Compresor De Aire Acondicionado. Tipos, Funcionamiento, Fallas

Podemos decir que el compresor de tu aire acondicionado es el corazón del equipo; un componente vital para que se pueda cumplir el ciclo de refrigeración y funcione tu aparato climatizador.  

El compresor forma parte de un circuito cerrado dentro de tu aire acondicionado, recibiendo el refrigerante a baja presión proveniente del evaporador y entregándolo a alta presión al condensador.

Acompáñanos a conocer un poco más del compresor de aire acondicionado, cómo funciona, sus componentes, los tipos de compresores y las fallas más comunes que se pueden presentar.

Compresor De Aire Acondicionado
Compresor De Aire Acondicionado

Cómo Funciona Un Compresor De Aire Acondicionado

El compresor del aire acondicionado es el dispositivo encargado de aumentar la presión del refrigerante y hacerlo circular por el circuito cerrado. Su nombre indica mucho de su funcionamiento, comprimiendo el fluido para aprovechar sus propiedades refrigerantes a diferentes temperaturas.

El compresor forma parte de los 4 componentes principales de tu equipo acondicionador de aire, necesarios para cumplir el ciclo de refrigeración. Veamos solo un breve repaso de este ciclo, para ubicarnos en la importancia del compresor:

Ciclo de refrigeración

  • Compresor: El fluido refrigerante entra al compresor en estado de vapor con baja presión y temperatura, y sale como vapor sobrecalentado a alta presión y alta temperatura. De aquí se dirige al condensador.
  • Condensador: El fluido refrigerante ingresa al condensador como vapor saturado a alta presión y temperatura, donde pierde temperatura y parte de su presión. El refrigerante sale como líquido saturado a alta presión y temperatura, y se dirige al dispositivo de expansión.
  • Dispositivo de expansión: El fluido refrigerante entra en estado líquido subenfriado a alta presión y temperatura, y sale como líquido + vapor a baja presión y baja temperatura. De aquí se dirige al evaporador.
  • Evaporador: El fluido refrigerante entra en estado líquido + vapor a baja presión y temperatura, recibe el calor en un proceso de intercambio y sale como vapor saturado a baja presión y temperatura. De aquí se dirige al compresor para comenzar el ciclo nuevamente.

El compresor de aire acondicionado recibe el fluido refrigerante a baja presión, lo comprime para elevar su presión y temperatura y lo envía a la línea de alta por la descarga. Este proceso se realiza por compresión mecánica, siendo el motor eléctrico el responsable de hacer girar el mecanismo del compresor.

Componentes De Un Compresor De Aire Acondicionado

Podemos clasificar los componentes de un compresor en cuatro partes principales:

  • La admisión: Encargada de recibir el refrigerante desde la línea de baja presión. Los componentes de la admisión dependerán del tipo de compresor que estemos evaluando.
  • El mecanismo de compresión: También es diferente dependiendo del tipo de compresor. Algunos serán de pistones, otros de tornillos, de volutas, espirales, centrífugos, etc.
  • La descarga: Encargada de recibir el refrigerante comprimido y descargarlo a la línea de alta presión.
  • Motor eléctrico: El encargado de transformar la energía eléctrica en movimiento rotativo necesario para que el compresor funcione.
  • Control eléctrico: Es el que permite controlar el proceso. Por lo general es automático, dependiendo de señales que envía el termostato de acuerdo a su configuración. El control eléctrico puede ser convencional o de tecnología inverter.

Tipos De Compresores De Aire Acondicionado

Podemos dividir los compresores existentes en la actualidad, en dos grandes grupos:

  1. Los Compresores de Desplazamiento Positivo, también conocidos como Compresores Volumétricos. Estos a su vez se dividen en Compresores Alternativos, Scroll y Compresores Rotativos.
  2. Los Turbocompresores, también conocidos como Compresores Aerodinámicos. Estos se dividen en Compresores Centrífugos y Compresores de Tornillo.

Para visualizar mejor los tipos de compresores existentes, te facilitamos la siguiente imagen:

Compresor de Aire Acondicionado
Tipos de compresores de aire acondicionado

1. Compresor Alternativo

El compresor alternativo consta de una bomba compresora y un motor eléctrico, ambos en una carcasa sellada herméticamente.

Su funcionamiento es muy similar al motor de un coche, el pistón se mueve hacia adelante y hacia atrás dentro de un cilindro. Cuando el pistón desciende, aspira el refrigerante en estado de vapor. Cuando el pistón sube, descarga el fluido refrigerante en estado de vapor a alta presión.

El compresor aspira el refrigerante en el cilindro y luego es comprimido por el mismo pistón obligándolo a pasar por un volumen menor. Y al igual que en el motor, hay dos tipos de válvulas en el compresor, una para succión y otra para descarga.

Las válvulas de succión se abren cuando el pistón está descendiendo, mientras que las válvulas de descarga se abren cuando el pistón sube.

2. Compresor Rotativo

El compresor rotativo realiza la compresión del fluido refrigerante mediante el movimiento de rotación de los álabes dentro de la cámara. A medida que giran los álabes, el espacio va disminuyendo y el fluido se comprime.

Cuando el fluido llega a la válvula de descarga, ya se encuentra comprimido. Luego, la válvula de descarga se abre y libera el fluido a la línea de alta presión.

Por su diseño, el compresor rotativo no puede recibir el refrigerante en forma de líquido. Para evitar esto, estos compresores tienen un acumulador de líquido en la línea de baja, justo antes de la entrada al compresor. Este acumulador de líquido también es conocido como acumulador de aspiración, por su ubicación.

3. Compresor Scroll

Los compresores Scroll son los más comercializados debido a su excelente rendimiento y funcionamiento sencillo. Consta de dos espirales, una móvil y otra fija, el fluido refrigerante se comprime entre el movimiento de la espiral móvil en relación a la espiral fija.

El refrigerante se aspira desde un lado. Mediante la rotación de la espiral móvil, el volumen del fluido se reduce y se comprime. Cuando el refrigerante llega al centro de las espirales, se produce la descarga, liberando el refrigerante de alta presión a la línea de alta. 

Su proceso de compresión es prácticamente continuo, ya que en cada punto de las espirales el fluido tiene un volumen diferente.

4. Compresor de tornillo

El compresor de tornillo está compuesto por pares de tornillos llamados macho y hembra que hacen el trabajo de comprimir el fluido. También son conocidos como compresores axiales por la dirección del flujo de refrigerante en el proceso.

El funcionamiento de un compresor de tornillo se basa en desplazar el refrigerante procedente de la línea de aspiración, con una determinada presión, velocidad y dirección hacia la cámara de descarga.

El refrigerante se aspira desde la parte superior y entra en el espacio entre los dos rotores, siendo conducido axialmente en el espacio entre este espacio hasta la válvula de descarga, ubicada en la parte inferior del compresor.

5. Compresor centrífugo

Los compresores centrífugos se basan en realizar un trabajo basado en el movimiento centrífugo de espirales en forma de caracol. El compresor centrífugo se parece mucho en funcionamiento a una bomba centrífuga.

El refrigerante entra al compresor por la abertura central del rotor y la fuerza centrífuga lo desplaza hacia la parte externa.  Así, las palas del rotor dan una gran velocidad al gas y elevan su presión.

Luego el refrigerante es direccionado a la descarga de la línea de alta presión.

Clasificación De Los Compresores Por Su Construcción

Los compresores también se clasifican por su construcción. Veamos.

1. Compresores Herméticos

Los compresores herméticos se caracterizan por ser totalmente sellados, teniendo sus componentes mecánicos y eléctricos juntos en su interior. Este tipo de compresores no permite el acceso para realizar reparaciones en su interior.

Esto significa que, al presentar problemas, este compresor debe ser sustituido por completo. De manera informal, algunos talleres abren estos compresores y los reparan, dependiendo de la gravedad de la falla, pero no es recomendable.

Los compresores herméticos son comunes en los acondicionadores Split y de ventana domésticos.

Compresor De Aire Acondicionado. Tipos, Funcionamiento, Fallas
Compresores De Aire Acondicionado. Compresores Herméticos

2. Compresores Semi-Herméticos

Los compresores semi-herméticos también presentan sus componentes mecánicos y eléctricos juntos en su interior, aunque en este caso, estos compresores son desarmables y desmontables.

Son compresores de alto rendimiento y de diseño robusto que se aplican principalmente en equipos grandes comerciales e industriales. Este tipo de compresores son reparables.

3. Compresores abiertos

Son compresores cuyas partes eléctricas y mecánicas están separadas. Su accionamiento mecánico puede ser por acoplamiento, por correas o cadenas. Este tipo de compresor también es reparable, dando acceso a sus componentes internos.

Estos compresores son comunes en el sector industrial, para la climatización de espacios grandes y para refrigeración.

Fallas Comunes De Los Compresores De Aire Acondicionado

Como cualquier otro dispositivo mecánico, el compresor de aire acondicionado puede presentar fallas que pueden estar relacionadas con otras averías del sistema. Veamos las más comunes.

1. Válvula de expansión mal dimensionada

Este tipo de fallas se puede presentar en equipos armables, donde el personal técnico debe dimensionar los componentes de acuerdo a los requerimientos de climatización o refrigeración.

Si la válvula de expansión se sobredimensiona en sus especificaciones, dejará pasar mucho refrigerante líquido al evaporador y este no tendrá la capacidad de manejarlo.

Este refrigerante líquido llegará al compresor, dañándolo. Recuerda, el líquido no se comprime.

Por suerte, en el área residencial no se presenta este tipo de fallas, ya que los equipos ya vienen dimensionados de forma correcta.

2. Flujo de aire reducido en el evaporador

Si hay problemas con las turbinas o ventiladores del evaporador, no existirá suficiente aire caliente para enfriar. Esto trae como consecuencia que el refrigerante no se evapore, llegando parte de él en forma de líquido al compresor.

Y como el líquido no se comprime, puede afectar mecánicamente al compresor de aire acondicionado.

Esto también puede pasar si el evaporador está muy sucio, o está congelado por alguna otra falla.

3. Retorno de aceite

Otra falla que puede presentarse en equipos armables es el retorno de aceite al compresor. Por lo general, esto pasa cuando las líneas del circuito están mal dimensionadas.

El circuito debe tener aceite proveniente del compresor, pero no puede ser en exceso. Si las líneas permiten un exceso de aceite, este pasará por todo el circuito y entrará nuevamente al compresor por la succión o línea de baja presión.

Y al ser líquido, puede afectar mecánicamente al compresor.

4. Dilución de aceite

La dilución del aceite con el refrigerante ocurre porque el aceite es mezclable con el fluido refrigerante. Cuando el sistema se detiene por mucho tiempo, el fluido intenta ir al compresor, pudiendo llegar en forma de líquido.

Si esto ocurre bajo estas condiciones, el refrigerante y el aceite se pueden separar, pero el refrigerante puede quedar en el cárter. Esto es muy peligroso porque el refrigerante no tiene propiedades lubricantes, y al arrancar, el compresor trabajará por un tiempo bañado en refrigerante, pero sin lubricación.

Para evitar esto, algunos compresores tienen resistencias eléctricas en el cárter que permiten la evaporación del refrigerante, ayudando a separarlo del aceite.

5. Elevadas temperaturas de descarga

La temperatura de descarga es uno de los límites de operación que debes monitorear. Un compresor no puede trabajar a elevadas temperaturas de descarga, ya que el aceite se calienta y pierde sus propiedades como la adherencia y viscosidad.

Si el aceite está demasiado caliente, no lubricará las partes móviles del compresor, originando desgaste y mayor temperatura. Las temperaturas de descarga elevadas se producen por lo general por un mal dimensionamiento de la línea o por una baja carga del fluido refrigerante.

Si hay poco flujo de refrigerante, las temperaturas de descarga se elevarán. Por ello, esta falla también está relacionada con las fugas del sistema.

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6. Problemas de contaminación del sistema

La principal contaminación que puede ocurrir en un sistema de refrigeración o climatización, es por humedad, que puede ocurrir:

  • Por Oxidación.
  • Por Corrosión.
  • Por Descomposición del refrigerante.
  • Por Congelación del serpentín del evaporador.
  • Por Congelación de la válvula de expansión.

Para saber si hay humedad en el sistema es necesario realizar un análisis del aceite lubricante del compresor. En un sistema que ha sido aspirado correctamente, no debe haber humedad.

También el manejo del aceite lubricante es muy importante para que no se contamine en el proceso. Solo debes abrir el recipiente de aceite cuando llenes el compresor.

7. Capacitor quemado

Si el capacitor se quema, el compresor no podrá arrancar y se desarmará por temperatura. Debes comprobar el estado del capacitor y reemplazarlo.

8. Relé térmico disparado

El relé térmico se dispara cuando detecta un aumento de temperatura fuera de los rangos permisibles. Esta falla puede ocurrir por una de dos cosas: O realmente existe una alta temperatura o el relé está dañado y está percibiendo una falsa señal.

Si el relé térmico está dañado, puedes probarlo y reemplazarlo. Pero si el relé está bueno y realmente hay un aumento de temperatura, debes diagnosticar el motivo de este aumento.

9. Mal funcionamiento de la condensadora

Si el condensador no enfría suficientemente el refrigerante, este volverá caliente al compresor, ya que al pasar por el evaporador, se calentará más. Si esto pasa, el compresor se calentará y disparará por temperatura.

El mal funcionamiento de la condensadora puede ocurrir por problemas con los ventiladores o demasiada suciedad en el intercambiador.

Cómo Probar Un Compresor De Aire Acondicionado

La prueba eléctrica de los compresores herméticos consiste en medir la resistencia entre los terminales y la carcasa del compresor. Se realiza de la siguiente manera:

  • El equipo debe estar apagado y la conexión eléctrica del compresor debe estar suelta.  
  • Comprueba la resistencia de cada terminal en relación con la carcasa, con la ayuda de un multímetro digital.  Por lo general tiene que ser más de 150 megaohmios.

Este valor puede cambiar dependiendo de la marca. Por ello debes investigar este valor con el fabricante antes de realizar la prueba.

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Al colocar la sonda en la carcasa, asegúrate de que la punta toque un punto que no tenga pintura, que realmente toque el metal. También debes comprobar la resistencia óhmica entre bobinas, chequeando los valores entre terminales.

En caso de que no haya resistencia en alguna de las bobinas, el compresor tiene un problema eléctrico.

Límites Operativos Del Compresor De Aire Acondicionado

Todos y cada uno de los compresores del mercado tienen límites máximos de operación considerados como seguros. Estos límites garantizan una operación confiable y por ello debes conocerlos.

Algunos compresores pueden trabajar fuera de estos valores por periodos cortos de tiempo, aunque lo ideal es que garantices las condiciones para que el compresor trabaje en su rango seguro.

Entre los límites de operación, puedes encontrar los siguientes:

  • La temperatura de evaporación.
  • La temperatura de condensación.
  • La alta presión máxima.
  • El consumo eléctrico.

Por lo general, estos límites operativos son facilitados por el fabricante en forma de una tabla de especificaciones técnicas, o por medio de gráficas de funcionamiento.

Si un compresor de aire acondicionado funciona fuera de sus límites de operación durante mucho tiempo, pueden ocurrir diferentes fallas, que pueden inhabilitar al compresor y dañarlo de forma permanente.

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