Scroll de refrigeración ZF09 K4...ZF18 K4ZS15 K4...ZS45 K4ZB15 KC...ZB45 KC

Guía de A

plicación

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1 Introducción ................................................................................................................................................... 3

2 Nomenclatura ................................................................................................................................................ 3

3 Refrigerantes Homologados.......................................................................................................................... 3

4 Lubricación .................................................................................................................................................... 4

5 Inyección de Refrigerante.............................................................................................................................. 5

6 Migración del Refrigerante ............................................................................................................................ 8

7 Resistencias de Cárter .................................................................................................................................. 8

8 Control de la Temperatura de Descarga ....................................................................................................... 8

9 Protección Estándar del Motor ...................................................................................................................... 9

10 Silenciadores .............................................................................................................................................. 9

11 Termostato de Baja Temperatura Ambiente .............................................................................................. 9

12 Controles de Presión .................................................................................................................................. 9

13 Parada por Baja.......................................................................................................................................... 9

14 Parada ........................................................................................................................................................ 9

15 Arranque..................................................................................................................................................... 9

16 Funcionamiento en Vacío Elevado........................................................................................................... 10

17 Cortes de Alimentación Breves ................................................................................................................ 10

18 Instalación Eléctrica.................................................................................................................................. 10

19 Modelos Monofásicos............................................................................................................................... 10

20 Modelos Trifásicos.................................................................................................................................... 11

21 Terminales de Cables............................................................................................................................... 11

22 Relé Sensible a la Corriente para su Uso con un Economizador ............................................................ 12

23 Comprobación Funcional del Compresor................................................................................................. 13

24 Prueba de Aislamiento ............................................................................................................................. 13

25 Instalación................................................................................................................................................. 14

26 Válvulas de Servicio y Adaptadores......................................................................................................... 14

27 Temperatura de la Carcasa...................................................................................................................... 15

28 Procedimiento de Evacuación y Carga del Sistema ................................................................................ 15

29 Desmontaje de los Componentes del Sistema ........................................................................................ 15

30 Sustitución del Compresor ....................................................................................................................... 16

31 Ruido y Vibración de la Línea de Aspiración............................................................................................ 16

32 Diagramas de Trabajo.............................................................................................................................. 17

33 Comparaciones ZB/ZS ............................................................................................................................. 19

34 Códigos de motor ..................................................................................................................................... 19

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1 Introducción

Desde 1979 el compresor Scroll “Compliant” ha sido sometido a un continuo desarrollo que ha hecho delmismo el compresor más eficaz y duradero para aplicaciones de aire acondicionado, refrigeración y bomba decalor. Los compresores Scroll de refrigeración se caracterizan principalmente por unos niveles reducidos devibración y por su tolerancia a las fuertes tensiones internas provocadas por golpes de líquido, arranquesinundados o presencia de residuos sólidos.

La gama de productos actualmente disponible en esta línea abarca desde 2 a 6 HP. Para obtener informaciónmás detallada sobre estos compresores consulte nuestro software de selección o los folletos y catálogosimpresos. Todo ello se encuentra disponible en nuestra web www.eCopeland.com.Esta guía en ningún caso pretende entrar en conflicto con la experiencia probada sobre los sistemas derefrigeración que los propios instaladores o fabricantes de equipos ya posean.

2 NomenclaturaLos valores incluidos en la designación del modelo de los compresores Scroll Copeland indican la capacidadnominal de los mismos en condiciones de funcionamiento ARI, y en BTU/h a 60 Hz.Todos los compresores Scroll de refrigeración se suministran con aceite éster, tal y como lo indica la letra “E”incluida en su nomenclatura.

Denominación de modelos

Z S 3 0 K 4 E - T F D - 5 5 11 2 3 4 5 6 7

1 Z = Familia de compresor: Z = Scroll

2 S = Alta/media temperaturaF = Baja temperaturaB = Alta/media temperatura

3 capacidad nominal [BTU/h] a 60 Hz y condiciones ARI, con multiplicadores "K" por 1.000 y "M" por 10.000

4 - variante de modelo

5 - aceite POE

6 - versión de motor

7 - versión de suministro

551: Conexiones roscadas Rotalock, visor de aceite, Obús para llenado o vaciado de aceite. Termostato de descarga.

556: Conexiones roscadas Rotalock, visor de aceite, Obús para llenado o vaciado de aceite. Termostato de descarga y válvula DTC. (Únicamente los compresores ZF)

3 Refrigerantes HomologadosLos refrigerantes R22, R404A, R507 y R134a están homologados para todos los compresores Scroll derefrigeración.La serie ZB de compresores también está homologada para R407C.Es esencial tener en cuenta el deslizamiento de las mezclas de refrigerante R407C al ajustar los controles depresión.Los diagramas de trabajo para cada refrigerante se indican en el apartado 32.

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ppm

1500

1000

500

50 100 150 250200 300 h

mineral oil

K11

.0/0

593

POE

Fig. 1: Absorción comparada de humedad en aceite éster y aceite mineral en [ppm]a 25°C y 50% de humedad relative. h = horas.

4 LubricaciónComo norma general siempre se deberá mantener el nivel de aceite aproximadamente a la mitad del visor delcompresor. Si se utiliza un regulador, el nivel en este caso debería de encontrarse por encima de la líneamedia del visor que se encuentra en el citado regulador (para el funcionamiento en paralelo, véase la guíaC6.2.5/0901-0702/E).Todos los compresores se entregan con una carga inicial de aceite. El tipo de aceiteestándar empleado es el lubricante polioléster (POE) ICI Emkarate RL 32 CF (32 cSt). Sobre el terreno, elnivel de aceite puede ser rellenado con ICI Emkarate RL 32 CF o Mobil EAL Arctic 22 CC. Los valores derecarga se pueden obtener en el correspondiente catálogo o en el programa de selección.

Con los compresores se deben utilizar únicamente estos aceites específicos. Bajo ninguna circunstancia sedeberán mezclar aceites éster con aceites minerales o alkilbencenicos cuando se utilicen refrigerantes HFC.El aceite éster tiene un carácter extremadamente higroscópico (véase la figura 1), aspecto este que afectaclaramente a su estabilidad.El número de ciclos de arranque/paradas en un compresor Scroll se debe limitar a 10 por hora. Unafrecuencia elevada, con el consiguiente arrastre de aceite a la instalación en cada ciclo, podría provocar undefecto de lubricación en el compresor. Este problema se pondrá de manifiesto especialmente si el tiempo defuncionamiento posterior al arranque del compresor no es suficiente como para garantizar que el aceitedesplazado retorne nuevamente al mismo. Se debe tener en cuenta, que hasta cierto punto, el aceite siemprese encuentra en el sistema en el interior de todos los componentes recubriendo los mismos en una ciertaextensión. La viscosidad del aceite varía con la temperatura del refrigerante mientras que la velocidad del gasen el sistema varía con dicha temperatura y la carga. Si en condiciones de carga baja se diera el caso de quela velocidad del gas no sea lo suficientemente elevada como para que el aceite retorne al compresor, se

deberán diseñar las tuberías del sistema de la forma adecuada para obviar el citado problema .

Se debe hacer vacío en el sistema hasta niveles de 0,3 mbar/0,22 Torr. o inferiores. En caso de duda encuanto al contenido de humedad, es recomendable tomar una muestra de aceite de diferentes puntos ycomprobar dicho contenido. La humedad residual en la instalación debería de encontrarse por debajo de 50ppm si se ha procedido a hacer el correcto vacío en el interior de la misma (véase el procedimiento deevacuación y carga del sistema en el apartado 28) y se ha utilizado un filtro secador adecuado (serecomienda núcleo sólido XH9 o superior).Los visores de líquido/indicadores de humedad estándar actualmente disponibles se pueden utilizar con losrefrigerantes HFC y lubricantes aprobados para ellos; no obstante, será necesario considerar que el indicadorde humedad sólo detectará el contenido de la misma que se encuentra presente en el refrigerante líquido, yque por lo tanto, el nivel de humedad real presente en el aceite POE podrá ser muy superior al indicado por elvisor. Ello se debe al carácter altamente higroscópico de dicho aceite.

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5 Inyección de RefrigeranteEn aplicaciones de baja temperatura, los modelos ZF requieren de una inyección de líquido o vapor al objetode mantener la temperatura del gas de descarga dentro de unos márgenes de seguridad aceptables. Paraello, el compresor se suministra con una toma de 13/16” UNF de diámetro donde se deberá de conectar unaválvula DTC o un tubo capilar dependiendo de que se aplique una inyección de líquido o vaporrespectivamente. Adicionalmente, y solo en el caso de que se aplique esta inyección de vapor, se debemontar un relé sensible a la corriente en el cuadro de maniobra de la instalación y una válvula solenoide quealimente al citado capilar. El tubo capilar se puede soldar directamente a la citada toma de 13/16”. Para másdetalles relativos a esta aplicación, véase el apartado 5.1.1.En el compresor, la inyección se realizadirectamente en dos cavidades diferentes en el interior de las espirales y todo ello sin alterar el proceso deaspiración del gas en las mismas.La inyección incrementa ligeramente el caudal de refrigerante a través de la línea de descarga y elcondensador de la instalación.

5.1 Detalles relativos a la inyección de vaporLa inyección de vapor provoca un enfriamiento del gas refrigerante comprimido por el compresor y amplía losmárgenes de trabajo del mismo. Asimismo, la inyección de vapor con el uso de un economizador subenfría ellíquido que va al evaporador e incrementa el rendimiento de la instalación.Se obtiene un subenfriamientooptimo del líquido refrigerante si el flujo de éste con respecto al gas se realiza a contracorriente, tal y como semuestra en la figura adjunta. A fin de asegurar una circulación apropiada del aceite, el gas debería de salir delintercambiador de calor por la parte inferior del mismo, aspecto éste que resulta esencial en el caso de que seempleen intercambiadores de placas que deban de ser montados en posición vertical. El tubo capilar sesuministra arrollado en el interior de una carcasa y con una abrazadera para adaptarlo al puerto deinyección;su instalación resulta necesaria para alimentar con la cantidad adecuada de líquido refrigerante eleconomizador. En caso de que en lugar de utilizar el tubo capilar suministrado por Copeland se deseeconstruir uno propio, consúltense las especificaciones indicadas en el cuadro 1.Inmediatamente antes deltubo capilar, en el sentido de la circulación del refrigerante, se debe instalar una válvula solenoide estándarcomo por ejemplo una ALCO 110 RB 2T2. El puerto de la válvula debe tener un diámetro mínimo de 1,4 mmy se debe conectar de tal forma que abra la circulación del refrigerante cuando el compresor esté en marcha ycierre dicha circulación:• cuando el compresor se pare• durante la fases de desescarche por gas caliente• durante la parada por bajaLos componentes siguientes que se describen a continuación no son indispensables, pero si se recomiendasu instalación cuando se realice la inyección de refrigerante:• Visor de líquido– Se recomienda instalar un visor próximo a la entrada del tubo capilar a fin de podercomprobar visualmente la presencia de líquido refrigerante.• Filtro/secador – Se recomienda instalar un filtro/secador en el circuito de inyección a fin de prevenir laobstrucción del tubo capilar por posibles contaminantes.Si el protector interno del motor saltara, es imperativo que se desconecte la alimentación eléctrica de laválvula solenoide de inyección.Esto se consigue con un relé sensible a la corriente (véase el apartado 22).

Tubo capilar

Condensador Filtro secador

Evaporador

VálvulaSolenoide

Economizador

TEV

Compresor

AislamientoFig. 2: Funcionamiento con economizador(inyección de vapor)

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R404A R134a R 22Modelo Diámetro interior,

pulgadasLongitud,pulgadas

Diámetrointerior

Longitud,pulgadas

Diámetrointerior,

pulgadas

Longitud,pulgadas

ZF09 K4E 0.042" 70" 0.042" 70" 0.042" 30"ZF11 K4E 0.042" 50" 0.042" 50" 0.042" 30"ZF13 K4E 0.042" 40" 0.042" 40" 0.042" 10"ZF15 K4E 0.042" 30" 0.042" 30" 0.042" 5"ZF18 K4E 0.042" 20" 0.042" 20" 0.050" 5"

Cuadro 1: Especificaciones de los tubos capilares para utilizar con el economizador

5.2 Detalles relativos a la inyección de líquidoLa inyección de líquido se efectúa con una válvula de control de temperatura de descarga (válvula DTC).

La válvula DTC elimina la necesidad del tubo capilar, la válvula solenoide de inyección de líquido y el relésensible a la corriente que anteriormente se suministraban con los antiguos compresores ZF (BOM 551). Lamisma válvula DTC se puede utilizar para todos los compresores y refrigerantes homologados.

Los actuales compresores ZF (BOM 551) se suministran con una cavidad en su parte superior junto con lacorrespondiente tapa ciega que cierra la misma.La válvula DTC de Copeland está provista de un bulbo termostático cuyas medidas se adaptan perfectamentea la citada cavidad superior del compresor. De esta forma se consigue detectar la temperatura en la zona máspróxima al puerto de descarga del mismo. El efecto combinado de la acción de la temperatura sobre el bulboy de este sobre el fuelle de la válvula garantiza que solo se inyecte el refrigerante cuando se precise y en lascantidades estrictamente necesarias. La conexión a la línea de líquido es de 3/8” y se efectúa mediantesoldadura.

Especificaciones de la válvula

Consigna: 89,4°C ± 2,4°C (193°F ± 5°F)Conexión a la línea de líquido: 3/8"

Montaje de la válvula

El bulbo de la válvula se debe montar en la cavidad situada en la tapa superior del compresor al objeto decontrolar adecuadamente la temperatura en el interior de las espirales. La válvula se debe roscar a la toma deinyección con un par de apriete de 24-27 Nm (216-245 in. lbs.). Se recomienda situar la válvulaperpendicularmente a la base de anclaje del compresor, aunque funcionará correctamente en cualquierorientación. El tubo capilar que une la válvula al bulbo se debe situar al menos a un mínimo de 13 mm delcompresor a fin de evitar todo contacto con el mismo durante su funcionamiento.

La válvula DTC se suministra con una caperuza al objeto de aislar y proteger adecuadamente el bulbotermostático; Esta caperuza puede ser sustituida por algún tipo de material aislante de aplicación directacomo por ejemplo una grasa térmica (de 6 mm como mínimo). Igualmente, se recomienda aplicar una capafina de dicha grasa alrededor del citado bulbo, antes de introducir éste en la cavidad de la tapa superior, ymontar una válvula de servicio en la línea de líquido, previa a la válvula, a fin de facilitar el servicio ymantenimiento de la misma.

Mantenimiento del compresor o de la válvula

Sustitución de un compresor ZF con válvula DTC: Recomendamos cambiar al mismo tiempo tanto la válvulaDTC como el compresor. Si se desea utilizar la válvula DTC existente, se debe limpiar y/o reemplazar el filtrode la misma.Sustitución de un tubo capilar en un compresor ZF: La válvula DTC no es compatible con los modelosanteriores de compresores que no están dotados de la cavidad correspondiente donde alojar el bulbo dedicha válvula.

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Procedimiento de montaje

1 Verifique que el anillo tórico se encuentra perfectamente asentado en la “ranur

cavidad de la parte superior del compresor.

2 Rosque la válvula de temperatura de descarga (DTC) a la correspondiente boq

apriete debe ser de 24-27Nm (216-240 in/lbs).

3 Introduzca el bulbo de la válvula DTC en la cavidad hasta que éste toque el

4 Coloque la caperuza sobre el bulbo DTC.

5 El capilar de cobre que sale del bulbo de la válvula DTC debería de encontr

0,125 mm (1/8”) de la carcasa.

La inyección de líquido amplia el diagrama de trabajo con respecto a la inyecciónobservarse en las figuras adjuntas en el apartado 32.

Comprobar montaje

5: Capilar de cobre Anillo tórico

Antes del montaje

2: Válvula DTC

1: Anillo Tórico

3: Bulbo DTC

4: Caperuza

Fig 3: Procedimiento de montaje de la válvula DTC

Después demontaje

a” situada en el interior de la

uilla de inyección. El par de

fondo.

arse aproximadamente a

de vapor, tal y como puede

C

6 Migración del RefrigeranteLos compresores Scroll tienen una capacidad inherente de manejar el refrigerante líquido en determinadassituaciones, tales como durante los arranques en presencia de líquido disuelto en el aceite del cárter o en losciclos de desescarche. Es precisamente por esta razón que se admita, en determinadas condiciones, quedichos compresores funcionen sin separador de aspiración, aunque esta opción debe ser convenientementeevaluada. En los sistemas de un solo compresor con cargas muy elevadas superiores a 4,5 kg, serecomienda el uso de dicho separador. Un exceso de refrigerante en el cárter del compresor durante los ciclosde parada normales, los ciclos de descongelación o durante su funcionamiento normal podría diluir el aceiteprovocando una situación de engrase inadecuado y consiguientemente conducir a un anormal desgaste desus cojinetes. Con un diseño adecuado del sistema se prolongará al máximo la vida útil del compresor.Debido al elevado par de arranque de los compresores Scroll trifásicos, todo exceso de refrigerante quedurante la parada del compresor hubiera podido llegar al interior del mismo deberá de ser extraídopreviamente a su puesta en marcha. En aquellos sistemas instalados al aire libre cuyos límites de cargasobrepasen el valor anteriormente indicado, es imperativo instalar una resistencia de cárter.

7 Resistencias de Cárter

Siempre se deberá de instalar una resistencia de cárter en elcompresor si presumiblemente la configuración del sistema es talque puede ocurrir que grandes cantidades de gas refrigerantecondensen en su interior diluyendo el aceite. Debido al calorgenerado por la resistencia, el refrigerante se vaporizaconstantemente y los problemas mencionados relativos al aceite sereducen de manera considerable. Véase en la figura 4 la posicióncorrecta de montaje de la resistencia.

8

2

Fig 5:termos

10...

40

Z.4.07.00

Fig. 4: Posición de la resistenciade cárter

Control de la Temperatura de DescargaCopeland recomienda la instalación de un termostato en la línea dedescarga de los compresores Scroll de refrigeración (THERM-O-DISC 37TJ31 X 1976E). Dicho termostato se empleará comoelemento de protección frente a las altas temperaturas que se

6.2.4/0203-0603/S

pudieran generar en el interior de los espirales bajo unasdeterminadas y particulares condiciones de trabajo extremo (falta deinyección del refrigerante o relaciones de compresión elevada). Esteprotector, que tiene una temperatura de corte de 99 °C ± 4 K y undiferencial de 28 ± 5 K, se debe montar a aproximadamente 120 mmde la conexión de salida de la válvula de descarga (véase la figura5).Igualmente, se debe aislar adecuadamente a fin de evitaranomalías en el funcionamiento del sistema debido a falsas lecturas(véase “X” en la figura 5).Los compresores de la serie ZB no requieren de un termostato en lalínea de descarga ya que estos compresores disponen de un discotérmico situado en las proximidades del puerto de salida de su juegode espirales. La apertura de dicho disco, por la acción de latemperatura, provoca un bypass de gas comprimido desde el lado dedescarga al de aspiración del compresor que activará la protección Posición recomendada del

tato de descarga

8

eléctrica interna del mismo. El disco térmico abre a 146°C +/-4°C ycierra a 91°C +/-7°C.

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9 Protección Estándar del MotorEl motor de los modelos ZF09K4/ZS15K*...ZF18K4/ZS45K4, ZB 15KC…ZB45KC dispone de una proteccióninterna convencional (Klixón)10 SilenciadoresEl flujo a través de los compresores Scroll “Compliant” es continuo, con una pulsación relativamente baja. Lossilenciadores externos que a menudo se empleaban en los compresores alternativos de pistón pueden no sernecesarios ahora en este tipo de compresores. No obstante, debido a la variabilidad entre los diferentessistemas, es recomendable someter a cada diseño a una serie de test individuales al objeto de verificar quesus niveles sonoros se encuentran dentro de unos límites aceptables.11 Termostato de Baja Temperatura AmbienteNo es necesario un termostato de baja temperatura ambiente para limitar el funcionamiento del compresor enaplicaciones de bomba de calor.12 Controles de PresiónLos controles de presión de alta y de baja son necesarios siendo recomendable ajustarlos acorde a lassiguientes presiones de trabajo:Para los modelos ZF, el valor mínimo de configuración debería de ser 0,3 bar (R404A), 0,0 bar (R22).En los modelos ZS y ZB, el corte del presostato de baja presión debe ajustarse al valor más alto posible. Elvalor mínimo establecido es de 2,6 bar. El valor máximo de presión admisible en el lado de alta para todos losmodelos citados es de 28 bar. Todos las indicaciones dadas están referidos a valores de presión relativa.(manométrica)13 Parada por BajaSe recomienda aplicar un sistema de parada por baja al compresor al objeto de controlar la migración delrefrigerante durante la parada del mismo. La válvula de retención, que incorporan en la conexión de descargatodos los compresores Scroll de refrigeración, está diseñada para soportar una parada de este tipo sinnecesidad de utilizar una válvula de retención externa adicional. Como norma general, y tal y comomencionamos anteriormente, siempre se deberá de instalar una resistencia de cárter en aquellos sistemas enlos que el compresor esté parado durante largos periodos de tiempo y exista una gran probabilidad de que elrefrigerante pueda condensar en su interior. No obstante en aquellas instalaciones en las que las condicionestécnicas o ambientales pudieran inhabilitar el efecto de la citada resistencia, será necesario aplicaradicionalmente un procedimiento de parada como el aquí citado.Especial atención se debe prestar a los modelos ZB, ya que sus espirales pueden descargar a un ratio depresiones absolutas de aproximadamente 10:1. Si la unidad no completara la parada por baja, se deberáreajustar la presión de consigna del presostato a un valor superior. En todos los modelos se debe revisar elvalor del diferencial del presostato de baja, ya que en las paradas un volumen de gas relativamente pequeñose reexpandirá desde el plenum de descarga del compresor hacia el lado de baja presión del mismo.14 ParadaDado que los compresores Scroll son también unos excelentes expansores de gas, se da el caso particular enellos que, durante la parada, el gas comprimido dentro de las espirales hacer girar las mismas en sentidoinverso durante un breve periodo de tiempo. El fenómeno se mantiene hasta que las presiones internas en elcompresor se equilibran generando un ruido característico. La válvula de retención en la conexión dedescarga del compresor evita que este fenómeno dure más de uno o dos segundos. Esta inversiónmomentánea del sentido de las espirales no afecta a la durabilidad del compresor y es completamentenormal.15 ArranqueDurante el arranque del compresor siempre se oirá un sonido metálico que se debe al contacto inicial de lasespirales.Los compresores monofásicos no requieren de ningún dispositivo de arranque asistido, incluso si en elsistema se emplean válvulas de expansión sin equilibrado interno. Debido al diseño de las espirales la presióninterna del compresor se encuentra siempre equilibrada en el arranque, por lo que éste siempre estarágarantizado incluso a bajo voltaje. No obstante, y en el caso de que se presentarán unas condiciones muyacusadas de dicha incidencia (elevadas caídas de tensión) el compresor se encontrará protegido por suprotector interno. Se encuentran disponibles dispositivos especiales de arranque para los modelosmonofásicos a fin de optimizar sus características en condiciones anormales.

C6.2.4/0203-0603/S 10

C

S

R

T1

T3

T2

E.2.09.00

Fig. 6: Conexiones de losterminales del motor

16 Funcionamiento en Vacío ElevadoEn ningún caso se deberá hacer funcionar un compresor Scroll de refrigeración en vacío profundo. Un arcoeléctrico se establecería entre los terminales internos del Fusite que dañarían permanentemente dichocompresor.17 Cortes de Alimentación BrevesEn los compresores Scroll monofásicos de refrigeración, cualquier interrupción breve de energía durante unperiodo inferior a medio segundo podría provocar que el compresor girara en sentido inverso durante un breveespacio de tiempo. Este fenómeno es consecuencia directa de la expansión que experimenta el gas dedescarga a través de las espirales del compresor durante la parada del mismo. Si en el preciso momento enel cual las espirales se encuentran girando en sentido inverso se restablece nuevamente el suministro deenergía podría suceder que el compresor continuara funcionando en dicho sentido durante varios minutos. Enesta situación y transcurrido un tiempo el compresor se detendría al activarse la protección interna de sumotor sin que en ningún caso ello afectará a su durabilidad. Cuando su protección rearmase, el compresorarrancaría y nuevamente funcionaría de manera normal.Al objeto de evitar la pérdida del efecto de refrigeración que se produce por la rotación en sentido inverso,Copeland recomienda que se emplee un control electrónico que detecte estas interrupciones breves deenergía y bloquee el funcionamiento del compresor durante unos dos minutos (o hasta que el compresor dejede girar en sentido inverso). La función de este tipo de control podría estar incluido en otros controles delsistema (como el control de descongelación o el termostato) o bien ser un control autónomo. Lasespecificaciones funcionales de este control son las siguientes:El contacto eléctrico asociado al control se debe abrir tras 1 ciclo eléctrico (0,02 s a 50 Hz) después del cortede energía y cerrarse 2 minutos después (± 20 %) (o hasta que el compresor ha dejado de girar en sentidoinverso), tanto si se ha restablecido el suministro como si no.18 Instalación EléctricaIndependientemente de la protección interna del motor, se deben instalar dispositivos de protección del mismo(fusibles F6…8 y disyuntores) en la línea de alimentación eléctrica del compresor. La selección de fusibles ydisyuntores se debe realizar conforme a las normas VDE 0635, DIN 57635, IEC 269-1, o EN 60-269-1.Elmaterial de aislamiento del motor es de clase “B” conforme a VDE 0530 o DIN 57530.Las conexiones delFusite vienen indicadas en la figura 6. En las figuras 7 y 8 se muestran los esquemas eléctricosrecomendados.19 Modelos Monofásicos

Los compresores monofásicos (sólo ZB) se conectan a los terminales común (C), arranque (S) y marcha (R)habituales.

C6.2.4/0203-0603/S 11

R

M1

CS

K1

F6F1

L1 N

L1NPE

Q1

Control circuit

C2

E.1.03.00

Fig. 7: Circuito de potencia monofásico

L1

M3

L2L3

K1

F6...8F1

L1 N

L1L2L3NPE

Q1

Control circuit

E.1.04.00

Fig. 8: Circuito de potencia trifásico

Modelo PFJ TF5 TFC TFDZF09/ZS21/ZB21ZF11/ZS26/ZB26ZF13/ZS30/ZB30ZF15/ZS38/ZB38ZF18/ZS45/ZB45ZB19ZB21ZB26

-----AAA

AA

B/CB/CB/C

-----

AA

B/CB/CB/C

A faston hembra B Terminal tornillo C Terminal en U

Fig. 9: Terminales de cables

20 Modelos Trifásicos

Los compresores Scroll, al igual que otros tipos de compresores, sólo comprimen en un sentido de giro. Elsentido de giro no representa un problema en los compresores monofásicos, ya que estos arrancan yfuncionan siempre en el sentido correcto. Sin embargo, los compresores trifásicos pueden girar en uno u otrosentido, dependiendo de la conexión de las fases L1, L2 y L3. Dado que en este caso existe un 50% deprobabilidades, es importante colocar avisos e instrucciones en lugares apropiados del equipo a fin deasegurar que el sentido del compresor es el adecuado cuando éste se instale y ponga en marcha. El sentidode giro correcto se verifica observando que la presión de aspiración disminuya y la presión de descargaaumente. El giro en sentido inverso se manifiesta por un acusado nivel de ruido, superior al que se produceen el sentido normal, así como por un consumo substancialmente menor comparado con el de los valorestabulados; El disparo de la protección interna del compresor podría ser otra señal indicativa de que elcompresor gira en sentido contrario. El cableado interno es idéntico en todos los compresores trifásicos. Porconsiguiente, una vez se haya determinado la conexión de fases correcta para un sistema o instalaciónconcreta, tan sólo será necesario mantener y repetir la misma para conseguir el sentido de giro adecuado.21 Terminales de Cables

En el cuadro anterior se relacionan los tipos de terminales recomendados que se deben utilizar para lasdiferentes conexiones eléctricas de los compresores. “A” y “B” se corresponden con los tamaños de lengüetao diámetros de 1/4" o 6.3 mm. Para los vástagos roscados del número 10 se debe utilizar el tipo de terminal“C”.Los tamaños de los cables se deben seleccionar conforme a las normas DIN ISO 0100, IEC 364 o lasnormativas nacionales.

C6.2.4/0203-0603/S

M

L2

L3

L1

brownblack

K

L

N

L1

E.6.04.00

22 Relé Sensible a la Corriente para su Uso con un EconomizadorComo se mencionaba anteriormente siempre se deberá de cortar la alimentación de la solenoide de inyecciónde refrigerante si el protector interno del motor se dispara, ya que en caso contrario existe el riesgo de que lasespirales del compresor puedan inundarse de líquido. Para los modelos ZF09 … ZF18 se puede suministrarun relé sensible a la corriente KRIWAN INT 215 tipo K35. Véanse en las figuras 11 y 12 el esquema eléctricodel mismo. El relé se debe instalar de manera tal que detecte la misma fase que se conecta a la alimentacióndel circuito de control del relé. La cara marcada con una “L” en la carcasa del relé debe quedar orientadahacia el compresor mientras que la que se encuentra marcada con una “K” lo hará hacia el contactor. “L1” enlas figuras 10, 11 y 12 sirve únicamente como ejemplo.

Kriwan INT 215K 35Temperatura ambiente -20….. +60°CCapacidad de ruptura CA 50/60Hz

115/230 V Max, 0,5A, Cos φ= 0,412….40VA

Corriente de mantenimiento L min 0,05 AClase de protección IP 67

B1 Termostato aF1 FusibleB3 Termostato dF3 Presostato deF4 Presostato deF6…8 FusiblesK1 Contactor

Fig 11: Circuitosrecomendados

Fig 10: Relé sensiblea la corriente

12

R2

N1

L1F1

K1 S1

F3

K35

F4

P

P

|

Y5K1

B1 ϑ

ϑB3

E.1.35.032 3

mbiente Q1 Interruptor principalR2 Resistencia de cárter

e gas de descarga S1 Interruptor auxiliar alta presión Y5 Solenoide de inyección de refrigerante baja presión

Fig 12:Esquemaeléctrico

C6.2.4/0203-0603/S 13

23 Comprobación Funcional del CompresorNingún compresor Scroll se debe poner en marcha con la válvula de servicio de aspiración cerrada paracomprobar su capacidad de evacuación, ya que este tipo de prueba podría dañarlo seriamente; en su lugar serecomienda utilizar el procedimiento de diagnóstico siguiente para determinar si el citado compresor estáfuncionando correctamente.• Verifique que el voltaje de entrada a la unidad sea él correcto.

• Mediante la comprobación de la continuidad del devanado del motor y la puesta a tierra se determinará sila protección térmica está abierta o si el compresor se encuentra derivado. Si la protección se hadisparado, se deberá dejar enfriar el compresor el tiempo suficiente para que ésta se restablezca.

• Con los manómetros de servicio conectados a las correspondientes conexiones de aspiración y descarga,arranque el compresor. Si la presión de aspiración desciende acusadamente por debajo del nivelesperado, podría suceder que la carga de refrigerante esté baja o bien el flujo del sistema se encuentreobstruido.

• Compresores monofásicosSi la presión de aspiración no disminuye y la presión de descarga no se incrementa hasta los nivelesnormales, ello significa que el compresor, o la válvula reversible si ésta estuviera presente, pudieran estardefectuosos.• Compresores trifásicosSi la presión de aspiración no disminuye y la presión de descarga no aumenta, invierta dos de los cables dealimentación del compresor y vuelva a aplicar tensión para comprobar que éste no estuviera girando ensentido inverso. Si las presiones siguen sin establecerse a sus niveles normales, es muy probable que elcompresor esté averiado. No obstante, y antes de proceder a reemplazar el citado compresor, seríarecomendable comprobar primero la válvula reversible, si es que esta finalmente se encontrará presente en elmismo circuito frigorífico. Vuelva a conectar los cables en su configuración original y utilice los procedimientosde diagnóstico normales para comprobar el funcionamiento de la citada válvula. Si ésta funcionaracorrectamente, se debería comparar el consumo real del compresor con los valores publicados a lascondiciones de trabajo del sistema (presiones y voltajes); una desviación significativa (superior a ±15%) conrespecto a los valores tabulados podría ser definitiva para indicar que el compresor se encuentra estropeado.24 Prueba de AislamientoCopeland somete a todos los compresores Scroll a una prueba de aislamiento una vez finalizado suensamblaje completo.Como norma general, este tipo de pruebas únicamente deberían llevarse a cabo en equipos nuevos, ya que laaplicación reiterada de las mismas acelera el desgaste del aislamiento de los devanados. No obstante y si poralguna razón fuera obligatorio realizar un test de esta naturaleza, en primer lugar desconecte todos losdispositivos electrónicos (módulo de protección del motor, control de velocidad del ventilador, etc.), yseguidamente aplique una tensión de prueba inferior a la que fue utilizada en la fase de montaje delcompresor. En la prueba realizada en fábrica se aplica un voltaje de 1.000 V más dos veces el voltaje nominaldurante 1-4 segundos. Dicha tensión se aplica entre el devanado del motor (cada una de las fases) y lacarcasa que lo envuelve, siendo el límite máximo de corriente de fuga admisible de aproximadamente 10 mA.Precaución: No realice pruebas de aislamiento si la carcasa del compresor está sometida a vacío. Loscompresores Scroll están diseñados de tal forma que su motor se encuentra en la parte inferior de la carcasay el mecanismo de compresión ocupa la parte superior de la misma. En consecuencia, en este tipo decompresores el motor puede encontrarse sumergido en refrigerante, cuando éste se encuentra presente en elcárter del compresor, en mayor medida que en los compresores herméticos alternativos equivalentes. Eneste aspecto, el compresor Scroll se asemeja más a los compresores semiherméticos (llevan motoreshorizontales parcialmente sumergidos en una mezcla de aceite y refrigerante).Por todo ello, se habrá de teneren cuenta que cuando se realice una prueba de aislamiento en compresores Scroll, en presencia de líquidoen el cárter, se podrán detectar niveles de corriente de fuga superiores con respecto a aquellos encontradosen compresores con distinta configuración (motor situado en la parte superior). Ello es debido a la mayorconductividad eléctrica del líquido refrigerante con respecto al vapor o el aceite. No obstante, este fenómenopuede ocurrir en cualquier compresor con una configuración similar, no siendo los niveles de corriente de fugadetectados problema alguno para su seguridad. En este caso para reducir los valores de corriente de fugaobtenidos se debería hacer funcionar el compresor durante un breve periodo de tiempo, a fin de redistribuir elrefrigerante a una configuración más normal, y volver a realizar la citada prueba

25 InstalaciónTodos los compresores se suministran con cuatro amortiguadores de goma (véase la figura 13) que atenúanlas tensiones producidas durante el arranque e impiden en gran medida la transmisión de ruidos y vibracionesa la base de sujeción. El manguito metálico insertado en el interior de la goma sirve de guía para la misma.Dado que este manguito no está diseñado para soportar determinadas cargas se deberá de tener en cuentaque un par de apriete excesivo podrá romperlo. Su diámetro interior es de aproximadamente 8,5 mm paraajustarse, por ejemplo, a un tornillo de métrica 8. El par de apriete debe ser de 13 ± 1 Nm, siendoextremadamente importante que la goma no se encuentre comprimida tras la aplicación del mismo. Serecomienda dejar una holgura de aproximadamente 2 mm entre la parte inferior de la arandela y la partesuperior de la goma. Para funcionamiento múltiple o en paralelo, véase la guía C6.2.5/0901-0702/E.26 Válvulas de Servicio y AdaptadoresLos compresores Scroll de refrigeración se suministran con conexiones roscadas para adaptar válvulasRotalock, aunque mediante el empleo de los adaptadores rectos “B” y acodados “C” también es posiblerealizar conexiones de tipo soldar.(Véase la figura 14 y el listado de repuestos ZF/ZS y ZB).

Z.9.28.00

amiento

Montaje

Entrega Estandar

2 mm

ANW.5.02.00

Fig. 13: Gomas de montaje para funcionamiento aislado

En funcion

Montaje

C6.2.4/0203-0603/S 14

a

c

b

(1) (2)

Z.8.07.00

c

ba

Z.8.08.00 Z.8.10.00

c

b

a

d

Z.8.09.00

Par [Nm]Rotalock 3/4"-16UNF 40 - 50Rotalock 1"1/4-12UNF 100-110Rotalock 1"3/4-12UNF 170-180

Visor de aceite 25-25.5Fig. 14: Válvulas de servicio y adaptadores

�

(1) – conexión control de presión(2) - conexión manómetro

A BC

C6.2.4/0203-0603/S 15

27 Temperatura de la CarcasaBajo ciertas circunstancias provocadas por fallos de algunos componentes del sistema, como por ejemplo elventilador del condensador o evaporador o por la pérdida de refrigerante, la temperatura de la zona superiorde la carcasa y la línea de descarga del compresor pueden alcanzar valores extremos. Estos valores puedenllegar a superar los 177ºC, presentandose de forma breve pero repetida como consecuencia delfuncionamiento cíclico del compresor tras los sucesivos rearmes y cortes de los dispositivos de protección. Sedeberá evitar que los cables u otros materiales, que pudieran resultar dañados como consecuencia de estastemperaturas, entren en contacto con la citada zona de la carcasa.28 Procedimiento de Evacuación y Carga del SistemaPreviamente a la puesta en marcha de la instalación, se deberá evacuar esta con una bomba de vacío.Durante la fase inicial de evacuación, las válvulas de servicio de aspiración y descarga del compresorpermanecerán cerradas. Se recomienda instalar adicionalmente válvulas de acceso en las líneas deaspiración y líquido, lo más alejadas posible del compresor, para realizar el seguimiento de la presión durantela citada operación de vacío. No se recomienda que se haga la medición de la presión en la bomba ya que elgradiente de presión a lo largo de los manguitos de conexión a la misma podría dar lugar a indicacioneserróneas. Posteriormente y durante el funcionamiento normal estas válvulas de acceso podrán ser utilizadaspara medir las presiones de trabajo del sistema, con lo que se verificará además que no existan caídas depresión excesivas en la línea de aspiración y de líquido del mismo; especialmente esta última dará unaindicación de que el dispositivo de expansión funciona correctamente.Ocasionalmente, la evacuación del sistema sólo en el lado de aspiración de un compresor Scroll puedeimpedir de forma temporal que éste posteriormente a dicha operación pueda arrancar. Ello se debe a que elsello flotante, con una mayor presión actuando sobre el mismo, podría ajustarse axialmente con el juego deespirales y provocar que ambos elementos se mantuviesen apretados uno contra el otro hasta que laspresiones se equilibrasen.

Se debe hacer vacío en la instalación en esta primera fase hasta alcanzar valores de 0,3 mbar/0,22 Torr oinferiores. Seguidamente, se liberará la carga de aire seco del compresor al ambiente, se abrirán sus válvulasde servicio y nuevamente se hará vacío en toda la instalación, incluido el compresor, de la misma maneradescrita anteriormente.El diseño a prueba de fugas de la instalación y los métodos de test frente a ellas deben ser lo más estrictosposibles. (Véase EN378).Ocasionalmente, la carga rápida de refrigerante a través sólo de la aspiración de un compresor Scroll podríaprovocar que este de forma temporal y posteriormente a dicha carga no arrancase. Una rápida presurizacióndel lado de baja del compresor, sin que la presión de alta oponga ninguna resistencia, provocaría un fuertesellado axial de las espirales especialmente en el caso de que sus flancos se encontrasen inicialmente encontacto. Consecuentemente, en esta situación, hasta que las presiones internas no se equilibren, lasespirales pueden mantenerse fuertemente en contacto una con otra impidiendo la rotación. La mejor manerade evitar esta situación es cargar simultáneamente la instalación a través de los lados de alta y baja delcompresor en una proporción que no provoque ese sellado axial de las espirales. El máximo ratio de carga sepuede determinar mediante pruebas sencillas.29 Desmontaje de los Componentes del SistemaSi se extrajese la carga de refrigerante de una unidad purgando el sistema únicamente a través del lado dealta de la misma, podría ocurrir que las espirales del compresor Scroll quedarán encajadas entre síimpidiendo el equilibrado interno del mismo. Como consecuencia de ello el lado de baja presión en el interiorde la carcasa y la línea de aspiración quedarían presurizadas, con el riesgo de ignición que esto conlleva si seprocediera a desoldar el compresor por la citada línea. Dicha ignición estaría provocada como consecuenciadel presumible escape de la mezcla de refrigerante y aceite, ocasionado al desoldar el tubo, y el consiguientecontacto de ésta con la llama del soplete. Para evitar este riesgo, es importante comprobar la presión de loslados de alta y baja con manómetros antes de proceder a desmontar el compresor o, en el caso de que seesté reparando una unidad en una cadena de montaje, purgar el refrigerante de ambos lados a la vez.Igualmente se deben colocar instrucciones que eviten este problema en la documentación de los equiposcorrespondientes.

C6.2.4/0203-0603/S 16

Fig.14: Diseño del tubo de aspiración

30 Sustitución del CompresorSiempre que se queme un motor y se reemplace completamente el compresor con el aceite deterioradoestaremos eliminando de la instalación la mayor parte de los posibles contaminantes para la misma. El restodel aceite en el sistema podrá ser reutilizado tras la limpieza del mismo siempre y cuando la instalacióndisponga de los filtros secadores adecuados tanto en su línea de aspiración como de líquido. Tras lasustitución del compresor se recomienda el empleo de un filtro de aspiración de Alumina activada al 100%, elcual deberá de ser reemplazado transcurridas 72 horas de su instalación. Se recomienda igualmente cambiarel acumulador de aspiración, si el sistema tuviera alguno, ya que el orificio de retorno de aceite o la mallapodrían haberse obstruido después de la rotura del compresor. Ello podría provocar problemas en el retornode aceite al compresor de repuesto y ser motivo de una segunda avería.

Cuando se sustituye sobre el terreno un compresor es posible que gran parte del aceite de dichoscompresores no se elimine del sistema y por tanto quede retenido en el mismo. Aunque ello no pueda afectara la fiabilidad del compresor de repuesto, si que podrá darse el caso de que dicho aceite retenido alcance elcárter de éste y se añada al ya existente, lo que provocará un incremento de la resistencia al giro del rotor ypor tanto elevará el consumo de energía.

Véanse en el apartado 27 la información relativa a las válvulas Rotalock, adaptadores, visor de aceite y lospares de apriete de los pernos de sujeción.

31 Ruido y Vibración de la Línea de AspiraciónLos compresores Scroll “Compliant” de Copeland secaracterizan por un inherente bajo nivel de vibración,diferente en algunos aspectos del característico de lostradicionales compresores alternativos. Sonprecisamente esas diferencias las que en rarasocasiones pueden alterar el perfil sonoro delcompresor y ser motivo de reclamación por el carácterinesperado del mismo.Una de estas diferencias citadas se basa en que elespectro de vibración de los compresores Scrollincluye dos frecuencias muy próximas, una de lascuales normalmente no se encuentra presente en loscompresores equipados con suspensiones internas delmotor eléctrico (aislamiento de la carcasa). Estasfrecuencias podrían generar en la instalación un“latido” de bajo nivel cuya manifestación se percibecomo un ruido que, en algunas circunstancias, setransmite desde la línea de aspiración al interior del

edificio. El “latido” se puede eliminar atenuando cualquiera de las frecuencias de excitación que lo producen,lo que se consigue fácilmente utilizando una de las configuraciones de diseño que se describen más abajo.Una segunda diferencia del compresor Scroll “Compliant” radica en el hecho de que en algunos casos elmovimiento normal que experimenta el compresor durante el arranque puede generar un ruido similar a un“impacto” que se transmita igualmente a lo largo de la línea de aspiración. Este fenómeno, al igual que eldescrito anteriormente, se produce también debido a la falta de suspensión interna del compresor y se puedeevitar fácilmente utilizando las técnicas estándar de aislamiento de líneas descritas a continuación.Configuración recomendada (figura 14):• Configuración de los tubos: bucle amortiguador pequeño• Válvula de servicio: “válvula acodada” sujeta a la unidad/pared• Silenciador de aspiración: no necesarioConfiguración alternativa:• Configuración de los tubos: bucle amortiguador pequeño• Válvula de servicio: válvula “recta” sujeta a la unidad/pared• Silenciador de aspiración: puede ser necesario

C6.2.4/0203-0603/S

R404A/R507

32 Diagramas de Trabajo

Nota: Todos los diagramas de trabajo están referidos a unas condiciones de temperatura del gas deaspiración de 25ºC salvo que otra diferente sea expresamente especificada.

33

ZF0Funcionamien

ZF09 a ZF18K4E ZS15 a ZS45K4E

Tc°C

Tc°C

CC

Tc°C

Te°

17

10Kasp

9 a ZF18K4Eto con economizador

ZB15 a ZB45K4E

Tc°C

CC

10K Recalentamiento enaspiración

60

50

40

30

20

10

0

-10

-40 -35 -30 -10-20 0 5-25 -15 -5 10

Te°

Te°

Te°

Recalentamiento eniración

C6.2.4/0203-0603/S 18

ZF09 a ZF18K4E ZS15 a ZS45K4E

Tc°C

ZF09 a ZF18K4EEconomizador

ZB15 a ZB45K4E

R22

C

C

Tc °C

Tc °C

Tc °C

10K Recalentamiento enaspiración

Te°

Te°C

Te°

Te°C

10K Recalentamiento enaspiración

C6.2.4/0203-0603/S 19

33 Comparaciones ZB/ZS

Aunque todos los modelos ZS y ZB están aprobados dentro de los diagramas de trabajo completos que semuestran en el apartado 30, existen diferencias en el consumo de energía como consecuencia del diferenteratio de volumenes o compresión existente entre ambos diseños.En el gráfico se muestran las zonas del diagrama de trabajo en las que los modelos ZB y ZS funcionan conmayor eficiencia.

34 Códigos de motorCódigo 50 Hz 60Hz Conexión

Volt ± 10%/ ~/Hz Volt ± 10%/ ~/HzPFJ* 220-240/1/50 265/1/60TF5 200-220/3/50 200-230/3/60 YTFD 380-420/3/50 460/3/60 Y

* Únicamente ZB 19, 21, 26 y ZB42

C6.

2.4

/ 020

3-06

03/S

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