El ciclo frigorífico explicado: base para la certificación en gases fluorados

Comprender el ciclo frigorífico básico es esencial para cualquier persona que se prepare para la evaluación del certificado A1 de gases fluorados de la UE conforme al Reglamento de Ejecución (UE) 2024/2215. Tanto si es un técnico que aspira a obtener su primera cualificación en gases fluorados como si es un profesional con experiencia que repasa antes de una nueva evaluación, el ciclo de compresión de vapor es la base de todas las decisiones que tomará al diagnosticar averías en una instalación. La siguiente explicación describe el ciclo tal como debería ser capaz de explicarlo durante la evaluación.

Los dos lados de todo sistema

Todo sistema de refrigeración o aire acondicionado de expansión directa se divide en dos lados diferenciados:

• Lado de alta presión y alta temperatura (normalmente representado en rojo en los esquemas)
• Lado de baja presión y baja temperatura (normalmente representado en azul)

Dos componentes, y solo dos, separan estos lados:

1. El compresor — aumenta la presión del refrigerante, lo que a su vez eleva su temperatura
2. El dispositivo de expansión — reduce la presión del refrigerante, lo que a su vez disminuye su temperatura

“La función del compresor es aumentar la presión del refrigerante para elevar su temperatura. La función del dispositivo de expansión es reducir la presión del refrigerante para disminuir su temperatura.”

Esta sencilla división es la base de todos los diagnósticos que realizará a partir de la presión y la temperatura, y constituye un conocimiento fundamental para la evaluación teórica del certificado A1 de gases fluorados de la UE.

El recorrido del refrigerante por el circuito

Las siguientes etapas describen el recorrido del refrigerante durante un ciclo completo, comenzando en la entrada del compresor.

1. Compresor — Donde comienza el ciclo

El refrigerante en estado de vapor, a baja presión y baja temperatura, entra en el compresor (a menudo un compresor alternativo en los sistemas más pequeños). El compresor comprime ese vapor y eleva considerablemente su presión. A medida que aumenta la presión, también lo hace la temperatura. Del compresor sale vapor de descarga a alta presión y alta temperatura.

Recuerde: el compresor está sellado herméticamente. Los devanados del motor eléctrico de su interior están expuestos al refrigerante, por lo que este no solo transporta calor por el sistema, sino que también refrigera el motor. Cualquier contaminante presente en el refrigerante (humedad, ácido o residuos) pone en riesgo esos devanados.

2. Condensador — Cesión de calor al exterior

El gas caliente de descarga entra en el serpentín del condensador. El aire exterior se impulsa a través del serpentín y extrae calor del refrigerante. A medida que el refrigerante cede calor, se condensa y pasa de vapor a líquido. A la salida del condensador, debería haber líquido subenfriado a alta presión y alta temperatura: completamente en estado líquido y a una temperatura ligeramente inferior a su temperatura de saturación.

El subenfriamiento es un concepto fundamental para la evaluación de gases fluorados. Un sistema con la carga correcta y una válvula de expansión termostática suele tener un valor objetivo de subenfriamiento específico a la salida del condensador. Medirlo es uno de los métodos habituales para comprobar la carga.

3. Línea de líquido — Filtro deshidratador y válvulas de servicio

El líquido subenfriado pasa por:

• La válvula de servicio de la línea de líquido — un punto de conexión para medir la presión o aislar el circuito
• El filtro deshidratador — absorbe vapor de agua y retiene residuos

“La función del filtro deshidratador es absorber el vapor de agua presente en el sistema… para que no se mezcle con el aceite del circuito frigorífico, lo que podría dañar los devanados eléctricos del compresor.”

Los filtros deshidratadores tienen una capacidad limitada para retener humedad. Después de abrir el sistema, realizar una soldadura fuerte o sustituir un componente, se debe cambiar el filtro deshidratador y evacuar correctamente el sistema. Estos procedimientos están relacionados con los temas de la edición de la UE Comprobaciones previas, Válvulas de expansión y Manipulación de refrigerantes.

4. Dispositivo de expansión — La caída de presión

El líquido subenfriado pasa a presión por un pequeño orificio; en este caso, por un dispositivo de expansión de pistón, aunque también son habituales las VET y las válvulas de expansión electrónicas. La presión cae bruscamente y, con ella, la temperatura de saturación. Parte del líquido se vaporiza instantáneamente porque el líquido circundante está ahora a una temperatura superior a su nuevo punto de ebullición.

Lo que entra en el evaporador es aproximadamente un 80% de líquido y un 20% de gas flash: una mezcla saturada. Este es el estado previsto.

5. Evaporador — Absorción de calor del espacio climatizado

Dentro del evaporador, el cambio de fase permite que el refrigerante absorba calor. Como el refrigerante está saturado, coexisten líquido y vapor, y todo el calor absorbido se emplea como calor latente de vaporización:

• El refrigerante hierve a una temperatura baja y constante
• El aire interior impulsado a través del serpentín cede su calor al refrigerante en ebullición
• Al llegar al final del serpentín, todo el líquido se ha evaporado
• A continuación, el vapor se sobrecalienta ligeramente por encima de su temperatura de saturación

El refrigerante sale del evaporador como vapor a baja presión y baja temperatura, listo para volver a entrar en el compresor y comenzar de nuevo el ciclo.

Por qué el refrigerante saturado nunca debe llegar al compresor

Este es un concepto importante en la teoría de gases fluorados y una de las causas más comunes de avería del compresor en la práctica.

“Ese compresor es un compresor de vapor. No debe entrar refrigerante saturado en él: saturado significa que habrá algo de líquido en el refrigerante. Eso dañaría el compresor.”

El líquido es incompresible. Si llega a los cilindros del compresor, existe riesgo de:

• Golpes de líquido — rotura de válvulas, láminas de válvula o bielas
• Dilución del aceite — el refrigerante se mezcla con el aceite del cárter y elimina la lubricación
• Avería de los cojinetes — cuando la película de aceite pierde su resistencia

Una avería del motor del ventilador interior o un filtro obstruido son causas habituales: el refrigerante no puede absorber calor en el evaporador, por lo que no se evapora por completo, y el refrigerante saturado que llega por la línea de aspiración provoca golpes de líquido en el compresor.

Relación entre el ciclo y las obligaciones sobre gases fluorados

Aunque la legislación sobre gases fluorados se centra en las obligaciones medioambientales y no en la termodinámica, su competencia para manipular refrigerantes de forma segura depende de que comprenda lo que ocurre dentro del sistema. Entre las principales conexiones con el Reglamento (UE) 2024/573 se encuentran:

• Art. 5 (controles de fugas) — cuando se exigen controles periódicos, su frecuencia depende de la carga expresada en equivalente de CO₂ para los gases del anexo I o de la carga en kilogramos para los gases del anexo II, sección 1. La instalación de un sistema de detección de fugas permite ampliar los intervalos. Comprender el circuito le ayuda a identificar posibles puntos de fuga
• Art. 8 (recuperación) — los operadores deben garantizar que personas debidamente certificadas recuperen los gases fluorados de los circuitos de refrigeración, aire acondicionado y bombas de calor. Comprender los estados líquido y de vapor contribuye a una recuperación segura
• Anexo I — enumera los gases fluorados y sus PCG; un profesional competente debe saber relacionarlos con las cantidades de refrigerante cargadas en sistemas reales. El anexo II, sección 1, enumera otros gases, incluidos los HFO, y sus PCG

Cómo le ayuda F-Gas Exam Prep

El ciclo frigorífico básico es fundamental en el tema Termodinámica de la edición de la UE y sirve de base para temas prácticos como Comprobaciones previas, Detección de fugas y Manipulación de refrigerantes. Ser capaz de seguir el recorrido del refrigerante por el circuito y explicar los cambios de fase le ayuda a comprender el resto del temario.

La aplicación F-Gas Pro – Preparación del examen A1 le ayuda a prepararse en iOS y Android:

• Más de 540 preguntas de tipo examen repartidas en 15 temas, con una explicación detallada de cada respuesta
• Simulacros de examen cronometrados y práctica por temas
• Tarjetas de repaso y seguimiento del progreso
• 12 calculadoras, un registro de aparatos y un registro de experiencia

La aplicación es una herramienta de estudio independiente. No está afiliada a ningún organismo de certificación y no sustituye a un curso de formación ni a un examen homologados.

Repase el ciclo hasta que pueda dibujarlo y explicar con claridad cada cambio de fase. Estos conocimientos le servirán tanto para preparar el certificado A1 de gases fluorados de la UE como para su trabajo práctico.