Manifolds digitales, la gran herramienta en la refrigeración

Los manifolds digitales son ideales para las tareas más complejas, sin embargo su funcionamiento radica en el aprovechamiento y la consistencia operativa de los técnicos.

Noé Ramírez Santos.

El almacenamiento de material biológico (células, tejidos) juega un papel esencial dentro de muchas parcelas de la actividad humana: trasplantes (piel, córneas, huesos, válvulas, órganos), injertos, tejidos artificiales, sangre, medicamentos, material reproductor –en casos de infertilidad–, alimentos, agricultura y ganadería.

Por ejemplo, el producto agrícola (frutas y hortalizas) es en gran medida perecedero. Después de las cosechas sigue un proceso llamado comúnmente “respiración”, durante el cual los azúcares se combinan con el oxígeno del aire produciendo anhídrido carbónico y agua, despidiendo calor, hasta llegar a la completa maduración del fruto.

En muchos casos, el aire acondicionado de los hospitales es un factor determinante en el  tratamiento de los pacientes con afecciones cardíacas, de tiroides, respiratorias, quemaduras, así como la preservación de los tejidos de trasplante, las vacunas o las pruebas de laboratorio.

Precisamente por el cuidado extremo al que están sometidos, los sistemas de climatización son especiales y difieren bastante de las aplicaciones comerciales.

Características vitales en un sistema de climatización:

•  Determinado comportamiento de los flujos de aire, control de la presión y restricción  de éste para evitar contaminaciones
•  Requerimientos específicos de filtrado y aire exterior para remover olores, sustancias  químicas peligrosas, radiactivas o evitar la proliferación de virus y microorganismos
•  Control zonal de diversos valores de temperatura y humedad
•  Un sofisticado sistema de control automático para regular el funcionamiento de los sistemas zonales

La importancia de las plantas frigoríficas radica en el espacio que ocupa para almacenar una gran cantidad de productos perecederos, el cual permite un mayor tiempo de vida de los productos almacenados.

Las plantas frigoríficas tienen pisos, paredes y techos recubiertos con varias capas de material aislante y entre ellas una chapa metálica para impedir la filtración de humedad (vapor de agua).

El edificio incluye:

1.  Cámaras a uno o dos costados de un corredor. Cada una con una puerta de cierre hermético o manual, por la cual entran y salen los productos a enfriar
2.  Corredor, la temperatura reinante es intermedia, entre la del exterior y la de los cuartos
3.  Sala de máquinas incluye:
a.  Compresor y su motor
b.  Condensador con ventilador para enfriarlo
c.  Generador y compresor de emergencia capaz de mantener la temperatura en los cuartos en caso de falla del equipo
d.  Tableros de mando de la maquinaria y la iluminación

El frigorífico es una actividad de capital intensivo. El servicio a la inversión del edificio, aislamiento, instalaciones y maquinaria suman el 50 por ciento de los gastos. Otros gastos fijos (personal de mantenimiento y vigilancia, impuestos) suman 15 por ciento. El inversor debe asegurarse de la ocupación de dichos espacios así como de su óptimo rendimiento y funcionamiento.

El sistema frigorífico tiende a ser más complejo, puesto que en su diseño aplican diversas áreas: la química, la termodinámica, la mecánica y control. Esto hace que sean requeridos conocimientos relativamente avanzados en automatización y PLC para el control automático de estos equipos.

Dentro de los parámetros a considerar en el diseño de un sistema frigorífico se encuentran:

•  Temperaturas de operación
•  Capacidad del sistema, generalmente denominada en KW, definida en función de la carga térmica
•  Refrigerantes (de amplio efecto refrigerante)
•  El equipo de control necesario para su óptimo funcionamiento

Para realizar una inspección minuciosa de dichos parámetros, se debe medir el subenfriamiento y el sobrecalentamiento del sistema a través de un equipo digital que evalúa las condiciones de funcionamiento del equipo.

En el sistema se busca medir los valores de subenfriamiento y de sobrecalentamiento. Cabe señalar que hace algunos años la única forma de medir esos valores era por medio de equipos analógicos, los cuales  solo permitían realizar mediciones que estaban sometidas a los errores del operador.

Por su parte, la tecnología digital se ha instalado en todos los ámbitos y ha facilitado la vida cotidiana de las personas. Al mismo tiempo, su utilización se ha impuesto entre los técnicos especializados en refrigeración. Sin embargo, los manifolds analógicos continúan utilizándose en las técnicas de refrigeración.

Esta tendencia es dudosa. Según numerosos estudios, hasta un 74 por ciento de todos los sistemas de refrigeración han sido ajustados incorrectamente mediante los métodos de medición analógicos y no por la valoración de los técnicos en refrigeración.

Sin embargo, hoy en día existen herramientas más avanzadas. Ya existe tecnología digital que permite realizar mediciones en tiempo real de los sistemas frigoríficos.

Manifolds Digitales
El manifold digital es una herramienta que cuenta con todos los elementos para realizar mediciones en el sistema de refrigeración y de HVAC, lo que lo hace una herramienta muy útil. Además, permite tomar lectura de los sistemas de refrigeración y monitorear, en forma continua, los cambios que ocurren en el sistema durante sus fases de trabajo para poder determinar el estado frigorífico.

La ventaja de los manifolds digitales:

•  Visualización en tiempo real de los valores de subenfriamiento y sobrecalentamiento (calculados por el equipo)
•  Visualización de datos MAX/MIN/PROMEDIO del sistema
•  Medición de la estanqueidad del sistema
•  Memoria con datos de los refrigerantes más utilizados
•  Medición de llenado/vaciado del refrigerante del sistema

Todo esto hace que los manifolds digitales sean una herramienta poderosa y muy práctica para realizar una supervisión del sistema frigorífico, dando con ello un seguimiento integral del comportamiento del sistema.
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Noé Ramírez Santos
Ingeniero en Robótica Industrial por la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Unidad Azcapotzalco.  Actualmente labora en el departamento de ventas y soporte técnico en Grupo de Instrumentación y Medición Industrial de México S.A. de C.V.