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Aire acondicionado de un avión: ¿Cómo funciona?

por Actualidad Tma

El aire acondicionado del avión es el sistema que permite obtener un ambiente apropiado en el interior de una aeronave. Es un sistema imprescindible en todo momento por las bajas temperaturas que se encuentran los aviones en cualquier momento.

El aire acondicionado de un avión funciona diferente al aire acondicionado de un coche o una casa. En casas y coches se pasa el calor del interior al exterior. En los aviones se mezcla un fluido muy frío con otro muy caliente, obteniendo así la temperatura deseada.

Explicaremos con detalle cómo se obtiene la temperatura deseada en el interior de la aeronave.

Contenido
1 Esquema general del aire acondicionado del avión
2 Obtención del aire caliente para el aire acondicionado del avión
3 Obtención del aire frío
4 Unidad mezcladora

Esquema general del aire acondicionado del avión

Esta imagen representa un esquema simplificado de un pack de aire acondicionado de un avión. Un pack es un conjunto de componentes aeronáuticos donde se enfría el aire.

Este en particular perteneciente a un Airbus A330, pero otros aviones tienen un sistema similar o idéntico. Podríamos decir que este esquema es representativo para la mayoría de los aviones actuales.

Esquema básico de un pack del sistema de aire acondicionado de un avión
Esquema básico de un pack del sistema de aire acondicionado de un avión

El controlador de zona es el ordenador que se encarga de controlar la temperatura de las diferentes zonas del avión. El controlador del pack realiza las órdenes enviadas por el controlador de zona y es el encargado de mover todas las válvulas y motores dentro del pack.

Este movimiento de válvulas y motores permite modificar el flujo de aire y alcanzar una temperatura determinada seleccionada por los pilotos del avión.

Obtención del aire caliente para el aire acondicionado del avión

El aire caliente para el aire acondicionado del avión proviene de los motores a reacción del avión. El aire caliente se extrae del compresor, antes de pasar por la cámara de combustión. Dependiendo de la temperatura que se desea tener en el interior del avión, el aire caliente se extraerá en una zona u otra del compresor.

Situación de las válvulas que extraen el aire caliente del motor para el aire acondicionado del avión
El círculo rojo muestra la situación de las válvulas que extraen el aire caliente del motor para el aire acondicionado del avión

Cuanto más cerca de la cámara de combustión, más temperatura tendrá el aire extraído.

Obtención del aire frío

El aire caliente entra por AIR BLEED, en la parte izquierda del esquema general del pack. Este aire puede proceder de varios sitios: Unidad de potencia auxiliar (APU), motores, grupos de tierra… Este aire es caliente (100º – 250º).

El aire caliente pasa por el intercambiador primario (PRIM. EXCH.). Los intercambiadores son radiadores donde el aire caliente se enfría transmitiendo su calor al aire del exterior del avión.

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Una vez que el aire sangrado ha pasado por el primer intercambiador, pasa por un compresor (C). En el compresor, el aire se comprime y se calienta, pasando hacia el intercambiador principal (MAIN. EXCH), donde el aire vuelve a enfriarse con aire del exterior del avión.

Después pasa primero por el recalentador (REHEATER) y después por el condensador (CONDENSER). La función del recalentador es calentar el aire nuevamente, lo que aumenta el rendimiento de la turbina (T) que atravesará después.

En el condensador, el agua que pueda contener el aire se precipita y se expulsa en el extractor de agua (WATER EXTRACTOR).

El siguiente elemento que encuentra el aire es la turbina, donde se enfría. A su vez, mueve el compresor por donde pasó el aire al principio. Una vez que el aire ha pasado por la turbina, se encuentra entre 0 y 5 grados centígrados. De ahí, pasa a la unidad mezcladora (MIXER UNIT).

Unidad mezcladora

En la unidad mezcladora, se produce la mezcla de los dos tipos de aire para conseguir la temperatura deseada.

Esquema de la unidad mezcladora del sistema de aire acondicionado de un avión
Esquema de la unidad mezcladora del sistema de aire acondicionado de un avión

El aire frio procedente del pack se mezcla primero con el aire ambiente de la cabina de pasajeros del avión. Este aire procedente de la cabina se introduce en el pack a través de un filtro y de un ventilador (RECIRCULATION FAN).

Después, el aire frío se separa según las zonas que tenga el avión. Por lo general, las zonas del avión suelen ser 3:

  • Cabina de pilotos
  • Zona delantera de la cabina de pasajeros
  • Zona trasera de la cabina de pasajeros.

Una vez que se ha canalizado el aire frío, se mezcla con aire caliente que proviene directamente de los motores o de la APU.

La cantidad de aire caliente a añadir al aire frío la calcula el controlador de zona. La cantidad de aire caliente añadido dependerá directamente de la temperatura final seleccionada en cada zona.

El controlador de zona mueve las válvulas de aire caliente (TRIM AIR VALVE). Según la posición de estas válvulas, más o menos aire caliente se añadirá al aire frío, lo que se traduce en una menor o mayor temperatura dentro del avión.

Cada fabricante aeronáutico diseña el sistema de aire acondicionado del avión dependiendo de las características del avión. El diseño de este sistema también tiene en cuenta las características de los motores, ya que el aire caliente que se extrae del compresor aumenta el consumo de combustible del avión y disminuye su potencia.

Como ejemplo, se puede ver que el sistema de aire acondicionado del Boeing 737 no es muy diferente al del Airbus A330.

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14 comentarios

Renato Vasquez 11 de junio de 2019 - 21:24

Buenas tardes, tengo una tremenda inquietud de constatar el funcionamiento del sistema de aire acondicionado en un avión. Soy técnico en Mecánica de Refrigeración y Aire Acondicionado y me gustaría recibir mucha mas información acerca de dicho sistema en los aviones.

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Actualidad TMA 10 de agosto de 2019 - 12:24

Hola Renato, ¿qué otra información sobre el aire acondicionado de los aviones le gustaría conocer? Un saludo y gracias por visitar el blog.

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Alexander carvajal 23 de octubre de 2019 - 15:18

Me gustaría saber si existe alguna regulación de la temperatura del aire Acondicionado dentro de una cabina de avión comercial. Mínimo y máximo.
Por favor

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Actualidad TMA 27 de octubre de 2019 - 12:00

Hola Alexander,

Sí, existe regulación pero dependiendo del avión encontrarás el valor numérico de la temperatura o las palabras «Hot» y «Cold».

Un saludo.

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andrei 29 de febrero de 2020 - 16:26

hola me gustaria saber si hay alguna escuela para sacar un titulo o carnet de climatizacion para aviones actualmente me estoy sacando el de frio industrial y con este no me vale Gracias

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ANTONIO STEFANI 9 de abril de 2020 - 18:39

Me gustaria comprender un poco mas lo explicado
Se toma aire del APU o de las turbinas y se enfria con Aire Exterior de el Avion ( entiendo que a 30 mil pies son -40 o – 50 C )
sin embargo se pasan por un Compresor Para que ?
Aparentemente no usan ningun refrigerante usual como 410A o 134A?? simplemente no hace falta ?
O si lo requiere mientras el avion esta en tierra o ascendiendo ?
Que tasa de Aire fresco resulta en las Cabinas ?
Con el avion en tierra y las turbinas apagadas requiere encender el APU para que arranque el AA ?

Mil gracias

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Actualidad TMA 9 de abril de 2020 - 20:18

Hola Antonio,

Con el compresor se aumenta la cantidad de aire disponible para el aire acondicionado. Si no hubiera compresor, al expandirse el aire en la turbina, la presión del aire disminuiría demasiado. Si la presión del aire fuera tan baja al no haber compresor, se tardaría mucho en llegar a una presión de aire aceptable en cabina que fuera confortable para los pasajeros y se tardaría mucho más en renovar el aire del interior del avión.

No se usa ningún tipo de refrigerante. Se enfría el aire haciéndolo pasar a través de los intercambiadores de calor. Además, el verdadero enfriamiento se produce en la turbina del sistema de aire acondicionado, consiguiéndose temperaturas muy bajas. Fíjate si pueden llegar a ser bajas las temperaturas alcanzadas en la turbina que hay una válvula anti hielo para calentar nuevamente el aire que ya ha pasado por la turbina si fuera necesario.

La tasa de aire fresco varía entre 1 y 0.8 kilogramos de aire por segundo.

En caso de estar en tierra con los motores apagados, sería necesario encender la APU o conectar al avión una fuente de aire de alta presión (que sustituiría al aire procedente de la APU o de los motores y se conectaría al principio del sistema de aire acondicionado) o una de baja presión (que se conectaría al final del sistema de aire acondicionado).

Un saludo.

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Alberto 22 de abril de 2020 - 11:35

Hola, me gustaría saber un poco más al respecto.
Una vez el aire está mezclado y acondicionado para su introducción en cabina, ¿cómo se realiza dicho transporte de aire hasta la zona deseada? Al ser tubos de gran longitud y de diámetro pequeño, ¿hay algún elemento que los impulse? ¿Se hace mediante diferencias de presión?
Muchas gracias de antemano si pudieran contestarme respecto a como se realiza ese transporte, cómo se mueve ese aire por los tubos de un lugar a otro tan alejados.
Un saludo

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Actualidad TMA 28 de abril de 2020 - 18:07

Hola Alberto.

El transporte del aire una vez que ha salido del «pack» o ACM (Air Cycle Machine o Máquina de Ciclo de Aire en español) se realiza por la propia diferencia de presión de aire.

En los tubos de distribución de aire del pack o ACM hacia la cabina (ubicados en la parte superior del techo de la cabina de pasajeros del avión) no hay ventiladores pero sí se pueden encontrar ventiladores en unos tubos que recogen el aire de la parte de abajo de la cabina. Son los ventiladores de recirculación, que introducen el aire «ya usado» en el colector principal para ser distribuido nuevamente.

Ese es el funcionamiento general pero no quiere decir que en otros aviones el sistema sea diferente.

Un saludo.

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jorge sanchez 4 de mayo de 2020 - 17:46

hay alguna escuela para aprender soy tecnico de refrigeracion me gustaria aprender sobre este sistema porque me llama la atencion la forma una mezcla de aire caliente con aire frio o si hay seminarios virtuales siempre me llama la atencion de aprender algo que tenga que ver con la refrigeracion gracias

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Juan Tomás Perdomo 14 de mayo de 2020 - 11:23

¿cómo funciona el sistema de purificado del aire? ¿aparte de filtros de aire lleva alguna inyección de antibacteriano? Muchísimas gracias por toda la información y esquemas

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Shaul king 31 de mayo de 2020 - 12:06

Al haber distribucion del aire (procesado al confor), en las diferentes secciones del avion, y se usa el aire ya procesado por los pasajeros (recirculacion); y no se tiene una unidad de esterilización contra microorganismos. Podemos concluir que el el aire acondicionado en el transporte aereo civil, es un gran peligro para extender la pandemia de los CORONAVIRUS, en especial el COVID-19. A nivel mundial vamos en 5 millones de personas contagiadas y 300 mil fallecidas por este virus.
*Este coronavirus permanece latente durante varios dias en ductos, rejillas, extractores, valvulas….etc.
PODEMOS AFIRMAR, SIN EQUIVOCARNOS, QUE LA PANDEMIA DEL «COVID-19, FUE DISEMINADA POR TODO EL PLANETA , ATRAVEZ DE LOS PASAJEROS QUE SE CONTAGIARON DENTRO DE LOS AVIONES .

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Moraima 5 de octubre de 2020 - 03:50

Se puede dañar el aire en pleno vuelo?

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José 14 de diciembre de 2020 - 21:19

Yo se que con el de mantenimiento de aviónica está incluido.

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