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El sistema de aire acondicionado tiene como misión el mantener el aire en todas las zonas presurizadas dentro de los valores adecuados de presión, renovar el aire en cabina para mantener los niveles de pureza, crear condiciones confortables de aire en cabina y refrigerar los equipos electrónicos.

 

Fuentes de aire caliente

Suele ser el sangrado de los motores de turbina. Este tipo de motores utiliza dos etapas de sangrado, una de alta y otra de baja. La de alta se utilizaría en regímenes de baja potencia y la de baja en alta potencia; se le permite al sistema utilizar la de alta para compensar la presión y la temperatura del aire, ya que es también utilizado por el sistema de antihielo.

El sistema de alimentación de aire consta de:

  • Válvula antirretorno del sistema de sangrado de baja
  • Válvula reguladora de presión
  • Válvula de anulación de la regulación de presión
  • Válvula de control de flujo
  • Regulador de la presión de referencia de aire acondicionado.

El sistema está controlado por una señal procedente de los ventiladores de refrigeración de los cambiadores de calor. Si esta señal es inferior a 4 pulgadas de agua, una válvula cargada con muelle nos ventila la cámara de control de la válvula reguladora de flujo al ambiente.

La válvula de anulación de presión tiene como misión mantener la válvula de regulación de presión en abierto siempre que:

  • El APU sea la fuente de presión de aire y el avión esté en tierra
  • El interruptor de sangrado de aire del APU esté en posición ON o AIR COND COLDER
  • Ambas palancas de gases de motores estén en IDLE

La válvula antirretorno del sangrado de baja impide que el aire procedente del sangrado de alta pueda entrar de nuevo al motor, evitando así posibles problemas en el mismo.

El separador de partículas es un elemento centrífugo que manda las partículas más densas hacia las paredes del mismo expulsándolas al exterior.

Cambiadores de calor

Es un radiador al que se le hace circular una corriente de aire. Esta corriente se obtiene por aire de impacto a través de unas compuertas situadas en la dirección de vuelo. En tierra estos cambiadores se enfrían por la acción de unos ventiladores de alta potencia.

Normalmente existen dos cambiadores de calor: uno primario, delante del compresor, encargado de enfriar el aire procedente del sangrado. Una vez el aire ha pasado por el compresor, se envía al secundario, donde se vuelve a enfriar antes de pasarlo a la turbina de expansión.

Compresor y turbina

Constituye la verdadera unidad refrigeradora del sistema. Lo que hace es enfriar aire para el sistema del a/c. El aire proveniente del primer cambiador de calor hará que el compresor se mueva, poniendo en funcionamiento la turbina de expansión. El aire procedente del segundo cambiador de calor al llegar a la turbina se expandirá rápidamente produciendo el enfriamiento del aire.

Separador de agua

Es un filtro que permite pasar las partículas de aire pero no las de agua que las manda a un colector y que después se drena al exterior.

Dentro de la carcasa de entrada se encuentra la bolsa aglutinante, que es de un material de dracón/fieltro. El soporte de la bolsa incorpora los álabes generadores de torbellino y la válvula de derivación. El colector de agua, la pantalla cónica y el aislamiento de espuma se encuentran alojados en la carcasa de salida.

El agua que se extrae del separador, se suele inyectar en la entrada de aire de impacto para que el enfriamiento del aire en los cambiadores de calor sea más efectivo. Estos separadores, tienen una válvula by-pass que suele actuar a una altitud de FL200. Permite que el aire pase sin ser filtrado, ya que a esas alturas no hay prácticamente agua.

Control de temperatura

Parte del aire frío lo enviaremos directamente a las salidas individuales de cada pasajero y tripulante. El resto de este aire frío lo mezclaremos con el aire caliente procedente del sangrado para obtener la temperatura seleccionada en cabina. La válvula que efectúa esta mezcla es la válvula de control de temperatura de cabina. Esta válvula actúa eléctricamente y lleva un transmisor de posición para un indicador en cabina.

El sistema como tal también tiene sus propios controles de temperatura. La misión de los sensores es cortar el aire en caso de temperaturas incómodas/peligrosas para el pasaje/tripulación.

Sistemas de distribución

Es el que dirige y controla el flujo de aire acondicionado y frío, aire de impacto, aire de grupo de tierra y salida de aire. El aire acondicionado procedente de ambos sistemas, confluye en una cámara mezcladora. Salen dos conductos:

  • Izquierdo: más estrecho, para alimentar la cabina de tripulación.
  • Derecho: más ancho, para la cabina de pasaje.

Del conducto-colector de cabina de pasaje salen unos conductos descendentes, cada uno desemboca en un colector lateral de sobrecabeza y de estos a través de rejillas situadas por debajo de los maleteros, sale el aire a la cabina.

El aire procedente de la cabina de tripulación pasa al compartimento de equipos electrónicos y el procedente de la cabina de pasaje se utiliza para la calefacción de bodegas.

  • Recirculación de aire

Consta de un filtro y un ventilador que toma aire de los túneles laterales y los descarga en el colector principal, incrementando el flujo de aire en la cabina. Básicamente, coge aire de la cabina, lo pasa por los filtros y lo vuelve a echar a la cabina.

  • Calefacción de bodegas

El aire que sale del compartimiento de equipos electrónicos es impulsado por uno o dos ventiladores para calefactar la bodega delantera (MD80).

  • Refrigeración de instrumentos

El sistema de refrigeración de instrumentos proporciona un flujo de aire a los instrumentos del panel principal, pedestal y glareshield.

En vuelo, el aire procedente del sistema de aire acondicionado se bifurca y desemboca en tres cámaras interconectadas, desde las cuales el aire es dirigido a través de orificios entre los instrumentos.

En tierra, a través del relé de ground sensing, se energiza un ventilador y se cierra el suministro del aire acondicionado,  desembocando todo el aire movido por el ventilador en las tres cámaras anteriormente citadas.

  • Refrigeración del radio rack

Utiliza aire procedente del compartimiento de vuelo para refrigerar los equipos del compartimiento de eléctrico/electrónico, instrumentos del panel principal y  glareshield.

Se compone de un sistema primario y otro de reserva y el sistema está controlado por el interruptor del ventilador del rack y por los relés de ground sensing.

En vuelo, con el interruptor en posición VENTURI, ambos ventiladores están desactivados y las válvulas restrictoras abiertas, saliendo el aire del compartimiento e/e al exterior. Con el interruptor en FAN, la válvula restrictora está cerrada y el ventilador primario funcionando. Si  este fallara, el de reserva se pondría en funcionamiento y no habría ninguna indicación en cabina. Si ambos ventiladores fallan en vuelo con el interruptor en FAN, se encenderá la luz RADIO FAN OFF.

En tierra, ambos ventiladores están funcionando independientemente de la posición del interruptor. Si el primario falla, se encenderá la luz de RADIO FAN OFF. Si falla el de reserva, se encenderá la luz de fallo del ventilador en el compartimiento e/e.

El aire que sale del compartimiento electrónico es utilizado para alimentar la bodega delantera (MD80).

 

Controles e indicadores

Uno de los aspectos más difíciles es el control de temperatura de la cabina. El elemento que deberá actuar para modificar la temperatura será la válvula de control de temperatura, que actúa, como ya hemos visto, mezclando aire procedente de la máquina de ciclo de aire con aire procedente de la fuente de sangrado.

En el interior del avión se encuentran unos sensores de temperatura. En respuesta a las señales procedentes del puente desequilibrado (señales que vienen de cabina), que a su vez las recibe de los distintos sensores, actúa la válvula de control de temperatura, realizando la mezcla adecuada del aire.

Operación del aire acondicionado

La operación del sistema es posible cuando dispongamos de corriente eléctrica y suministro de aire neumático.

En tierra, el aire acondicionado se introduce por unas válvulas diseñadas para tal uso y el aire acondicionado del avión no trabaja. Estas válvulas quedan perfectamente cerradas cuando funciona el aire acondicionado del avión y un fallo en las mismas puede producir graves problemas tanto de control de temperatura de cabina como de presurización.

Presurización

Es el encargado de mantener la presión de cabina en niveles adecuados para el bienestar y el confort de los pax, además de mantener la presión diferencial con el exterior del avión en niveles adecuados.

 

El sistema de presurización debería ser capaz de mantener una presión máxima de cabina equivalente a los 8.000 pies volando al nivel del techo del avión. El régimen de cambio de altitud de la cabina deberá ser lo suficientemente confortable y lento. También deberá ser capaz de mantener una renovación constante del aire del interior del avión.

Hay un sistema de seguridad que garantiza la posibilidad de proteger al avión de una presurización excesiva. Se utilizan válvulas de seguridad que se abrirán automáticamente en caso de sobrepresión en el interior de la cabina, aliviando aire del interior al exterior de la aeronave. La presión de cabina se mantiene abriendo o cerrando la válvula de descarga (OUT-FLOW).

Out-flow

Las válvulas OUT-FLOW permiten la salida controlada de aire inyectada por el sistema de aire acondicionado en la cabina. Están situadas normalmente en la parte lateral o inferior y detrás del fuselaje, para permitir una circulación adecuada del aire, sin corrientes ni cambios bruscos de temperatura.

Se compone de dos elementos, la tobera de salida (saldrá el aire a gran velocidad) y la válvula de mariposa (el aire saldrá más despacio). Ambas se moverán de una forma continuada y en secuencia.

Las válvulas se mantienen abiertas en tierra y se irán cerrando progresivamente cuando el avión asciende, permitiendo que la presión del interior de la cabina sea mayor que el exterior. Están preparadas para que se coloquen en posición de abiertas al aterrizar y pasar el avión a modo tierra, por medio del relé correspondiente.

Si el avión está presurizado al aterrizar (puede ser fallo de sistema o fallo de tripulación), las válvulas OUT-FLOW se abrirán progresivamente, permitiendo una igualación de presiones entre el interior y el exterior del avión, evitando el riesgo y la incomodidad de una despresurización rápida.

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