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Autor: Kevin Murillo

El aire acondicionado es más que solo enfriar el aire. Un sistema completo de aire acondicionado para una aeronave debería controlar tanto la temperatura como la humedad del aire, calentándolo o enfriándolo según sea necesario. Debe proporcionar un movimiento adecuado del aire para la ventilación y debe haber una disposición para eliminar los olores de la cabina.

Hay dos tipos de sistemas de aire acondicionado que se utilizan comúnmente en aviones. El aire acondicionado de ciclo de aire se utiliza en la mayoría de los aviones propulsados por turbinas. Hace uso de aire de purga del motor o aire neumático APU durante el proceso de acondicionamiento. Los sistemas de aire acondicionado de ciclo de vapor se utilizan a menudo en aviones alternativos. Este tipo de sistema es similar al que se encuentra en hogares y automóviles. Tenga en cuenta que algunos aviones propulsados por turbinas también utilizan aire acondicionado de ciclo de vapor.

El aire acondicionado de ciclo de aire prepara el aire de purga del motor para presurizar la cabina del avión. La temperatura y la cantidad de aire deben controlarse para mantener un ambiente confortable en la cabina en todas las altitudes y en el suelo. El sistema de ciclo de aire a menudo se denomina paquete o paquete de aire acondicionado. Por lo general, se encuentra en la mitad inferior del fuselaje o en la sección de cola de los aviones propulsados por turbinas. 

Figura 1. Sistema de ciclo de aire del Boeing 737. La foto se toma mirando hacia la bahía de aire acondicionado ubicada en la parte inferior del fuselaje a cada lado de la aeronave. 

Funcionamiento del sistema de aire acondicionado de ciclo de aire

Incluso con las gélidas temperaturas que se experimentan a gran altura, el aire de purga está demasiado caliente para usarse en la cabina sin enfriarse. Se deja entrar en el sistema de ciclo de aire y se envía a través de un intercambiador de calor donde el aire de ram enfría el aire de purga. Este aire de purga enfriado se dirige a una máquina de ciclo de aire. Allí, se comprime antes de fluir a través de un intercambio de calor secundario que enfría el aire nuevamente con aire comprimido. El aire de purga luego fluye de regreso a la máquina de ciclo de aire donde impulsa una turbina de expansión y se enfría aún más. Luego se retira el agua y el aire se mezcla con el aire de purga desviado para el ajuste final de la temperatura. Se envía a la cabina a través del sistema de distribución de aire.

Figura 2. El sistema de aire acondicionado de ciclo de aire en un Boeing 737.

Cuando los motores están en pausa, no producen mucho aire comprimido que se utiliza para enfriar. Esto puede resultar en una cabina cálida. El problema es la cantidad de aire disponible para enfriar cuando no está en vuelo, donde el flujo es robusto. Algunos aviones pueden complementar el aire de enfriamiento con la APU, lo que puede ayudar.

Figura 3. Sistema simple de refrigeración de aeronaves.

El sistema de aire acondicionado de ciclo de aire recibe aire mediante el sistema neumático de la aeronave. A su vez, el sistema neumático se alimenta mediante tomas de aire de purga en cada sección del compresor del motor o desde el suministro neumático de la APU. También se puede conectar una fuente de suministro de aire neumático externo mientras la aeronave está estacionaria en el suelo. En operaciones de vuelo normales, el aire de purga del motor suministra un colector neumático mediante el uso de válvulas, reguladores y conductos. Los paquetes de aire acondicionado son suministrados por este colector al igual que otros sistemas críticos de la estructura del avión, como el sistema antihielo y de presurización hidráulica.

Figura 4. Diagrama T-S de un sistema de refrigeración simple

Aire acondicionado de ciclo de vapor

La ausencia de una fuente de aire de purga en las aeronaves de motor alternativo hace que el uso de un sistema de ciclo de aire no sea práctico para acondicionar el aire de la cabina. El aire acondicionado de ciclo de vapor se utiliza en la mayoría de las aeronaves sin turbina que están equipadas con aire acondicionado. Sin embargo, no es una fuente de aire a presión, ya que el aire acondicionado del sistema de ciclo de aire se encuentra en aviones propulsados por turbinas. El sistema de ciclo de vapor solo enfría la cabina. Si una aeronave equipada con un sistema de aire acondicionado de ciclo de vapor está presurizada, utiliza una de las fuentes discutidas en la sección de presurización anterior. El aire acondicionado de ciclo de vapor es un sistema cerrado que se utiliza únicamente para la transferencia de calor desde el interior de la cabina hacia el exterior de la cabina. Puede operar en tierra y en vuelo.

Referencias:

[1] https://www.aircraftsystemstech.com/2017/05/aircraft-air-conditioning-systems.html

[2] https://es.scribd.com/document/313746057/Aircraft-Air-Conditioning-Systems

[3] https://allaboutrefrigeration.blogspot.com/2018/12/4-aircraft-refrigeration-system.html

[4]https://www.usatoday.com/story/travel/columnist/cox/2018/07/01/air-conditioning-planes/743326002/

Imágenes:

[5] https://3.bp.blogspot.com/-6JHwZjjZnOw/WRLG_ZOw42I/AAAAAAAAFOU/QU8wtrRfXg0HDms1SWMl8ZdJYStSPF4ogCLcB/s1600/62.png

[6]https://3.bp.blogspot.com/-nXh6ctR4cc8/WRLIv55MK3I/AAAAAAAAFOg/hWDLyryXuwELqnn6ffbyT3hUGnPtNXCmwCLcB/s1600/63.png

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