BRICO: Guía Instalación Aire Acondicionado A/A (AA/CC)

Como cada T3 es un mundo y cada uno tendrá que adaptar lo que sea que pueda o quiera, este Brico no pretende ser unas instrucciones de montaje si no mas bien una guía básica de aprendizaje con la intención de llegar al entendimiento necesario para completar el proyecto sin frustraciones, o mejor dicho con las mínimas.

Para montar un AA/CC en nuestras furgos necesitamos:

Compresor
Condensador (radiador frontal)
Caja interior con ventilador y evaporador (radiador interior)
Botella deshumidificadora
Válvula expansión
Tubos/racores
Soporte compresor (en algunos casos tensor alternador)
Poleas, (en algunos casos los desplazamientos de las correas cambian)
Botón salpicadero, Válvula trinaria/cuatrinaria, cableado, fusibles, relés…

IMPORTANTE: . El Radiador del motor debería ser más largo para compensar la pérdida de refrigeración al llevar el condensador delante. en nuestro caso pondremos lo que podamos, o sea, podría ser un condensador mas pequeño sacrificando rendimiento del AA/CC o ponerlo lo mas grande posible y forzar mas la ventilación ya que difícilmente podremos cambiar el radiador de refrigeración de motor, (mal no vendría poner uno nuevo ya que el nivel de exigencia a aumentado significativamente)

esquema de la instalación, para situar a los desconozcan como funciona un aire acondicionado.

El sistema consta de 4 componentes básicos:
Condensador
Evaporador
Válvula expansión
Compresor

Todos los demás son para mejorar el rendimiento y control del sistema, pero sin alguno de estos 4 no funcionaría.
Un aire acondicionado lo que hace es mover el calor de un lado para otro, obviamente la energía en forma de calor ni se crea ni se destruye, así que lo que hacemos es moverla de sitio, …La idea en sí es sencilla, se coge un fluido, se enfría (a unos 3 ºC) y se hace circular por un radiador (evaporador). Por este radiador pasa el aire que queremos enfriar, de forma que el aire está dando energía en forma de calor al fluido, o el fluido roba energía al aire
Una vez hecho esto debemos hacer que el fluido “suelte” esta energía en forma de calor que ha “robado”. Para hacer esto lo calentamos a una temperatura elevada, unos 100 ºC, (compresor) y lo hacemos circular por un radiador (condensador). Este radiador lo exponemos al aire ambiente y como este está a menor temperatura, esta vez es el fluido el que cede calor al ambiente, soltando así la energía que ha “robado antes”. Ahora volvemos a enfriar el fluido (válvula expansión) y el ciclo vuelve a empezar.
anotaciones importantes:
Para poder variar la temperatura del fluido rápidamente lo que hacemos es cambiar la presión a la que está sometido. Lo comprimimos para calentarlo y lo expandimos para enfriarlo. Por este motivo el circuito está dividio en dos partes, una de presión alta (entre 10 y 20 bares) y una de presión baja (sobre los 2 – 4 bares).
La zona de alta presión es crítica por poder alcanzar presiones demasiado elevadas, o por no tener suficiente presión donde el compresor no trabajaría bien. Por este motivo se instala un doble sensor de presión (o dos sensores):
uno para saber cuando la presión ya es suficiente para arrancar el compresor
el otro para saber que la presión es demasiado alta y debemos actuar de algun modo. (Por ejemplo: Arrancar la segunda velocidad del ventilador para conseguir robar más calor al fluido en el condensador y hacer disminuir la presión)
En la zona de baja presión lo crítico es la temperatura, si baja demasiado se congela y no puede circular. Por este motivo se instala un sensor de temperatura que pare el compresor si la temperatura es demasiado baja. Cuando la temperatura vuelve a subir, vuelve a arrancar.
Para que funcione el  AA/CC. siempre tiene que circular aire por los dos radiadores (evaporador y condensador). Si habéis entendido el funcionamiento, entenderéis que si no circula aire por los radiadores no hay intercambio de calor en ninguna parte y por tanto el sistema no hace el circuito como es debido.
Y ahora os dejo una anotación para los que quieran saber un poco más:
Tenéis que pensar que para enfriar el aire tan rápidamente la cantidad de calor que tenemos que robarle es elevada, y además esto hay que hacerlo en poco espacio y tiempo. La única manera de conseguir esto es mantener la temperatura del fluido refrigerante muy baja en todo el evaporador.
Para hacer esto se usa el “calor latente de cambio de fase”, ¿y esto que es? Pues esto es el calor que se necesita aportar o robar a un fluido para que cambie de fase, de gas a líquido, de líquido a sólido, de líquido a gas o de sólido a líquido. Y llegados aquí hay tres datos importantes:
Mientras está cambiando de fase su temperatura no varía.
La temperatura de cambio de fase depende de la presión.
Cada fluido tiene distintas temperaturas de cambio de fase a distintas presiones.
Como ejemplo tenemos el agua cuando hierve, a presión atmosférica se mantiene siempre a 100 ºC cuando está cambiando de fase de líquido a gas. Si la presurizamos hierve a mayor temperatura, véase el caso de una olla presión. Ahora me lo invento, pero supongamos que a 2 bares el agua hierve a 120ºC, pues por eso los alimentos se cuecen más deprisa en la olla presión.
Todo esto sirve para entender que el fluido refrigerante entra en estado líquido al evaporador justo a la temperatura de cambio de fase, de forma que mientras circula por el evaporador va pasando a gas (de ahí el nombre de evaporador, se evapora), gracias al calor que aporta el aire ambiental forzado, por tanto enfriando el aire y SIN AUMENTAR su temperatura. El no aumentar la temperatura es la clave, pues se mantiene muy frio durante casi todo el circuito del evaporador, por eso puede enfriar el aire en poco tiempo. Como a la salida es gas, se puede comprimir con el compresor, que lo sube a unos 14 bares y unos 100ºC. Este gas va circulando por el condensador y cambia de fase a líquido (o sea, condensa) manteniendo su temperatura elevada para conseguir donar el máximo calor al ambiente y así poder robarlo otra vez en el evaporador. Al estar líquido se puede expandir en la válvula de expansión, esta bajada brusca de presión lo enfría, y vuelta a empezar.

Si cambiamos de R12 a R134a hay que tener en cuenta unos pasos previos muy importantes:
Comprar todas las tóricas nuevas. Como he dicho antes cada fluido tiene comportamientos distintos, y el R-134a sube a más temperatura que el R-12, por eso es importante poner tóricas nuevas que aguante las temperaturas de los nuevos refrigerantes. De todos modos, las tóricas son muy baratas y no está de más cambiarlas.
Sacar el tapón de aceite del compresor, vaciarlo boca abajo y rellenarlo con aceite nuevo compatible con el nuevo refrigerante. Aquí el problema radica en que los aceites que llevaba el R-12 no son miscibles con el R-134a, no se mezclan. Entonces lo que pasa es que el aceite que se lleva el refrigerante se va quedando en el fondo de los radiadores y de la botella, y como no se mezclan no vuelve al compresor y lo normal es acabar gripándolo.
Botella deshumidificadora nueva. La vieja estará contaminada con aceites no compatibles y además las botellas tienen vida limitada. Tienen unos materiales que absorben la humedad pero al final se saturan y no pueden absorber más, por lo que ya no deshumidifican. Si desmontáis un AA/CC. de un coche y queréis aprovechar la botella tenéis que taponar la entrada y salida rápidamente para que no se sature con la humedad ambiente.
Comprar unos rácores para adaptar las tomas de carga y descarga del R-12.
Como nota informativa, debéis tener en cuenta que para una conversión completa del circuito habría que cambiar la válvula de expansión, pues el R-134a tienes unas presiones de trabajo distintas al R-12. Con la válvula del R-12 puede funcionar, pero el sistema no tendrá el rendimiento óptimo.

Instalación eléctrica.
Los esquemas mas comunes son estos (los números en los cables es la sección del cable a usar):

en esta instalación te aseguras, que siempre, los dos ventiladores están en marcha. El positivo para alimentar los relés sale del positivo del ventilador interior, o sea que aunque encienda el botón de AA/CC, si no pongo al menos la primera velocidad del ventilador, el AA/CC no arranca.
Y siempre esta activo simultáneamente el compresor, el ventilador en 1ª velocidad y la señal a la centralita para que abra más la válvula de ralentí.

Otra opción muy parecida seria así:

La única diferencia está en que el positivo de activación de los relés sólo pasa por el sensor de temperatura. Y la masa, en lugar de ir directa al chasis pasa primero por el sensor de presión. Este es más seguro porque no hace falta un cable de positivo tan largo. Lo que va del sensor de presión a los relés es masa, y si en algún punto se pela el cable y hace contacto con el chasis, no hay cortocircuito.
el positivo llega desde el botón del salpicadero al sensor de temperatura, de ahí al sensor de presión y de ahí a los relés.
Esta opción es quizás mas segura ya que si tenemos sucede un cortocircuito en algún punto desde el sensor de presión a los relés solo saltaría el fusible. Con la otra instalación si hubiera cortocircuito no pasaría nada, pero estaríamos creando un bypass al sensor de presión, o sea, estaríamos dando masa a los relés aunque el sensor de presión abriera el circuito.

esquema de un conector digifant. Lo necesitamos para dar la señal de que el AA/CC. está en marcha y abra más la válvula de ralentí.

Cada centralita tiene su conector pero suelen hacer coincidir muchas señales,
en este caso, parece ser que, tanto el AFN como los AHU, 1Z, etc… es el pin 16

Instalación condensador:

este es el mas grande y con la estructura de panal lo mas eficiente posible que he encontrado. (procede de un mercedes)

aperturas en la canalización para la entrada de aire fresco al radiador refrigerador de motor

Instalación filtro deshidratante:

Instalación Evaporador:

como el control del evaporador requiere un agujero muy grande podéis improvisar otro mas fácil de colocar con componentes electrónicos y reles.
ademas, con el sistema de control que viene con la consola evaporadora, los interruptores son de potencia, esto quiere decir que toda la corriente que consuman los ventiladores y el resto de componentes de la misma tienen que pasar por los interruptores y el cableado hasta estos desde la consola.

para evitar tener que poner tantos cables tan gordos hasta la consola desde el salpicadero, podemos montar una placa de microreles que hagan de Bypass desde la batería con su fusible de protección, consiguiendo a la vez que los ventiladores tengan mejor tensión de suministro en todo momento…

placa de reles (4CH) ARDUINO Muy barata y, por su tamaño, muy fácil de instalar .

Instalación compresor

lo ideal es buscar el soporte original del compresor que porta el motor en concreto,
en mi caso el soporte proviene de un GOLF3 (AFN) y, si no me equivoco, también podría provenir de cualquier 1.9 R4 TDI 29-81kW (siempre que el emplazamiento original del motor sea transversal) con cualquier de estas nomenclaturas: (no se si habrá alguna mas)
AFN, AGR, AHH, ALE, ALH, 1Z, AHU

instalación tubos:

siempre intentaremos fijar los tubos lo mejor posible en toda su longitud respetando el margen de flexibilidad de los tubos a la hora de hacer las curvas de la instalación, así mismo seria conveniente utilizar la mínima cantidad de racores y con el mínimo de angulo posible

diámetro de tubos

5/16″ = (8mm)
13/32″= (10mm)
1/2″= (13mm)

este catalogo de racores esta muy simplificado, …en el mercado existen muchas mas cosas de las que aparecen aquí
http://www.racores-arandelas.com/arxius/webclassic/documents/prod/es/doc_362es.pdf

Nota:
Esta “BricoGuía” esta hecha con partes de texto e imágenes de varios documentos, Posts, Bricos, etc,… encontrados en la Web. Agradezco de corazón que me permitáis su uso aunque entiendo que alguien se pueda ofender o le afecte el uso de dicha información, en cuyo caso pido disculpas y ruego me lo hagan saber al siguiente Email: issie@wanadoo.es

Fuentes:
html.rincondelvago.com/circuito-de-aire-acondicionado.html
http://www.climasmonterrey.com/donde-se-debe-instalar-un-filtro-deshidratador
http://www.gti16.com/usr/coco/golf_aa/golf_aa.html
http://www.inedoms.com/Cursos/category/curso-refrigeracion-automotriz/circuito-basico/