Cómo funciona el aire acondicionado

1. Cómo funciona un sistema de aire acondicionado
Componentes de sistemas de aire acondicionado consistentes en una unidad de
condensación, serpentín o bobina del evaporador, línea refrigerante.
El funcionamiento de un aire acondicionado es una especie de misterio para muchos de nosotros.
Los hornos son fáciles de entender: calientan el aire y lo inyectan por toda la casa a través de
los conductos. Las calderas producen agua caliente o vapor y la desplazan por la casa mediante
tuberías. Pero, ¿cómo producen los sistemas de aire acondicionado un agradable aire frío y
deshumidificado?
Cómo Funciona un Aire Acondicionado

2. Piense en un aparato de aire acondicionado como una máquina que extrae el calor de su casa y
lo bota fuera de ella mediante el uso de cinco partes interrelacionadas:
 Refrigerante
 Compresor
 Condensador
 Válvula de Expansión
 Bobina del Evaporador
Existen muchos tipos de sistemas de aire acondicionado que se pueden utilizar en el hogar,
incluyendo de ventana, portátil, sin ductos y aire acondicionado central. Sin embargo, todos
ellos utilizan los siguientes componentes y refrigeración de expansión directa.
Refrigerante
El refrigerante es la "sangre" que bombea a través del sistema de aire acondicionado. Cambia de
estado de vapor de gas a líquido a medida que recoge el calor de la casa y lo saca al exterior. El
refrigerante es especial, ya que tiene un punto de ebullición muy bajo, lo que quiere decir que
cambia de líquido a vapor a bajas temperaturas.
Compresor
Piense en el compresor como una especie de "corazón" del sistema que bombea refrigerante por

3. todos los componentes de refrigeración en un gran bucle. El refrigerante entra al compresor
como un vapor caliente de baja presión y sale de allí como un vapor caliente de alta presión.
Condensador
Desde el compresor, el vapor de refrigerante caliente pasa al condensador. Aquí, el vapor de
refrigerante caliente a alta presión es enfriado por el aire que es soplado sobre las bobinas de
condensación con aletas por el ventilador del condensador, a medida que se desplaza por las
bobinas con aletas. A medida que el refrigerante se "enfría", cambia de estado de vapor caliente
a líquido caliente a alta presión y pasa a la válvula de expansión. El compresor, la bobina del
condensador y el ventilador del condensador están situados en esa gran caja ruidosa que está
en el patio trasero (la unidad exterior de los splits seria), a menudo llamada unidad de
condensación.
Válvula de Expansión
La válvula de expansión es lo que realmente hace el trabajo. A medida que el líquido
refrigerante caliente pasa a través de una pequeña abertura a alta presión en la válvula por un
lado, sale como una niebla fría a baja presión por el otro lado porque a medida que un gas se
expande, se enfría. Así que ahora tenemos un vapor frío líquido a baja presión que pasa a la
bobina del evaporador.
Bobina del Evaporador
El líquido frío a baja presión que sale de la válvula de expansión ahora pasa por la bobina del
evaporador. El aire caliente de tu casa entra por el filtro de habitáculo, pasa a través de la
bobina del evaporador y la calienta, mientras que la parte fría enfría el aire que sopla a través
de ella y lo devuelve al hogar. A medida que el refrigerante se calienta, hierve y cambia de
líquido frío a evaporarse en un vapor caliente. A partir de ahí pasa nuevamente al compresor y a
la unidad de condensación exterior y el ciclo de enfriamiento continua.
¿Cómo se consigue el aire frio?
Para que no os parezca complicado entenderlo, os doy un ejemplo muy simple de
funcionamiento de cualquier AA e incluso de los frigoríficos. Todos sabemos que si tomamos un
desodorante y lo pulverizamos de golpe el envase se enfría muchísimo, incluso se puede llegar a
congelar. Para meter el desodorante en el envase de spray necesitamos comprimir el líquido o el
gas o lo que lleve dentro, de ahí viene lo de compresor.
Ese compresor del aire acondicionado aunque este sea portátil, del coche o de tu oficina no hace
más que comprimir y liberar gas para así enfriar la masa del aire. Existe un importante detalle
de que cuando comprimimos el aire, gas o líquido se calienta. El funcionamiento o
comportamiento lo podéis comprobar incluso en una bomba para inflar las ruedas. El principio es
el mismo.
Por ejemplo la razón de que el compresor de aire acondicionado esta fuera no es que haga ruido
(aunque también es una buena razón) es que produce calor ya que su función es comprimir
líquido, gas o lo que sea. Con ello el compresor LIBERA CALOR a la atmósfera. Por cierto es
una de las razones de calentamiento global, supongo que todos nos hemos puesto al lado de
alguna rejilla de supermercado de donde sale un calor infernal en verano. Aquí por cierto
podemos ver la diferencia más grande entre un AA portátil y otro que no lo es. Ese gas
posteriormente liberamos de su presión dentro de nuestra habitación deseada con el
consiguiente enfriamiento.
La idea es que comprimimos el gas fuera produciendo calor que expulsamos en la
calle, liberamos el gas dentro y producimos frio que liberamos dentro de nuestra
habitación. Como podéis entender para todo ello necesitamos una cierta energía, por eso es
recomendable fijarse en el consumo energético, no son máquinas muy eficientes que digamos.

4. Diferencia de funcionamiento entre un equipo portátil y otro que no lo es.
Ciclo de refrigeración.
Los aparatos de aire acondicionado portátil tienen el compresor dentro del aparato en la
mayoría de los casos. Existen algunas máquinas curiosas con el compresor que se puede sacar
por la ventana, pero normalmente solo es un tubo que expulsa el aire caliente hacia fuera. La
idea es que no podemos enfriar el aire tal cual dentro de la habitación, si algo se enfría existe
otra cosa que se calienta, aunque supongo que por la pérdida de energía seguramente
calentamos más de lo que enfriamos, no creo que sea al 50% o al menos por lo que he
aprendido en física no existe una maquina cien por cien eficiente… Por todo lo anterior
necesitamos ese tubo antiestético que sacamos por la ventana que nos expulsara aire caliente
de nuestra habitación. Como es menos eficiente les cuesta por ejemplo enfriar por debajo de
ciertas temperaturas.
La idea anterior se nos queda en… Comprimimos el gas dentro y liberamos el calor
producido por el tubo hacia el exterior mientras que el frió lo liberamos en el interior.
Espero que me haya explicado correctamente, aunque supongo que no es muy difícil de
entender.
Tipos de Sistemas de Aire Acondicionado
Los términos usados para describir los tipos de aparatos de aire acondicionado y su
funcionamiento pueden ser confusos. Hay sistemas unitarios, PTAC, de ventana, portátiles,
centrales, divididos, sin ductos, etc. En este tutorial, analizaremos los sistemas de aire
acondicionado y enfriamiento de uso más común en las casas y su terminología.
Usted puede tener en casa varios tipos de sistemas de enfriamiento. Estos van desde unidades
instaladas en una ventana a unidades que ruedan por el suelo, pasando por unidades montadas
en la pared y aire acondicionado central. Todos los sistemas utilizan los mismos cinco elementos
de un sistema de aire acondicionado: refrigerante, compresor, condensador, válvula de
expansión y bobina evaporadora, tal y como se describe en Cómo Funciona un Sistema de Aire
Acondicionado. Analicemos los tipos más comunes de sistemas de aire acondicionado para la
casa.
 Aparato de Aire Acondicionado de Ventana Técnicamente, este sistema se
denomina sistema de aire acondicionado "unitario" y consta de una unidad de aire

5. acondicionado autónoma que se coloca en una ventana o a través de un agujero en una
pared exterior. Ya que hacer agujeros en las paredes exteriores de tu casa no es muy
buena idea, estas unidades casi siempre se colocan en una ventana. En el sistema
unitario, todos los componentes de enfriamiento vienen en una caja compacta. Ésta
expulsa el calor por un extremo e inyecta aire enfriado por el otro extremo.
 Aparato de Aire Acondicionado Portátil Este sistema es otro tipo de sistema de aire
acondicionado unitario. El aire acondicionado portátil consta de una unidad de aire
acondicionado autónoma que se coloca en el suelo dentro de una habitación y utiliza un
respiradero con manguera para descargar calor de escape a través de una pared
exterior. Las unidades portátiles de aire acondicionado son un poco más ruidosas que
otros tipos de unidades y por lo general pueden enfriar habitaciones de menos de 500
pies cuadrados. Estas unidades son una solución a aquellas habitaciones
empedernidamente calurosas que podrían existir incluso si hay aire acondicionado
central. Al igual que el aire acondicionado de ventana, el sistema unitario portátil
incluye todos los componentes de enfriamiento en una caja compacta. También expulsa
calor por un extremo e inyecta aire enfriado por el otro.
Equipo portátil con el compresor fuera.
 Aparato de Aire Acondicionado Dividido tipo PTAC Técnicamente, este sistema se
denomina "paquete terminal de aire acondicionado" o PTAC, por sus siglas en inglés. Los
puedes ver de vez en cuando en aplicaciones para casas, pero con mayor frecuencia en
hoteles, moteles y apartamentos. El sistema dividido separa el sistema de aire
acondicionado en dos paquetes o unidades terminales y la tubería de refrigerante está
dentro de la pared que conecta ambas unidades del paquete.
Un paquete terminal es la unidad de condensación que se encuentra en el exterior e
incluye el compresor, el condensador y el ventilador del condensador. El otro paquete
terminal es la unidad de evaporación ubicada en el interior y se ocupa del enfriamiento y
la distribución del aire. La unidad de evaporación interna incluye el ventilador, la válvula
de expansión y la bobina evaporadora.

6.  Aparato de Aire Acondicionado Dividido tipo Split Este sistema de aire
acondicionado es la solución de enfriamiento premium para su casa. Es el sistema menos
ruidoso, con mejor rendimiento y más cómodo. El único riesgo real es que se pueda
adecuar el tamaño del sistema a su casa. Si es demasiado grande no tendrá un buen
rendimiento y no deshumidificará adecuadamente y también puede tener un ciclo corto .
Está dividido en dos unidades de paquete: la unidad de condensación y la unidad de
evaporación. Ambas están conectadas por tubos refrigerantes. La unidad de
condensación es la unidad más grande cuadrada que se encuentra en el exterior (es la

7. externa) y está compuesta de: compresor, bobinas de condensación y ventilador de
condensación. La unidad de evaporación es la unidad que está en el interior de la
habitación y está formada por la bobina evaporadora y la válvula de expansión.
Asi, un equipo de aire acondicionado tipo split de uso doméstico tiene una clara división de dos
unidades, una interior y el exterior, y ambas son importantes. Estos dos dispositivos están
conectados entre sí mediante un circuito de tubería por donde corre el gas que genera el frío
bajo presión. Estas tuberías tienen dentro un refrigerante llamado freón.
La unidad exterior tiene un compresor donde se comprime el freón (líquido refrigerante)
y sale del cilindro a gran presión y temperatura. A continuación, pasa a través de un
condensador donde el gas es enfriado y licuado, ya que el mismo es líquido a baja
presión y temperatura. Seguidamente, pasa a través de la válvula donde el líquido se
expande y donde se pierde presión y temperatura para pasar a ser gasificadas
posteriormente en el evaporador. El refrigerante es el medio donde las moléculas de gas
intercambian su temperatura con el tubo de calor, luego se enfría el gas y así pemite
enfriar el aire que pasa por fuera y el aire que se está enfriando la habitación. Como
ven, el funcionamiento es similar al de un refrigerador o una nevera.
Unidad interior a control remoto.

8. Conceptos para tener en cuenta en los aires acondicionados
1.- Entendiendo los sistemas de A/A
La mayoría de las personas compran ó utilizan el aire acondicionado sin entender sus diseños,
componentes y principios de operación. La capacidad adecuada, selección, instalación,
mantenimiento y el uso correcto, son las claves para una operación efectiva y a bajo costo.
2.- ¿Cómo funcionan los sistemas de A/A?
Los sistemas de A/A utilizan los mismos principios y componentes básicos de una nevera
convencional.
Una unidad de A/A enfría un ambiente con un serpentín frío interno llamado unidad
evaporadora. El condensador, un serpentín de transferencia de calor externo, expulsa el calor
del ambiente hacia afuera. Los serpentines del evaporador y del condensador están conformados
por tubos que están rodeados por aletas de aluminio. Este tubo generalmente es de cobre. Una
bomba, llamado el compresor (ubicado en el condensador), mueve el fluído de transferencia de
calor (ó refrigerante) entre el evaporador y el condensador. La bomba (ó compresor) impulsa el
refrigerante a través del circuito de tubos y aletas en los serpentines. El líquido refrigerante se
evapora en el serpentín del evaporador interior, llevando el calor fuera del aire interior y, de esta
forma, se enfría el ambiente.
El gas refrigerante caliente es bombeado al exterior dentro del condensador, donde este se
vuelve nuevamente líquido, dando su calor al aire que fluye sobre las aletas y los tubos del
condensador.
3.- Tipos de sistemas de A/A
Los tipos de sistemas de A/A son:
 Unidades de ventana
 Split / Minisplit
 Portátil
 PTAC
 Unidades de manejo de aire que utilizan agua fría proveniente de un sistema Chiller que
enfría el agua
4.- Sistemas de A/A centrales
En ellos circula aire frío a través de un sistema de suministro y retorno por ductos. Los ductos de
suministro y rejillas (ej.: aperturas en las paredes, pisos, o techos cubiertos por rejillas) llevan el
aire frío desde la unidad evaporadora hasta el ambiente. Este aire frío se va calentado a medida
que circula por el ambiente; luego este aire regresa, a través de las rejillas y los ductos de
retorno, nuevamente hasta la unidad evaporadora.
Una unidad de aire central puede ser un sistema tipo split o una unidad tipo compacta.
En un sistema tipo split, un gabinete de metal exterior contiene el serpentín del condensador y
el compresor, y el gabinete interior contiene el serpentín del evaporador.
En un sistema tipo compacto, el evaporador, el condensador y el compresor están todos
localizados dentro de un mismo gabinete, el cual es corrientemente colocado sobre bases sólidas
sobre el techo y es utilizado en pequeños edificios comerciales. El aire de suministro y de retorno

9. viene desde adentro del ambiente a través de paredes exteriores mediante los ductos, y van
conectados directamente hacia este equipo.
5.- Mantenimiento de los sistemas de A/A existentes
Los sistemas de A/A viejos pueden ser capaces de ofrecer años de relativo trabajo eficiente. Sin
embargo, se requiere un buen uso y mantenimiento para que se puedan conservar en buen
estado de funcionamiento.
6.- Mantenimiento regular
Los filtros, serpentines y aletas, de los sistemas de A/A, requieren un mantenimiento regular
para que las unidades funcionen eficientemente y eficazmente a través de sus años de servicio.
Un mantenimiento inadecuado redunda en bajo rendimiento de los equipos y un incremento en
los costos de energía eléctrica.
7.- Filtros de los sistemas de A/A
La tarea más importante del mantenimiento, que asegura la eficiencia de su sistema de A/A, es
reemplazar o limpiar los filtros rutinariamente. Cuando están obstruidos por el sucio, los filtros
bloquean el flujo normal de aire y se reduce significativamente la eficiencia del sistema. Con
esta obstrucción en los filtros, el polvo sigue pasando hacia el serpentín del evaporador,
dificultando la transferencia de calor necesaria al encontrarse sucio, y por consiguiente no se
logra un adecuado enfriamiento del ambiente.
Los filtros están ubicados algunas veces a lo largo de los ductos de retorno. Ellos se encuentran
generalmente en las paredes y techos, ó incluso en la misma máquina evaporadora.
Algunos tipos de filtros se pueden reutilizar luego de la limpieza; otros son desechables y deben
ser reemplazados. Están disponibles en variedades de tipos, tamaños y eficiencias. Se deben
limpiar los filtros o reemplazarlos generalmente cada dos meses. Los filtros que necesitan
atención más frecuente son aquellos que están sometidos a polvo constante o se disponen de
fuentes importantes de sólidos que pueden ser retenidos por los mismos.
8.- Serpentines del sistema de A/A
Los serpentines del evaporador y el condensador recolectan polvo a través de los meses y los
años de servicio. Un filtro limpio previene la rápida suciedad en el serpentín del evaporador. Pero
con el tiempo, sin embargo, el mismo puede almacenar muchas impurezas. Esto reduce el flujo
de aire e interfiere en la transferencia de calor. Por lo tanto el serpentín debe ser chequeado
cada año y se debe limpiar cada vez que sea necesario.
El serpentín del condensador puede llegar también a encontrarse muy sucio si el ambiente
externo contiene mucho polvo. Usted puede fácilmente verificar si el serpentín se encuentra
lleno de suciedad en las aletas. Para minimizar la fuente de polvo alrededor del condensador, se
debes limpiar las áreas circundantes para lograr tener un serpentín más libre del polvo y que
pueda funcionar satisfactoriamente.
9.- Aletas del serpertín
Las aletas de aluminio de la unidad evaporadora y del condensador pueden ser fácilmente
dobladas y, debido a ello, bloquear el paso de flujo de aire a través del serpentín. Las tiendas de
venta de repuestos de A/A venden una herramienta llamada “peine de aletas”, que enderezan
estas aletas hasta prácticamente su condición original.

10. 10.- Aislamiento y hermeticidad de los ductos de aire
Se pierde una gran cantidad de energía cuando se fuga aire a través de los ductos de
suministro. Estudios recientes indican que entre 10% a 30 % de aire acondicionado se escapa de
los ductos.
Para que un sistema de A/A central sea eficiente, los ductos deben de ser herméticos. Si se
contrata un servicio profesional para detectar y corregir las fugas, esto representa una buena
inversión; debido a que encontrar estas fallas sin contar con la experiencia de un personal
calificado puede ser una tarea difícil.
Las obstrucciones pueden empeorar la eficiencia de un sistema de ductos, tal como si hubieran
fugas. Se debe tener cuidado de no obstruir el flujo de aire en rejillas de suministro y de retorno
con muebles, ropas o puertas. Sin embargo, los filtros sucios y los serpentines con grandes
cantidades de polvo representan la mayor obstrucción del paso del flujo de aire.
11.- Compra de equipos nuevos de A/A
Hoy en día los mejores sistemas de A/A utilizan entre 30% a 50% menos energía para producir
la misma cantidad de enfriamiento que los equipos fabricados a mediados de los años 70. En
este caso, si su sistema tiene solamente 10 años de instalado, usted podría ahorrarse de 20% a
40% en el costo de energía eléctrica, comprando otro nuevo modelo de mayor eficiencia.
12.- Capacidad de los equipos de A/A
Las unidades de A/A se clasifican de acuerdo al número de Unidades Térmicas Británicas (Btu)
de calor que ellos pueden remover por hora del ambiente a acondicionar. Otro término común
para el dimensionamiento de los equipos es la “tonelada”, el cual es equivalente a 12.000 Btu
por hora.
¿Qué tan grande debería ser su equipo de A/A? La capacidad de un sistema de A/A depende de:
 Que tan grande es su casa u oficina y la cantidad de ventanas que ella posee.
 Cuanta sombra existe en las ventanas, paredes y techos.
 Cantidad de aislamiento en las paredes y techos.
 Cantidad de infiltraciones de aire exterior.
 Cantidad de calor generado por los ocupantes, artefactos y equipos.
La eficiencia de un aire acondicionado, su desempeño, durabilidad y costo inicial dependen de la
selección del equipo que satisfaga los requerimientos de los factores relacionados anteriormente.
Asegúrese de comprar el sistema de A/A con la capacidad correcta. ACCA y ASHRAE han
publicado los procedimientos de cálculo para el dimensionamiento de los equipos de A/A. Existen
empresas que utilizan uno de estos procedimientos, frecuentemente desarrollado con la ayuda
de un computador, para calcular el nuevo sistema de A/A central.
Es importante resaltar que un equipo con capacidad en exceso, no proveerá el mejor
enfriamiento. Si esto ocurre, usted tendrá las siguientes desventajas:
 Costo mayor del equipo al comprarlo con respecto al que realmente necesita.
 La capacidad será tan grande que el equipo apagará y encenderá frecuentemente,
reduciendo su eficiencia. Estos ciclos frecuentes hacen que la temperatura interna
fluctúe más y resulta en un ambiente menos confortable. Además estos ciclos frecuentes
inhiben la remoción de humedad. En climas húmedos, es esencial bajar la humedad para
un confort aceptable. También estos ciclos desgastan más rápidamente las piezas
eléctricas, motores y el compresor.

11.  Al ser más grande el equipo, se consume más electricidad y crea mayor demanda para
generar la corriente eléctrica.
13.- Servicios profesionales para sistemas de A/A
Cuando su sistema de A/A necesita más que el mantenimiento regular descrito anteriormente,
usted debe contratar un servicio técnico profesional. Un buen técnico entrenado encontrará las
fallas y arreglará su sistema de A/A. Sin embargo, no todos los técnicos de servicio son
competentes y estos realizan diagnósticos poco adecuados. Para ello insista al técnico en lo
siguiente:
 Chequear por la cantidad correcta de gas refrigerante.
 Chequear por fugas de gas refrigerante.
 Chequear si existen fugas de flujo de aire proveniente de los ductos.
 Medir la cantidad de flujo de aire a través del serpentín del evaporador.
 Verificar la correcta funcionabilidad del sistema eléctrico de control.
 Inspeccionar los terminales eléctricos, limpiarlos y asegurar las conexiones.
 Chequear el aceite del motor y verificar si las correas están bien tensadas.
 Chequear la precisión del termostato.