termomagnetico o pastilla? Tambien aparte. El drenaje? Aparte. La protección del Armaflex contra el sol? Aparte.

Terminas pagando una instalación bajisima que es una porqueria de instalación. Frikko no esta de acuerdo con eso. La recomendación es hacer las cosas bien para tener un equipo de calidad con duración de muchos años y pagos de energía bajos.

El Frikko Avant convencional tiene algunas caracteristicas que normalmente solo se ven en equipos inverter. Por ejemplo, el paro de compresor con retardo de abanico. Cuando el compresor se detiene, el ventilador sigue funcionando unos momentos. Esto permite la igualacion de presiones y el desfogue del aire. Casi ningun equipo convencional trae esto, pero Frikko si.

Otra ventaja es la compatibilidad con voz inteligente a traves de Alexa y el control por celular. Puedes encender el equipo a distancia, media hora antes de llegar a tu casa, para que cuando llegues ya este fresco.

El equipo Frikko Avant utiliza tubo capilar como sistema de expansión. Es un sistema eficiente, económico y de buen manejo para el técnico. El líquido en alta presion pasa por el capilar, que le tumba la presion y por lo tanto le baja la temperatura. Es un aditamento fijo: no se puede regular para que abra mas o cierre mas, a diferencia de las válvulas de expansión.

Lo que si debe saber el técnico es manejarlo correctamente, porque las cargas de refrigerante son importantisimas. Si cargas un equipo por peso, la cantidad es la misma todo el año, no importa si hace calor o frío. Pero las presiones y temperaturas que vas a medir en verano son muy diferentes a las que vas a medir en invierno. Por eso el técnico necesita conocer los valores de sobrecalentamiento y subenfriamiento para cada condicion.

Algunos equipos Frikko Avant traen valvula restrictora (piston, orificio, garbanzo, balita, como le quieras llamar segun tu region) en lugar de capilar. Funciona exactamente igual. Es un aditamento fijo con un orificio calibrado segun la capacidad del equipo. Las mediciones de sobrecalentamiento se hacen de la misma manera.

### Torquímetro para apretar tuercas

Las tuercas de los minisplits requieren un apriete específico segun el diámetro de la tubería de cobre. Las personas muy fuertes tienden a apretar de mas, llegan a vencer el flare, aplanarlo, e inclusive hemos visto tuercas rajadas por exceso de fuerza. La rajadura aparece como una rayita delgadita con pintura, pero la fuga de refrigerante esta ahi. Por otro lado, las personas con miedo aprietan muy poco y les quedan fugas.

Si usas torquímetro, no importa si la persona tiene poca o mucha fuerza: el apriete siempre es el mismo. Frikko entrega en su manual los valores de torque para cada diámetro de tubería: tres octavos, media, cinco octavos. Cada una tiene su apriete específico.

### Prueba con nitrógeno

Después de apretar las tuercas, hay que meter nitrógeno para verificar hermeticidad. Esta es la primera prueba de fugas. No es la definitiva, porque solo detecta fugas considerablemente grandes donde la burbuja aparece continuamente. Pero sirve para confirmar que el apriete quedo bien. Ademas, el nitrógeno absorbe la humedad que haya dentro de las tuberías. Cuando lo tiramos a la atmosfera no contamina, porque la mayor parte del aire que respiramos es nitrógeno.

Muchos instaladores brincan directamente del apriete al vacío. Eso es un error.

### Vacío con vacuómetro

Después del nitrógeno viene el vacío, y hay que hacerlo con vacuómetro. El vacuómetro detecta las microfugas que un manometro comun jamas va a marcar. Con un manometro regular tendrias que dejarlo 24 horas o dos días para ver si se mueve la aguja. Nadie va a hacer eso. El vacuómetro en unos segundos detecta la microfuga mas pequeña.

En Facebook y en grupos de técnicos hay gente que dice que el vacuómetro no sirve, que no sostiene el vacío. Eso lo dicen personas que llevan años cometiendo los mismos errores. Una cosa es tener muchos años en el aire acondicionado y otra es tener experiencia. Puedes tener 20 años instalando maquinas y seguir con los mismos vicios. El vacuómetro se utiliza en Estados Unidos, en Alemania, en toda Europa. Es una herramienta totalmente necesaria. Por muy pequeña que sea la fuga, hay que detectarla y corregirla antes de soltar la carga de refrigerante.

Se recomienda un vacuómetro digital. Marcas como JB, CPS, hay muchas opciones. Lo importante es no comprar uno barato "por mientras", porque ese "por mientras" se vuelve "para siempre". Invierte en uno de buena calidad.

Para darle mantenimiento al vacuómetro, lo ideal es no tener que darle mantenimiento. Mantenlo tapado y ten la precaucion de no permitir que le entre refrigerante con aceite, porque eso desajusta la calibracion. Si ya cometiste ese error, se hace un lavado con alcohol y luego se verifica la calibracion.

### Verificación de enfriamiento y delta T

Después de la hermeticidad, Frikko recomienda verificar la carga de enfriamiento correcta. Con los manómetros y sus escalas de colores, mides los valores de sobrecalentamiento y subenfriamiento para ver si hay falta o exceso de refrigerante. Eso lo haces en cada instalación, en cada mantenimiento preventivo y en cada mantenimiento correctivo.

El resultado final se mide con la delta T: la diferencia entre la temperatura del aire que entra al minisplit (la temperatura del cuarto) y la temperatura del aire que sale frío. Pero la delta T no es un valor fijo. Depende directamente de la humedad relativa del lugar.

En ciudades secas como Hermosillo o Mexicali, con baja humedad, la delta T puede andar sobre 36 a 39 grados Fahrenheit de diferencia. En ciudades muy humedas como Culiacan o Cancun, la delta T es mucho mas corta, en rangos de 26 a 27 grados Fahrenheit. La razón es que en ambientes húmedos, el serpentin evaporador tiene doble trabajo: enfriar el aire y ademas quitar el exceso de humedad. Esa humedad se pega en gotitas al serpentin, cae a la charola de drenaje y se tira por la manguera. Ese trabajo extra reduce la capacidad de enfriamiento sensible.

Por eso, antes de medir la delta T necesitas medir la humedad relativa. Incluso en el mismo día, en la misma ciudad, en la misma casa, la humedad varia: a las 7 de la manana es una, a las 3 de la tarde otra, a las 7 de la noche otra. La delta T va a variar con ella.

Durante años hubo un concepto equivocado de que la delta T era un valor fijo de 11 grados centigrados. No existe tal cosa. Quien te diga un número fijo esta equivocado.

No tienes la obligacion de saber electrónica a fondo, pero si tienes la obligacion de saber que le entra y que le sale a la tarjeta de control. Asi es como diagnosticas una falla.

La tarjeta del equipo convencional recibe 220 volts de corriente alterna. Un transformador baja ese voltaje a 14 o 17 volts. Luego pasa por un puente de diodos que rectifica la corriente alterna a corriente directa. Después, condensadores electroliticos filtran la señal. Finalmente, un regulador de voltaje (puede ser un 7812 o un 7805, segun la tarjeta) entrega el voltaje limpio para alimentar el microprocesador y los relevadores que controlan el compresor, la turbina interior y el motor de aspas exterior.

Con tu multímetro puedes verificar: si llegan los 220 volts a la tarjeta, si la fuente de alimentacion entrega los 5 volts de corriente directa al microprocesador, si el control remoto esta emitiendo infrarrojos correctamente, si los termistores (sensores de temperatura) estan en el rango de resistencia correcto segun la tabla del fabricante, y si la tarjeta esta mandando voltaje hacia el compresor, el ventilador exterior, la bobina de la valvula de cuatro vias y el ventilador interior.

Los componentes que mas fallan en una tarjeta son: el fusible (que no se quema solo, generalmente algo lo provoca, como una lagartija o arana que hace un cortocircuito), el varistor que lo acompana, los capacitores electroliticos que con el tiempo se pueden hinchar, el transformador y el relay de potencia (power relay) cuyo platino puede quedar soldado, provocando que el compresor no pare y el serpentin se congele.

Segun los expertos de Copeland, el 70% de las fallas de compresor son por mal mantenimiento. Las dos causas principales de muerte son altas temperaturas y regreso de líquido.

Altas temperaturas se producen por: baja carga de refrigerante (el técnico que no sabe cargar al 100%), bajas presiones de succión que castigan la compresión, restricciones en la línea de líquido (tuberías aplastadas o chupadas por mala instalación), altas presiones de descarga porque el serpentin condensador esta lleno de polvo, variaciones de voltaje (que casi nunca son culpa de la Comision Federal sino del instalador eléctrico que mete varias maquinas en un solo circuito con calibre delgado), falta de aire circulando alrededor del compresor por equipos pegados a paredes, y sol directo sobre el Armaflex que lo destruye y deja las tuberías de cobre desnudas, provocando alto sobrecalentamiento.

Regreso de líquido se produce por: serpentin evaporador sucio que pierde capacidad de evaporacion, serpentines con aletas dobladas o aplastadas, y el problema grave del exceso de refrigerante. El técnico que "la quiere dejar bien fría", que quiere que "sude la línea" o que la sobrecarga "para que aguante la temporada si tiene una fuga". Ese técnico esta matando al compresor.

El kit de arranque es un auxiliar para compresores tipo PSC (capacitor de servicio permanente), los mas comunes en minisplits, equipos de ventana y equipos paquete monofasicos. Antes de ponerlo, primero asegurate de que el capacitor de trabajo esta correcto en valor. Si el capacitor esta bien y el compresor aun no quiere arrancar por causas propias, entonces metes el kit de arranque y lo dejas permanentemente, sin miedo. Le saca muchos años de vida al compresor.

Hubo marcas que prohibieron usar kit de arranque, argumentando que anulaba la garantía. Eso es una tonteria. El kit de arranque no hace daño, es un auxiliar. Esas marcas terminaron convenciendose. Ahora bien, jamas pongas un kit de arranque sin antes verificar el capacitor de trabajo. Hemos visto casos donde un técnico puso el kit de arranque con el capacitor muerto. El kit arranca al compresor, pero una vez que se retira, el compresor queda sin la asistencia del capacitor. Pobre compresor.

La medición de sobrecalentamiento se hace en la línea de succión (la línea gruesa, en modo frío). Con un termómetro mides la temperatura de la tubería. Luego, con el manometro conectado a la valvula de servicio, lees la presion de succión y con las escalas de colores del manometro obtienes la temperatura de saturación del refrigerante. La resta entre la temperatura de la tubería y la temperatura de saturación es el sobrecalentamiento.

El subenfriamiento requiere medir la presion de descarga con un manometro de alta presion. Como los minisplits solo traen valvula en la succión, generalmente solo se mide el sobrecalentamiento. El subenfriamiento se cubre en cursos posteriores con mayor detalle.

Cuando el condensador queda arriba del evaporador, las trampas de aceite son muy importantes. Se acostumbra colocar una cada tres a cinco metros de tubería vertical. La trampa funciona como un descanso: el refrigerante en forma gaseosa viaja con particulas finas de aceite, pero no tiene la capacidad de subir 10 metros de un jalon. Entonces sube por etapas, descansa en la trampa, y conforme la trampa se va llenando de aceite, la turbulencia del refrigerante al pasar lo recoge y lo lleva de vuelta al compresor.

Frikko marca la capacidad real del equipo. Si dice 12,000 BTU, se estan vendiendo 12,000 BTU. Pero hay marcas que venden equipos de 9,000 BTU como si fueran de 12,000, o de 11,000 haciendolos pasar por una tonelada. Eso es desleal. La forma mas facil de verificarlo es con la etiqueta amarilla de la norma oficial mexicana, que esta obligada a mostrar la capacidad real del equipo en BTU y en watts térmicos.

La eficiencia energética SEER se calcula dividiendo los BTU de capacidad entre los watts que consume el equipo. Un SEER de 12.9 significa que por cada kilowatt que le pagas a la Comision Federal de Electricidad, el equipo te entrega 12,900 BTU de enfriamiento.