El circuito frigorífico básico: cómo funcionan realmente la refrigeración y el aire acondicionado

Todos los frigoríficos domésticos, las cámaras frigoríficas y los equipos de aire acondicionado de tipo partido funcionan con el mismo circuito de cuatro etapas. Comprender ese circuito sienta las bases de sus conocimientos sobre gases fluorados y de su preparación para la evaluación del certificado A1 de gases fluorados de la UE. Esta guía sigue un vídeo explicativo de HVAC School sobre el circuito frigorífico básico y lo relaciona con los conocimientos necesarios para la evaluación.

Dos principios que lo explican todo

Antes de abordar un solo componente, hay dos reglas que rigen todo el proceso:

1. El calor siempre pasa de lo más caliente a lo más frío. Una taza de café caliente se enfría en una habitación fría porque el calor sale del café. La transferencia solo se detiene cuando ambos alcanzan la misma temperatura.
2. La presión y la temperatura varían juntas. Si aumenta la presión de un gas, su temperatura sube; si reduce la presión, la temperatura baja.

“Una presión más alta significa una temperatura más alta y viceversa: estos principios rigen todo el proceso de refrigeración.”

Como explica el vídeo, nuestro objetivo es sencillo: “trasladar el calor de un lugar donde no lo queremos a otro donde no moleste.” En un congelador, eso significa extraer el calor de los alimentos y cederlo a la habitación. En un equipo de aire acondicionado, significa trasladar el calor del interior del edificio al exterior. Nada está “creando frío”: solo estamos trasladando calor.

Calor sensible y calor latente

Esta distinción forma parte de los conocimientos que se evalúan en el examen del certificado A1.

• El calor sensible cambia la temperatura de una sustancia. Puede medirlo con un termómetro.
• El calor latente cambia el estado de una sustancia sin modificar su temperatura. Cuando el agua hierve, se mantiene a 100 °C (212 °F) mientras absorbe la energía necesaria para convertirse en vapor.

“La palabra latente simplemente significa oculto, porque no podemos medirlo con un termómetro, pero sabemos que el calor contribuye al cambio de líquido a gas o de gas a líquido.”

El circuito frigorífico aprovecha deliberadamente el calor latente. La ebullición y la condensación transfieren mucho más calor, y mucho más rápido, que un simple cambio de temperatura. Por eso se elige el refrigerante para que cambie de estado en los puntos precisos del circuito.

Los cuatro componentes

Aprenda estas cuatro funciones y podrá describir cualquier sistema de compresión de vapor:

• Compresor: aumenta la presión. Es el corazón del sistema. Comprime las moléculas del refrigerante, aumentando la presión y la temperatura, e impulsa el refrigerante por el circuito.
• Condensador: cede calor. Debe estar más caliente que el aire que pasa sobre él para que el calor pueda salir. Aquí, el vapor a alta presión libera su calor y se condensa en líquido.
• Dispositivo de expansión: reduce la presión. Reduce bruscamente la presión, lo que provoca la ebullición y enfría considerablemente el refrigerante antes de llegar al evaporador.
• Evaporador: absorbe calor. Debe estar más frío que el aire que pasa sobre él para poder absorber calor. Aquí, el líquido a baja presión hierve y absorbe calor, enfriando el espacio.

“Recuerde: para absorber calor, el evaporador debe estar a una temperatura inferior a la del aire que pasa sobre él, porque el calor pasa de lo caliente a lo frío.”

El recorrido del refrigerante por el circuito

Siga el circuito, empezando por el compresor.

1. El vapor frío entra en el compresor. Las moléculas se mueven lentamente. El compresor las comprime unas contra otras, de modo que se aceleran y se calientan. El refrigerante sale caliente y a alta presión.
2. El condensador cede ese calor. El vapor caliente cede su calor al entorno y se condensa en un líquido a alta presión. Acerque la mano a la salida de aire de la unidad exterior de un sistema partido y notará ese calor expulsado: es el calor que antes estaba dentro del edificio.
3. El dispositivo de expansión reduce la presión. Esta caída repentina inicia la ebullición, a menudo llamada evaporación instantánea, que enfría aún más el refrigerante y lo prepara para el evaporador. El dispositivo puede ser una válvula de expansión termostática (VET), una válvula de expansión electrónica, un pistón o un tubo capilar, pero su función siempre es la misma: reducir la presión.
4. El evaporador absorbe calor. El líquido frío hierve a una temperatura muy baja, extrayendo calor del aire interior (en aire acondicionado) o de los alimentos (en refrigeración). Aquí es donde realmente se produce el aire frío.

“A diferencia del agua, que hierve a alta temperatura, el refrigerante de nuestro sistema hierve a baja temperatura. Mientras hierve, absorbe calor de su entorno.”

El refrigerante, ahora convertido en vapor, vuelve al compresor y el ciclo comienza de nuevo, de forma continua, día y noche.

Por qué el control de la presión es la clave

El técnico controla el ciclo mediante la presión. Como la presión y la temperatura están relacionadas, elegimos dónde hierve y se condensa el refrigerante simplemente ajustando las presiones:

• Baja presión = baja temperatura en el evaporador, para que pueda absorber calor de un espacio frío.
• Alta presión = alta temperatura en el condensador, para que pueda ceder calor incluso al aire exterior cálido.

Por eso un técnico de gases fluorados utiliza la tabla de presión-temperatura (P-T). Leer una presión manométrica y convertirla en una temperatura de saturación permite calcular el sobrecalentamiento y el subenfriamiento, diagnosticar una carga insuficiente o excesiva y confirmar que un sistema funciona correctamente antes de dar el visto bueno.

La relación con el Reglamento de gases fluorados

Comprender el ciclo ayuda a cumplir el Reglamento de gases fluorados. El actual Reglamento de gases fluorados de la UE (UE) 2024/573 derogó y sustituyó al Reglamento (UE) n.º 517/2014. El art. 10 establece los requisitos de certificación para la instalación, la revisión, el mantenimiento, la reparación y el desmantelamiento de aparatos fijos de refrigeración, aire acondicionado y bombas de calor. El Reglamento de Ejecución (UE) 2024/2215 establece los tipos de certificados y los requisitos mínimos de evaluación, incluido el certificado A1 para actividades con gases fluorados e hidrocarburos.

Esa competencia se basa directamente en los fundamentos anteriores:

• El control de fugas (obligaciones del art. 5) exige conocer las presiones y temperaturas “normales” para poder detectar las anómalas.
• La recuperación de refrigerante (art. 8) requiere comprender el cambio de fase: se extraen vapor y líquido de un sistema de forma segura, sin liberarlos a la atmósfera.
• Las decisiones sobre carga y contención dependen de interpretar correctamente el sobrecalentamiento y el subenfriamiento, algo imposible sin la relación P-T.

Comprender el circuito de cuatro componentes contribuye a la competencia práctica evaluada para el certificado A1.

Cómo se relaciona con la evaluación del certificado A1 de gases fluorados de la UE

La evaluación del certificado A1 abarca conocimientos teóricos y destrezas prácticas. El circuito básico conecta varios temas de la edición de la UE:

• Termodinámica; Compresores; Condensadores; Evaporadores; Válvulas de expansión: describir la función del compresor, el condensador, el dispositivo de expansión y el evaporador.
• Comprobaciones previas; Detección de fugas: utilizar la presión y la temperatura para valorar el estado del sistema.
• Manipulación de refrigerantes: aplicar de forma segura los conocimientos sobre el cambio de fase.
• Medio ambiente y normativa; Normativa UE sobre gases fluorados: comprender por qué es importante la contención y cómo la regula la normativa.

La prueba teórica abarca principios como el calor sensible y el calor latente, y por qué el refrigerante hierve a baja temperatura. La prueba práctica incluye tareas como el uso de manómetros, la soldadura fuerte, la recuperación y la detección de fugas.

Cómo puede ayudarle F-Gas Exam Prep

La aplicación F-Gas Pro – Preparación del examen A1 le ayuda a repasar para la evaluación del certificado A1 de gases fluorados de la UE:

• Más de 540 preguntas de tipo examen repartidas en 15 temas, entre ellos Termodinámica y los componentes tratados aquí.
• Simulacros de examen cronometrados para practicar cómo recordar los conocimientos con un tiempo limitado.
• Tarjetas de repaso y 12 calculadoras para facilitar el repaso y los cálculos.
• Explicaciones detalladas de cada respuesta, para que pueda comprender los errores y repasar los principios en los que se basan.

Disponible para iOS y Android, la aplicación es una herramienta de estudio independiente. No está vinculada a ningún organismo de certificación y no sustituye a un curso de formación ni a un examen homologados. Combine la práctica regular con una comprensión clara del ciclo para preparar la evaluación teórica y práctica.