Condensador de CA frente a condensador de CC: diferencias clave explicadas para los profesionales de HVAC

Un error de compra común en el mercado de reemplazo de HVAC es hacer coincidir solo los números de microfaradios y voltaje en la etiqueta del capacitor viejo e ignorar si la pieza está clasificada para servicio de CA o CC. La respuesta corta a la pregunta sobre los capacitores de CA versus CC es que los capacitores de CA no están polarizados y están diseñados para inversiones continuas de corriente, mientras que los capacitores de CC están polarizados y fallan cuando el voltaje inverso llega a sus terminales. Si elige la familia equivocada, el condensador puede ventilarse, abultarse o explotar en cuestión de días; a menudo, se necesita un relé o el motor comienza a enrollarse con él.

Para distribuidores, técnicos y talleres de reparación, esta distinción no es un detalle académico. Todos los motores de ventilador, compresores y ventiladores de condensadores de equipos de aire acondicionado y refrigeración funcionan con corriente alterna, por lo que la pieza de repuesto debe ser un condensador de motor con clasificación CA. Comprender las diferencias de construcción, las interpretaciones de voltaje y los modos de falla de los capacitores de CA y CC evita costosas devoluciones de llamadas e instalaciones inseguras.

Dentro del condensador: polaridad y construcción dieléctrica

La diferencia definitoria entre los condensadores de CA y CC es cómo manejan la polaridad. En un circuito de CA, el voltaje invierte su dirección dos veces por ciclo: 100 o 120 veces por segundo en una red eléctrica de 50 Hz o 60 Hz. Un condensador en ese circuito debe tolerar una inversión de polaridad completa en cada medio ciclo durante toda su vida operativa.

Los condensadores electrolíticos de CC son sensibles a la dirección

La mayoría de los condensadores de CC son del tipo electrolítico de aluminio. Contienen un ánodo y un cátodo, con una fina capa de óxido sobre la lámina del ánodo que actúa como dieléctrico. Esa capa de óxido se forma y permanece estable solo cuando se aplica voltaje en la dirección correcta, razón por la cual la caja está marcada con una franja de terminal negativa. Si la pieza se conecta al revés o se expone a CA, la capa de óxido se rompe, la corriente de fuga aumenta, el electrolito se calienta y se vaporiza, y el condensador se ventila, se hincha o explota en muy poco tiempo.

Los condensadores de película de CA son simétricos

Los condensadores de CA, por el contrario, utilizan una película de polipropileno metalizado como dieléctrico. No hay capa de óxido ni electrolito, por lo que no hay ánodo ni cátodo que respetar. La construcción es simétrica, lo que permite que el condensador maneje la inversión sinusoidal de la alimentación de CA sin estrés. La construcción de la película también otorga a los capacitores de CA una propiedad de autocuración: cuando ocurre una falla dieléctrica localizada, la metalización alrededor de la falla se evapora y el capacitor sigue funcionando con solo una pérdida insignificante de capacitancia. Esta es la razón por la que un condensador de funcionamiento de CA de calidad puede alcanzar las 60 000 horas nominales en funcionamiento con compresor sellado, mientras que un condensador electrolítico de CC en el mismo entorno térmico se secaría mucho antes.

Condensador de CA frente a condensador de CC: diferencias clave de un vistazo

Aparece una trampa en la columna de voltaje. No es lo mismo un capacitor de 450VAC que uno de 450VDC. La cifra de CA es una clasificación RMS y los picos de onda sinusoidal son aproximadamente 1,414 veces mayores. Seleccionar un reemplazo simplemente porque el número de voltaje impreso coincide en las familias de CA y CC es exactamente cómo ocurren las fallas prematuras.

Dónde se utilizan los condensadores de CA en los sistemas HVAC

En aire acondicionado y refrigeración, los condensadores de CA realizan dos trabajos distintos: funcionar y arrancar.

Condensadores de funcionamiento para servicio continuo

Los condensadores de funcionamiento permanecen permanentemente en el circuito del motor, conectados en serie con el devanado de arranque. Mejoran el par de arranque, estabilizan la corriente, mejoran el factor de potencia y reducen el consumo de energía. En sistemas residenciales y comerciales ligeros, los componentes de funcionamiento más comunes son los condensadores de la serie CBB65 para compresores y Condensadores de funcionamiento del motor CBB60 para ventiladores de condensadores, ventiladores de evaporadores y bombas de agua. Estas piezas tienen clasificaciones como 30 µF ±5% a 450 VCA y deben sobrevivir al funcionamiento continuo en gabinetes exteriores calientes.

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Condensadores de arranque para alto par de arranque

Los condensadores de arranque se introducen en el circuito sólo durante el arranque. Proporcionan un gran cambio de fase y un alto par de arranque y luego se desconectan mediante un relé. el Condensador de arranque de motor CD60 es el reemplazo estándar en esta función, construido para absorber picos de corriente repetidos de corta duración sin sobrecalentarse.

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Para obtener una descripción más amplia de las funciones y la ubicación de los capacitores, consulte Los principales tipos de condensadores de CA utilizados en sistemas HVAC. .

Qué hacen los condensadores de CC y por qué no pueden reemplazar los tipos de CA

Los condensadores de CC se encuentran dentro de fuentes de alimentación, variadores de frecuencia, inversores y tableros de control electrónico. Sus trabajos incluyen suavizar la CA rectificada en CC estable, almacenar energía en el bus del enlace de CC y filtrar el ruido de alta frecuencia. Estos roles son esenciales, pero existen enteramente en el lado DC del sistema.

Un condensador electrolítico de CC físicamente no puede funcionar en un circuito de motor de CA. El primer semiciclo inverso inicia el proceso de ruptura dieléctrica y el componente falla en cuestión de minutos, a veces de manera dramática. La sustitución inversa (usar un condensador de película de CA en un enlace de CC) es menos destructiva porque la película no está polarizada, pero las piezas con clasificación de CA no están optimizadas para las corrientes onduladas y la dinámica de descarga de un bus de CC, y su voltaje soportado de CC no se puede inferir de la etiqueta de CA. Ninguna sustitución pertenece a una reparación profesional.

¿Qué sucede cuando se instala el condensador incorrecto?

Los modos de falla difieren, pero cada elección incorrecta termina en un tiempo de inactividad del equipo.

• Condensador de CC en un circuito de motor de CA: la inversión de polaridad rompe la capa de óxido, la corriente de fuga aumenta, el electrolito hierve y la lata se ventila o explota. Esto puede suceder en cuestión de minutos y también puede dañar el relé, el contactor o el devanado de arranque del motor.
• Condensador de CA con una tensión nominal insuficiente: la tensión dieléctrica excede el límite de diseño, la temperatura interna aumenta, la capacitancia desciende y la lata se abulta. En cajas metálicas selladas, esto puede llegar a explotar.
• Valor de microfaradios incorrecto: demasiado bajo reduce el par y puede provocar que el motor se sobrecaliente o no arranque; demasiado alto aumenta el consumo de corriente, eleva la temperatura del devanado y acorta la vida útil del motor.
• Condensador de CA utilizado en una aplicación de CC: no es inmediatamente destructivo, pero la pieza no está clasificada para el perfil de corriente ondulada y la dinámica del voltaje de CC, lo que provoca sobrecalentamiento y una vida útil más corta.

El enfoque profesional es tratar las familias de condensadores de CA y CC como no intercambiables y luego igualar la clasificación eléctrica y el tamaño físico del componente original.

Cómo elegir el condensador adecuado para el circuito

La selección se reduce a cinco comprobaciones: tipo de circuito, capacitancia, voltaje, temperatura y calidad de la fuente.

1. Confirme el tipo de circuito. Si la carga es un motor conectado a la red eléctrica a través de un contactor o relé, seleccione un condensador de CA. Para un circuito electrónico o enlace CC, seleccione un condensador CC y respete su marca de polaridad.
2. Haga coincidir el valor de microfaradios. Utilice el valor impreso en el condensador original. En circuitos HVAC, la tolerancia común es ±5% para los condensadores de funcionamiento. Reemplazar una pieza de 30 µF por una pieza de 35 µF para compensar el desgaste no es una práctica aceptable.
3. Cumplir o superar la clasificación de voltaje. Para capacitores de motor de CA, seleccione el mismo voltaje nominal o el siguiente paso estándar por encima de él, como pasar de 370 VCA a 440 VCA para un capacitor de funcionamiento del compresor.
4. Verificar clase de temperatura y condición física. Las unidades de condensadores exteriores exponen los condensadores a altas temperaturas ambiente, así que elija piezas clasificadas para servicio a temperaturas elevadas y verifique que las dimensiones coincidan con el soporte original.
5. Proceder de un proveedor que documente sus especificaciones. En el mercado de repuestos, los lotes con tolerancias flojas o clasificaciones exageradas son un riesgo conocido. Un proveedor que pueda indicar el dieléctrico, la clase de voltaje y las clasificaciones de seguridad es más confiable.

Para obtener un tutorial más profundo sobre la coincidencia de calificaciones y los errores de tamaño comunes, lea la guía práctica para hacer coincidir las capacidades nominales de los condensadores con los requisitos del circuito .

Adquisición de condensadores de CA confiables para el reemplazo de HVAC

Los distribuidores y empresas de reparación que compran condensadores de repuesto en grandes cantidades necesitan especificaciones consistentes de un envío a otro. Ningguo Kingcool Import and Export Co., Ltd., que opera bajo la marca Kingcool, se centra en el mercado de accesorios de refrigeración y HVAC. La línea de capacitores incluye los tipos CBB60, CBB61, CBB65R1/R2/R3, CD60, CH85, RC-410 y SPP5/SPP6, que cubren aplicaciones de funcionamiento y arranque de motor, microondas y factor de potencia.

Para trabajos de reparación de compresores, el Condensador de funcionamiento de CA CBB65R1 es una categoría de reemplazo directo para muchas unidades de condensación residenciales y comerciales ligeras. Cuando un capacitor falla en el campo, el técnico necesita la misma capacitancia, clase de voltaje y disposición de terminales que el original. Kingcool los suministra en clases de 250 VCA y 450 VCA con los formatos físicos comúnmente utilizados en los acondicionadores de aire de sistema dividido.

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Si es un distribuidor, mayorista o empresa de servicios que busca crear un inventario de capacitores con clasificaciones de CA documentadas y calidad constante, contacta con el equipo de exportación de Kingcool con su capacitancia objetivo y rango de voltaje. La compañía también publica guías de reemplazo para escenarios comunes de falla de capacitores, para que los compradores técnicos puedan verificar su selección antes de realizar el pedido.