Compresores | Clasificación y sus componentes

Los compresores son máquinas diseñadas especialmente para aumentar la presión de cierto tipo de fluidos tales como gases y vapores. 

Los compresores también son conocidos como motocompresores o bombas. En un sistema de refrigeración, el compresor es el que recibe el gas refrigerante a través de la línea de succión a una baja presión. El trabajo del compresor es comprimir ese refrigerante, reduciendo el espacio en que se encuentra a un volumen mucho más pequeño. Al hacer esto, hace que el refrigerante ocupe menos espacio y al mismo tiempo aumenta su presión y por ende, su temperatura. 

Cuando el compresor efectúa este trabajo se origina una diferencia de presión que obliga al gas refrigerante a desplazarse por la línea hasta llegar al condensador y realizar el ciclo de refrigeración que ya conocemos. 

Los compresores son máquinas que se clasifican de diferentes maneras de acuerdo a la forma en que estos comprimen el refrigerante. Hablemos pues, de los tipos de compresores, sus clasificaciones, uso y algunos componentes que lo conforman. 

Dentro de la clasificación de los compresores, podemos encontrar los siguientes: 

• Compresores recíprocos (reciprocantes): Son de los más utilizados. Los más pequeños se utilizan en sistemas comerciales, domésticos e industriales. El funcionamiento se basa en pistones y cilindros para aumentar la presión.  
• Compresores rotatorios: Cuenta con un funcionamiento mucho más simple que el anterior y son mayormente utilizados en la climatización de automóviles.
• Compresores de tornillo: Estos compresores puede proveer de grandes cantidades de enfriamiento, desde las 100 toneladas de refrigeración (TR) hasta las 700. Este tipo de compresor utiliza dos rotores que giran, atrapan y comprimen el gas. 
• Compresores centrífugos: Este tipo de compresor utiliza la fuerza centrífuga (del cuál su nombre) para funcionar. También brindan grades cantidades de enfriamiento. 
• Compresores herméticos: Estos compresores cuentan con el motor y el compresor dentro de un pequeño domo sellado. Por esa razón, son compresores de difícil reparación, por lo que, en el campo de la refrigeración es más común reemplazarlos que repararlos. Estos compresores se usan comúnmente en los refrigeradores y acondicionadores de ventana y split. 
• Compresores semiherméticos: A diferencia del anterior, un compresor semihermético, el compresor y el motor no se alojan en compartimentos sellados. Su desarme es fácil, ya que se encuentran sujetos por tornillos, lo que facilita su reparación. 
• Compresor abierto: Una característica muy evidente de este tipo de compresores, es que parte del cigüeñal sobresale del cárter, el cuál es impulsado por medio de un motor externo. 

Compresores recíprocos 

Los compresores recíprocos, también conocidos como reciprocantes, constan de una gran cantidad de partes, dentro de las cuáles, las principales son las siguientes: cilindros, pistones, método de impulsión, válvulas, bielas, sellos para las flechas, métodos de lubricación. 

Se conocen como recíprocos, debido al movimiento que efectúan los pistones. Lo explico. Un pistón es un cilindro largo que está cerrado en su parte superior y abierto en su parte inferior. En un punto de dicho cilindro se monta un pasador de articulación que permite que la biela mueva al pistón hacia atrás y hacia delante. Este movimiento que va de atrás hacia delante se le llama recíproco. Entonces, de ahí el nombre.

Estos compresores no cuentan con una capacidad exclusiva de refrigeración. Es decir, estos pueden fabricarse en varios tamaños, con capacidades que van desde una pequeña fracción de tonelada, hasta las 100 TR. En algunos modelos, estéticamente, lucen como un motor de automóvil, pero mas pequeño. 

Clasificación de los motores recíprocos 

Dentro los compresores recíprocos entran los compresores herméticos, semiherméticos y abiertos, siendo estas sus clasificaciones. Lo que diferencia a cada uno de los tres tipos de compresores, es el lugar en el que está colocado el motor impulsor. Esto puede ser:

• El motor y el compresor juntos dentro de un compartimento sellado: hermético. 
• El motor y el compresor juntos dentro de un compartimento atornillado: semihermético. 
• El motor y el compresor separados en compartimentos distintos: abiertos. 

Las partes del compresor hermético se encuentran dentro de un espacio soldado. Acceder a estos elementos no es fácil, ya que desarmar este tipo de compresor resulta muy complicado, dificultando su reparación. 

Anteriormente se mencionó que en la práctica, cuando se detecta que un compresor hermético está presentando fallas, resulta más conveniente reemplazarlo que repararlo. 

Estos compresores se encuentran en los refrigeradores y congeladores de uso doméstico, en los sistemas de aire acondicionado split y ventana, los más comunes.  

Los compresores semiherméticos consta de las mismas partes de un compresor hermético, sin embargo, la gran diferencia entre ellos es que los compresores semiherméticos es posible desarmarlos con mucha facilidad, ya que no está soldado, sino unido por medio de tornillos o pasadores fácilmente desmontables. Esto último posibilita mucho las reparaciones de estos compresores, siendo una de sus grandes ventajas. 

Por último, los compresores abiertos, también llamados independientes, el compresor y el motor se encuentran separados en sitios distintos. Está impulsado por medio de bandas. Una característica visual es que el cigüeñal sobresale del cárter.

Compresores rotatorios 

A diferencia de los compresores recíprocos, todos los compresores del tipo rotatorio, para uso general, son herméticos. Eso quiere decir que el motor y el compresor se encuentran juntos dentro de un mismo compartimento, el cual se encuentra sellado. 

La mayoría de los sistemas de aire acondicionado automotriz emplean muy a menudo compresores rotatorios, sin embargo, no son herméticos. Esta sería la única excepción de este tipo de compresores, son de la mayoría son totalmente herméticos. 

El funcionamiento de los compresores rotatorios es como sigue: 

La flecha del rotor está colocada de manera excéntrica (es decir, que gira alrededor de un punto que no constituye el centro) en la cámara del compresor. Al girar el rotor a muy alta velocidad, las paletas se presionan afuera y presionan contra la superficie de la cámara. Como el compresor se encuentra fuera del centro, los espacios entre las paletas se hacen más grandes y después vuelven a ser pequeños, y así constantemente. El refrigerante entra en el espacio de la cámara de compresión y pasa de estar en un espacio grande a un espacio más pequeño, comprimiéndose y obteniendo una diferencia de presión que lo impulsa a través del tubo de descarga. 

El nombre rotatorio se debe precisamente al movimiento que el compresor efectúa para comprimir el refrigerante. Al ser este su movimiento, permite que sea un tipo de compresor muy silencioso. 

Compresores de tornillo 

Los compresores de tornillo son similares a los rotatorios, sin embargo, se diferencian en que estos cuentan con dos rotores que trabajan de un modo diferente. 

Uno de los rotores tiene cuatro lóbulos y es conocido como rotor macho. El otro rotor tiene seis semicírculos rebajados, el cual recibe el nombre de rotor hembra. Cada uno de los lóbulos encajan perfectamente en estos semicírculos. El funcionamiento de estos rotores es muy similar al de los engranes, comprimiendo el refrigerante, el cual se introduce a través de la válvula de succión, situándose entre cada uno de los espacios de los rotores y liberándolo mientras cumple su ciclo de giro. 

Fuente: Forofrío

Ambos rotores se encuentran juntos dentro de un compartimento llamado cilindro. 

El compresor de tornillo se impulsa por medio de un motor, que a su vez impulsa al rotor macho. Al girar, encaja en el semicírculo del rotor hembra haciendo que esta también gire. De esta forma, los dos rotores giran en conjunto. El rotor macho gira más rápidamente que el rotor hembra y también giran en el sentido contrario. 

Los compresores de tornillo son también compresores muy silenciosos. 

Compresores centrífugos 

Los compresores centrífugos son compresores con una capacidad de enfriamiento muy grande. El uso de estos compresores se emplea en sistemas de aire acondicionado orientado a edificios muy grandes, por ejemplo, en las escuelas, edificios de oficina de gran tamaño o en la industria en general. Estos compresores pueden generar una capacidad de enfriamiento de entre 100 a 2,500 TR. 

En la mayoría de los casos, se emplean turbinas de vapor para impulsarlos, aunque en los compresores de menos tamaño se emplean motores eléctricos. Este tipo de compresor utiliza refrigerante a baja presión. Tanto el evaporador como el condensador, casi siempre, trabajan a presiones por debajo de la presión atmosférica. 

Visualmente, un compresor centrífugo es muy diferente de los demás, ya que es mucho más simple. Su forma es similar a una turbina de vapor. No cuenta con válvulas, ni pistones, ni cilindros. El funcionamiento de estos compresores también es diferente. El vapor refrigerante se alimenta dentro de un alojamiento cerca del centro del compresor. Allí, los impelentes (hojas redondas colocadas en una línea para producir más presión) giran rápidamente y fuerzan el vapor contra las paredes internas del compresor. 

Depósito de aceite 

El compresor centrífugo se lubrica por medio de un ensamble de bomba de aceite que se impulsa separadamente. Esta bomba controla la temperatura y regula la presión del aceite para todos los cojinetes. También produce la presión hidráulica para el sistema de control de flujo. La bomba de aceite funciona durante un tiempo fijo antes de que arranque el compresor, y también lo hará durante otro tiempo adicional una vez que se haya detenido. El compresor no volverá arrancar hasta que la temperatura y la presión del aceite de encuentren en los niveles adecuados. 

Situado en el depósito de aceite, este fluye a través de una línea en donde comienza a enfriarse. Pasa por un filtro antes de llegar al compresor y al sistema de control de flujo. Por último, regresa a la bomba y separa cualquier cantidad de refrigerante que se halle en el aceite mediante un separador. 

En caso de existir una pérdida de potencia, entra en acción el sistema de lubricación de emergencia, el cual mantiene lubricado el compresor y el sistema de control hasta que el compresor se detiene. 

Los compresores son el elemento primordial de los sistemas de refrigeración. Si comparamos un circuito de refrigeración con el cuerpo humano, diríamos que el compresor es como el corazón de una persona, que permite impulsar la sangre (refrigerante) a través del cuerpo para que todo funcione correctamente. Es la importancia de conocer los tipos de compresores y su funcionamiento el que reconozcamos y podamos efectuar los trabajos de mantenimiento correctamente en nuestra área de trabajo. Recuerda que un compresor debe conllevar una serie de cuidados para que estos se mantengan en correcto funcionamiento y en óptimas condiciones.