Cómo abordar la vibración del compresor: por qué la velocidad variable inverter elimina los traqueteos de velocidad fija

El traqueteo, el clic o el golpe que se escucha cuando un aire acondicionado portátil o de habitación de velocidad fija arranca su compresor no es una señal de avería: es una consecuencia inherente al diseño del motor. Un motor de inducción monofásico que acciona un compresor rotativo o alternativo debe pasar de estar detenido a la velocidad plena de funcionamiento en una fracción de segundo, contra el par de retroceso del circuito de refrigerante presurizado, utilizando una corriente de rotor bloqueado de cinco a ocho veces la corriente de funcionamiento en régimen permanente. Esa combinación —enorme sobrecorriente, pico instantáneo de par y resistencia de retroceso— crea un choque mecánico que se propaga a través del cuerpo del compresor, sus soportes de montaje, las paredes del gabinete y cualquier superficie que la unidad toque. Elimine el choque y eliminará el ruido.

¿Por qué traquetean al arrancar los compresores de aire acondicionado de velocidad fija?

Un compresor de aire acondicionado de velocidad fija se acciona mediante un motor de inducción monofásico (un motor de CA que funciona a una velocidad determinada por la frecuencia de la red —50 Hz en Europa— y que no tiene control electrónico de velocidad). Cuando se aplica corriente, el motor debe acelerar desde cero hasta su velocidad sincrónica de aproximadamente 2.900 RPM en menos de 300 milisegundos. Durante esta aceleración, el motor consume corriente de rotor bloqueado (LRC —la corriente que consumen los devanados del motor cuando el rotor está detenido, típicamente de cinco a ocho veces la corriente de funcionamiento a plena carga en motores de inducción monofásicos) de 15–40 amperios desde un suministro de 230 V, según el tamaño del compresor.

Simultáneamente, el mecanismo del compresor rotativo o alternativo debe superar el diferencial de presión entre el lado de alta presión del condensador y el lado de baja presión de aspiración del circuito de refrigerante —un diferencial que se acumula durante el ciclo de apagado a medida que el refrigerante migra y la presión se iguala parcialmente, pero que rara vez alcanza el equilibrio completo antes del siguiente arranque. El motor debe suministrar suficiente par para empujar el mecanismo de compresión más allá de esta contrapresión mientras sigue acelerando. El efecto combinado —sobrecorriente eléctrica en los devanados, expansión térmica del aislamiento de los devanados, choque mecánico a través del cuerpo del compresor— produce el traqueteo característico que los propietarios de unidades de velocidad fija describen como 'cada arranque suena como si algo se hubiera caído dentro'.

¿Cuánto más ruidoso es el arranque de un compresor de velocidad fija en comparación con el funcionamiento en régimen permanente?

El pico de arranque de 58–68 dB(A) representa un aumento de 10–20 dB(A) por encima del funcionamiento en régimen permanente. Psicoacústicamente, un aumento de 10 dB(A) se percibe como aproximadamente el doble de fuerte, de modo que el transitorio de arranque del compresor es percibido por el oyente medio como dos a cuatro veces más fuerte que el funcionamiento en régimen permanente. En un dormitorio de 15 m² por la noche, donde el ruido de fondo es de 25–30 dB(A), el transitorio de arranque alcanza picos de un nivel comparable al de una conversación hablada ocurriendo en la habitación. Es breve, pero es precisamente el tipo de evento acústico repentino más propenso a provocar el despertar de un sueño ligero.

¿Cómo elimina un compresor inverter el traqueteo de arranque?

Un compresor accionado por inverter utiliza un variador de frecuencia (VFD —un controlador electrónico que convierte el suministro de red de 230 V / 50 Hz en un bus de CC de frecuencia variable, lo que permite que el motor del compresor arranque a 5–15 Hz y aumente suavemente hasta su frecuencia de funcionamiento a lo largo de varios segundos). Arrancar a 5 Hz significa que el motor inicialmente gira a aproximadamente 150 RPM —muy por debajo del objetivo de velocidad plena de 2.900 RPM— lo que limita la corriente de arranque a aproximadamente el 150 % de la corriente de funcionamiento en lugar del 500–800 % de un arranque de velocidad fija.

La consecuencia mecánica es igualmente significativa. A baja velocidad de arranque, el compresor desarrolla solo un par moderado —suficiente para superar la contrapresión del refrigerante gradualmente en lugar de con un pulso de choque. El circuito de refrigerante tiene tiempo de ajustarse a medida que la presión aumenta lentamente en el lado de descarga. No hay sobrecorriente, ni choque de par, ni excitación de la resonancia del gabinete. La rampa de aceleración del inverter de 5 a 50 Hz tarda de 3 a 8 segundos y es acústicamente indistinguible de un aumento gradual de la velocidad del ventilador —que es exactamente lo que el ocupante escucha.

Golpe de líquido refrigerante: el modo de fallo poco frecuente pero ruidoso de la velocidad fija que suena como un compresor agarrotado

El golpe de líquido refrigerante ocurre cuando el refrigerante líquido —que debería estar completamente vaporizado antes de llegar al compresor— entra en la cámara de compresión en fase líquida y es golpeado por el pistón o el rotor a alta velocidad. Como los líquidos son incompresibles, el impacto mecánico crea un fuerte golpe característico —a menudo descrito como un chasquido metálico o un martillazo— seguido de un breve período de ruido reducido a medida que el compresor pierde momentáneamente el sincronismo. El golpe de líquido es distinto del traqueteo normal de arranque y suele estar causado por una sobrecarga, un bajo recalentamiento de aspiración o una migración de refrigerante líquido hacia la entrada del compresor durante un período de apagado prolongado. Es más común en unidades de velocidad fija que en unidades inverter, porque los inverter arrancan lo suficientemente despacio como para que cualquier líquido migrado se vaporice antes de que comience el ciclo de compresión. Un sonido recurrente de golpe de líquido requiere la inspección de un ingeniero certificado en gases fluorados (F-Gas).

¿Qué pasos de mantenimiento reducen el ruido de vibración del compresor de velocidad fija en unidades existentes?

• Inspeccione y reemplace las arandelas de goma de montaje del compresor cada tres o cuatro años —los soportes antivibración de goma se comprimen y se endurecen con el tiempo, perdiendo su eficacia de aislamiento y transmitiendo más choque al gabinete.
• Apriete todos los tornillos de chapa de los paneles del gabinete, especialmente los que están cerca del compartimento del compresor. Los tornillos sueltos permiten que los paneles traqueteen a la frecuencia de excitación del choque de arranque —una revisión de 5 minutos con destornillador puede eliminar la mayor parte del traqueteo percibido sin ninguna sustitución de componentes.
• Coloque la unidad sobre una estera antivibración densa (neopreno, Shore 40A, 20 mm de grosor) en lugar de directamente sobre un suelo duro —la vibración del choque del compresor transmitida por el suelo añade un retumbo de baja frecuencia al ruido de arranque.
• Asegúrese de que el banco de condensadores (los condensadores que proporcionan el desfase de fase de arranque y funcionamiento del motor de inducción monofásico) esté dentro de las especificaciones —un condensador degradado aumenta la pulsación del par de arranque y empeora el choque de arranque. Pruebe la capacitancia con un multímetro; reemplácelo si está más del 10 % por debajo del valor nominal.
• Para unidades de velocidad fija con función de Protección de Arranque en Caliente: confirme que esté habilitada. Esta función retrasa el reinicio del compresor durante 3 minutos tras el apagado, permitiendo que la presión del refrigerante se iguale parcialmente antes del siguiente arranque —reduciendo los requisitos de par de arranque y el choque mecánico asociado en un 20–30 %.

Los propietarios que han pasado de un monobloque de velocidad fija a un split portátil inverter describen sistemáticamente el silencio en el arranque como una de las diferencias más inmediatamente perceptibles —no la mejora de la eficiencia de refrigeración, que tarda una temporada en apreciarse en las facturas de electricidad, sino la ausencia del choque de arranque, que se nota desde la primera noche de uso.

El silencio de arranque del compresor inverter es una de las mejoras más claras en la calidad de vida que ofrece frente a las alternativas de velocidad fija —una mejora que resulta inmediatamente evidente y que no requiere ninguna medición para apreciarse. Las unidades split portátiles inverter combinan este beneficio acústico con un consumo estacional de energía entre un 20 y un 40 % menor y un control de temperatura más preciso, razón por la cual se agotan sistemáticamente primero durante las olas de calor europeas.