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Cómo funciona un refrigerador
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Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería de Sistemas Computacionales
Licenciatura de Ingeniería Sistemas y Computación
Termodinámica
Dictado por:
Proyecto
Estudiantes:
Joseph Castillo 4-‐747-‐1355
Humberto Wong 8-‐825-‐290
Heriberto Rodríguez 4-‐734-‐1334
Semestre II
Fecha de Entrega:
2011
INTRODUCCION
La refrigeración es utilizada por el hombre desde mucho tiempo para la conservación de alimentos, medicinas, así como para la producción de hielo, etc. La mayoría de las refrigeradoras usan hoy un ciclo termodinámico que incluye la compresión de un vapor refrigerante, para lo cual usan un compresor con motor eléctrico. Esto limita el uso de esas refrigeradoras en regiones rurales sin red eléctrica, requiriendo una generación de electricidad local, sea con un grupo electrógeno o sea con paneles fotovoltaicos, lo que es sumamente costoso.
En el sistema de refrigeración por adsorción se requiere una cantidad pequeña de trabajo (o electricidad) en relación al sistema de compresión de vapor, sin embargo se requiere un suministro de calor muchas veces mayor que el trabajo requerido por el ciclo de compresión de vapor. Es decir si el calor es suficientemente barato, el ciclo de refrigeración por absorción será atractivo económicamente.
Qué es un refrigerador?
Un refrigerador es una maquina térmica que por muchos años ha demostrado ser muy durable y confiable.
Según el principio en el que se basa la producción del frío, se distinguen dos tipos, los de compresión y los de absorción. Para reducir la temperatura, los primeros utilizan la compresión y la posterior expansión de un gas, mientras que los de absorción aprovechan la evaporación y posterior condensación de una mezcla de agua y amoníaco calentada mediante una resistencia eléctrica.
Sorpresivamente los refrigeradores usan calor para mantener los alimentos a bajas temperaturas. Congelar o refrigerar son los métodos por excelencia para mantener la comida en buen estado. Antes la comida era conservada a través de otros métodos como por ejemplo ponerles sal. El trabajo de un refrigerador está gobernado por las leyes de la termodinámica. Entendamos como funcionan estos aparatos
El principio básico usado en un refrigerador es: La expansión de un gas reduce su temperatura. El segundo principio para entender cómo funciona un refrigerador es la ley cero de la termodinámica que de groso modo nos dice:
Cuando dos superficies a distinta temperatura entran en contacto, la superficie que esta a mayor temperatura se “enfría” y la superficie a menor temperatura se “calienta”.
Funcionamiento de la Refrigeradora Domestica
La función de una máquina de refrigeración es tomar el calor del lado de baja temperatura y expulsarlo al exterior, empleando una fuente de energía externa para mantener el proceso. Un refrigerador es una bomba de calor, impulsada generalmente por un motor eléctrico. Es asimismo posible emplear sales eutécticas o absorción.
El refrigerador funciona a base de un sistema o circuito cerrado de procesos, que opera gracias a un gas refrigerante. Este circuito, a grandes rasgos, consta de dos procesos, uno de compresión y otro de descompresión del gas, que lo hacen pasar de estado gaseoso a líquido y viceversa. Por medio de estos dos procesos, el refrigerador es capaz de generar frío para su interior y liberar el calor a través de la rejilla con que cuenta en la parte posterior, que también se denomina condensador. Para poder controlar estos procesos, los refrigeradores cuentan con un
sistema de termostato para regular el frío de su interior, que controla el proceso de compresión del gas refrigerante.
1. El gas refrigerante pasa a través del compresor. Aquí el gas es comprimido y por lo tanto la presión sobre él aumenta. La temperatura del gas refrigerante en cambio aumenta como resultado del incremento de presión y toma la forma de vapor sobrecalentado.
2. El refrigerante pasa a través de los serpentines y libera “calor” a su alrededor. Entonces el refrigerante se enfría debido a esa pérdida de calor .
3. Cuando el refrigerante pasa por el condensador, su temperatura se reduce. Sin embargo su presión se mantiene constante. Debido a la reducción de su temperatura, el refrigerante cambia a su fase liquida.
4. La válvula de expansión causa una repentina reducción en la presión sobre el refrigerante. Una parte del refrigerante se evapora y se expande. Esta expansión causa un descenso en la temperatura del refrigerante.
5. La evaporación del líquido refrigerante, está presente en el
evaporador, el cual absorbe el calor de los alimentos que están en el refrigerador y por lo tanto los mantiene fríos. Aquí es donde interviene la ley cero de la termodinámica, el refrigerante esta a una temperatura menor que los alimentos.
6. El refrigerante elevo su temperatura (debido al equilibrio térmico que debió́ ocurrir) y pasa a su fase gaseosa. El refrigerante que es ahora un gas entra de nuevo al compresor y el ciclo se repite.
Historia
La conservación de alimentos ha sido un tema de interés en todas las épocas de la humanidad.
1. Desde los antiguos chinos hace más de dos mil trescientos años: elaborar uno de los postres de sus emperadores, el sorbete y la pulpa de fruta helada, para cuya preparación los reposteros imperiales tenían siempre hielo a mano. En el palacio imperial se almacenaba hasta mil barras de hielo que se iban desmenuzando según las necesidades del momento., pasando por Alejandro Magno quien hiciera construir grandes cámaras subterráneas para evitar quedarse sin suministros durante el asedio a la ciudad de Petra, y los antiguos pueblos europeos que bajaban nieve envuelta en paja desde las montañas para conservar sus carnes y verduras, el factor común de todos los tiempos ha sido siempre una lucha contra el tiempo y la descomposición.
2. Cuenta Marco Polo en su “Libro de las maravillas del mundo”, donde recoge sus experiencias y viajes por la China del siglo XIII, que cuando estuvo en la corte de Kublai Khan le ofrecieron leche helada con azúcar, golosina que se vendía a la sazón por las calles de Pekín.
3. Y tres siglos antes los califas cordobeses disponían de hielo y nieve que se hacían traer desde Sierra Nevada para hacer sus helados.
4. El médico español Blas de Villafranca, residente en Roma, inventó en 1550 un medio de conservar el hielo por más tiempo que lo
normal, e incluso de aumentar su poder congelador. 5. El secreto era sencillo: añadir sal. Este pequeño e ingenioso
hallazgo permitió el uso de los pequeños “armarios de nieve”, modelo más antiguo conocido de lo que hoy llamamos nevera.
6. Un siglo después, el filósofo inglés Francis Bacon moría víctima de su curiosidad, al tratar de congelar un pollo rellenándolo de hielo; el buen sabio cogió una congestión a consecuencia de ello, y murió
7. El refrigerador es un invento que data aproximadamente del siglo XVIII, sin embargo, no fue sino hasta el año 1784 que fue creada la primera máquina para enfriar, su inventor fue William Cullen. Éste aparato utilizaba un líquido refrigerante, el éter nitroso, un líquido de evaporación volátil. Si bien esta máquina lograba enfriar para retardar la descomposición de los alimentos perecibles, el primer refrigerador doméstico se creó en el año 1927. Al comienzo solo las familias muy, pero muy ricas podían costear uno de estos aparatos, y con el tiempo se convirtió en una necesidad y en el estándar moderno de un hogar.
8. 1784: William Cullen construye la primera máquina para enfriar.
9. Según algunas fuentes, en 1805, el inventor estadounidense Oliver Evans diseñó la primera máquina refrigerante. Diez años después, su compatriota el doctor John Goorie, un médico de Florida, construyó un refrigerador basado en el diseño de Evans para hacer hielo que enfriara el aire para sus pacientes de fiebre amarilla.
10. 1834: Jacob Perkins obtiene la primera patente de una máquina refrigeradora.
11. 1859: Ferdinand Carré fabrica el primer refrigerador de absorción,
que utilizaba un compuesto tóxico: el amoniaco líquido. 12. 1879: Carl von Linde creo el primer refrigerador domestico.
Empleaba un circuito de amoníaco, y su sistema se accionaba mediante bomba de vapor. De este artefacto se vendieron más de doce mil unidades en 1891, un año después de que el ingeniero Seeger diera al frigorífico su forma externa definitiva.
13. 1923 Balzer von Platen y Karl Munters inventaron el frigorífico eléctrico, el modelo Electrolux, cuya patente compró la firma norteamericana Kelvinator, que lo fabricó en serie dos años después. Pero era un electrodoméstico peligroso debido uso de gases tóxicos como el amoníaco y el ácido sulfúrico.
Un flamante Kelvinator de su época
14. 1930: Thomas Midgley descubre el clorofluorocarbono, (nombre comercial: Freon o R-12), que por sus propiedades fue desde entonces muy empleado en máquinas de enfriamiento como equipos de aire acondicionado y refrigeradores, tanto a escala industrial como doméstica.
Un Kelvinator de 1932
Sin embargo, estos compuestos también conocidos como CFC, se han demostrado como los principales causantes de la destrucción en la capa de ozono, produciendo el agujero detectado en la Antártica, por lo que en
1987 se firma el Protocolo de Montreal para restringir el uso de estos compuestos y se prohibe su fabricación y uso.
1993: las nuevas tecnologías permiten desarrollar modelos eficientes y que evitan daños en la capa de ozono.
Partes de un Refrigerador Necesitamos también conocer las partes de un refrigerador, que intervienen de distintas formas para poder mantener el espacio refrigerado a baja temperatura. El refrigerador Domestico esta formado por los siguientes elementos Principales:
Ø Evaporador: Esta es la parte que absorbe el “calor” adentro del refrigerador con la ayuda del refrigerante liquido evaporado.
Ø Condensador: Es la parte del refrigerador que condensa el refrigerante evaporado (es decir lo cambia a su fase liquida) y reduce su temperatura.
Ø Tubo Capilar: Gran parte del refrigerador está rodeado por una serie de una especie de “rollos” intercambiadores de calor. Estos rollos llevan el refrigerante de un lado a otro. La mayoría de estos rollos están atrás del compresor .
Ø El Compresor: Es un dispositivo pesado hecho de metal que es puesto en funcionamiento por un motor y comprime el refrigerante. La principal función del compresor es incrementar la presión y por lo tanto la temperatura del gas refrigerante.
Ø El refrigerante: Es la sustancia que lleva a cabo la función de enfriamiento en el refrigerador a través de los cambios en su presión y temperatura. El refrigerante comúnmente usado es el amoniaco o los HFCs (hidrofluorocarburos menos dañinos que los antes usados CFCs clorofluorocarbonos). Antes el freón era la
sustancia más usada como refrigerante. El liquido usado en el refrigerador tiene un punto de ebullición muy bajo.grados centígrados. Cada refrigerante es identificado por un nombre como R-12, R-22, R-502, etc., el agua por ejemplo tiene el nombre R-718.
Ø Un Deposito Aislado Térmicamente: La válvula de expansión reduce la presión sobre el refrigerante líquido.
Ø El Deshidratador
Funcionamiento de la Refrigeradora Domestica (Ilustrado)
El Compresor
El Compresor tiene la función de hacer recircular al refrigerante por la tubería. (Sistema)
El Compresor descarga el gas refrigerante con gran presión hacia el condensador. La presión es tal, que dicho gas cambia su estado a liquido.
Durante este proceso el gas libera calor a el medio ambiente.
Al final de el condensador está el filtro deshidratador cuya función es de retener partículas extrañas incluyendo agua que pudieran obstruir el tubo capilar.
En este punto el refrigerante esta en forma liquida casi a la temperatura ambiente
Luego tenemos a el tubo capilar, que como su nombre lo dice, es un tubo muy largo y delgado.
Al ser muy delgado, el tubo capilar restringe el paso de refrigerante creándose a partir de aquí una gran diferencia de presión
El tubo capilar se enrolla en la línea de succión fría, para evitar que en este punto, el refrigerante liquido pudiera evaporarse un poco.
Al final de el tubo capilar se encuentra el evaporador. Aquí la presión a caído drásticamente. El refrigerante se encuentra ahora en un lugar con mayor área y menor presión. Estas condiciones provocan la evaporación de el refrigerante
Cuando un liquido se evapora, absorbe calor. Como el evaporador se encuentra en un sitio aislado térmicamente se producirá un descenso de temperatura
Finalmente, el refrigerante ya absorbió todo el calor posible y ahora se encuentra en un estado de vapor frio listo para retornar al compresor, y repetir el ciclo nuevamente.
Tipos de Refrigeradores
Refrigerador por absorción En el año 2000, en Alemania, se realizó el primer prototipo de un refrigerador que mantuviera los alimentos por más tiempo, en lugares donde es escasa la disponibilidad de una red eléctrica. El funcionamiento se basó en un ciclo termodinámico de absorción, utilizando como refrigerante agua y como absorbente el mineral zeolita.
Wine cellar Son refrigeradores especiales para el almacenamiento y la conservación apropiada de los vinos. Poseen un sistema termoeléctrico, ya que al no usar compresor disminuyen el ruido y las vibraciones, previniendo la formación de burbujas de aire dentro de las botellas. La temperatura ideal para conservar vinos que estarán un tiempo prolongado es de 13 °C. Mientras que los vinos que se encuentran listos para servir deben estar entre los 4,5 a 18,5 °C.
Greenfreeze Es un sistema de refrigeración que no daña la capa de ozono. Desde hace más de una década, la organización ecologista Greenpeace inició el desarrollo de los refrigeradores "Greenfreeze". Estos aparatos, que utilizan gases naturales como el ciclopentano en la espuma aislante y el isobutano como refrigerante, son totalmente inofensivos y no dañan la capa de ozono ni contribuyen al calentamiento global.
Sistema "no frost" Conserva los alimentos por más tiempo, sin un congelamiento excesivo. Suprime la tarea de descongelación del "freezer". Los congeladores que no poseen esta técnica tienen que deshelar por lo menos dos veces al año, porque se produce la formación de escarcha debido a que solo el calor se extrae del interior, pero no la humedad del aire. El sistema “no frost” enfría el calor del aire y la humedad la evapora de manera automática dentro del aparato, evacuando el agua de condensación hacia un recipiente que está encima del compresor.
Refrigerador portátil Mantiene frescos las bebidas y los alimentos en cualquier lugar que se encuentre. Sirve para transportar alimentos o bebidas que necesiten frío o bien mantenerse calientes. A pesar de su pequeño tamaño, tienen una capacidad que va entre los 12 y los 40 litros, pueden conseguir enfriar a 20 °C por debajo de la temperatura ambiente o también calentar hasta los 65 °C. Estos aparatos pueden conectarse a 12 voltios en la batería de un auto, a corriente eléctrica (230 voltios) o se puede empalmar a un balón de gas.
Refrigerador con TV, internet, radio y Mp3 Ahora el usuario ya no se aburrirá más en la cocina, ya que desde hace un tiempo se encuentra en el mercado un refrigerador con pantalla LCD, altavoces, conexión a Internet, televisor, radio y lector de MP3. Estas funciones no excluyen su uso normal, ya que este aparato sigue manteniendo en los alimentos el sabor y el valor de sus nutrientes, mediante el sistema de enfriamiento rápido o "jet freezing".
LOCALIZACIÓN Y REPARACIÓN DE AVERÍAS DE UNA REFRIGERADORA DOMESTICA
EL COMPRESOR NO TRABAJA Si el compresor no trabaja se puede deber a las siguientes causas: 1. No hay corriente en el tomacorriente. Con el voltímetro debe comprobar el voltaje que debe ser de 110 voltios, con un 10% de tolerancia de lo contrario debe corregirlo hasta obtener el voltaje correcto. 2. Control apagado. Gire el control (Termostato) hacia la derecha. 3. Control de temperatura averiado. Si el control (termostato) está dañado se debe reemplazar por uno nuevo. 4. no hay corriente en los terminales del compresor. Con el ohmetro verifique continuidad entre los cables que van desde el control. 5. Interruptor térmico defectuoso. Una vez comprobado que hay corriente en los terminales del compresor, se debe probar continuidad en el térmico si no hay continuidad o está disparado, es mejor cambiarlo por otro de igual capacidad. 6. Relay defectuoso. Cuando se conecta el refrigerador y se escucha dispararse el térmico, lo más probable es que el relay esté pegado o abierto si es así se debe cambiar por uno de las mismas especificaciones, es aconsejable que cuando se cambie relay, se cambie el térmico también. 7. Compresor defectuoso Se debe revisar continuidad entre los tres terminales del compresor, si en alguno no hay continuidad o si alguno presenta contacto a masa se debe cambiar el compresor. Si hay continuidad entre los tres terminales y no hay contacto a masa, puede conectar directamente el compresor identificando muy bien los terminales, la corriente debe ir al común y al de marcha y debe hacer un puente entre el terminal de marcha y el de arranque, si el compresor arranca mida su intensidad de acuerdo a las especificaciones del fabricante, si la intensidad es muy alta puede indicar problemas en el sistema de refrigeración en el cual se debe descargar el refrigerante y volver a probar. Si la intensidad no ha bajado se debe reemplazar el compresor.
FALLAS EN EL COMPRESOR. El compresor que se utiliza en refrigeración doméstica es un equipo desechable por lo tanto en el mercado no se encuentran partes para sustituir las partes averiadas. Hay algunos casos como son las empaquetaduras, compresor pegado por falta de uso etc. Que se pueden reparar. Cuando la presión del compresor no es la óptima puede deberse únicamente a que algún empaque interno está en mal estado, siendo así se puede proceder a abrir la unidad, revisar fugas y cambiar el empaque averiado. La falta de presión también se puede deber a la presencia de alguna partícula extraña en las válvulas, en este caso se procede a limpiar muy bien las dos válvulas, si el problema no se resuelve con esto, quiere decir que la falla puede estar en el pistón, la biela, la excéntrica etc. Casos en los cuales no se puede reparar por ausencia de estos repuestos. Cuando el compresor por falta de uso se ha pegado, antes de abrirlo se puede probar conectándolo a un voltaje de 220 voltios por espacio de algunos segundos únicamente, si el compresor no ha despegado se puede abrir y manualmente despegarlo. Si la falla es en el motor eléctrico ya sea recalentado o quemado lo mejor es reemplazarlo y no rebobinarlo. Una vez corregido estos defectos o en el caso extremo de tener que cambiar la unidad se debe acoplar y soldar muy bien las uniones un los tubos y proceder a cargar refrigerante. EL COMPRESOR TRABAJA PERO EL REFRIGERADOR NO ENFRÍA Si el compresor trabaja pero el refrigerador no enfría las causas pueden ser: 1. Falta de refrigerante. La falta de refrigerante indica con toda seguridad que se ha presentado una fuga en alguna parte del sistema, por ello se debe localizar esa fuga de la siguiente forma: LOCALIZACIÓN DE FUGAS DE REFRIGERANTE Uno de los principales problemas que se presentan en los sistemas de refrigeración son las fugas del refrigerante. Si se presentan en el lado de alta presión, ocasionan la pérdida de refrigerante de manera que llega el momento que el sistema falla. Si las fugas se encuentran en el lado de baja presión del sistema, el escape de refrigerante es más lento pero también llega el momento en que el sistema va a fallar y si este defecto no se corrige a tiempo es posible que llegue a entrar aire al sistema y con él la humedad produciendo consecuencias graves hasta el punto de ocasionar daños en el compresor.
La prueba de fugas es un paso importante y debe realizarse con mucho cuidado. Desde el momento de hacer vacío se está realizando la primera prueba de fugas, si el aire no puede evacuarse completamente es porque existe una fuga. El aumento de vacío depende de la magnitud de ésta. Si se ha logrado el vacío requerido pero éste no se mantiene indica que aún existe una fuga. Para localizar las fugas estando el sistema en vacío se puede utilizar un poco de aceite de compresor y untarlo en las partes donde se sospeche pueda estar localizada la fuga; uniones soldadas, uniones roscadas etc. Si no es posible localizar la fuga con el sistema en vacío se debe proceder a cargar refrigerante a presión y utilizando un detector de fugas o únicamente agua con jabón se vuelve a recorrer todas las partes sospechosas hasta localizar la fuga y corregirla. Esto puede ser soldando alguna unión que presento fuga, soldando un poro que se pudo haber hecho accidentalmente, esto suele suceder muy a menudo en el evaporador, si el poro es pequeño se puede recurrir a soldaduras químicas si el orificio es muy grande se puede reemplazar la tubería de aluminio por tubería de cobre o cambiar el evaporador por otro nuevo. o simplemente ajustando el racor por donde se presentaba la fuga. 2. HUMEDAD EN EL SISTEMA La presencia de humedad en un sistema de refrigeración se debe básicamente a un vacío mal ejecutado antes de haber cargado el refrigerante. El síntoma más relevante en el diagnóstico de presencia de humedad en el sistema es cuando el refrigerador deja de enfriar o congelar según sea el caso de una manera abrupta a pesar de que el compresor este trabajando y luego repentinamente o después de haberse desconectado y esperado un tiempo prudente, vuelve a enfriar o congelar normalmente. Esto sucede debido a que el agua que se encuentra dentro del sistema puede llegar al punto de congelación y obstruir el tubo capilar, esta obstrucción dura hasta el momento en que por alguna razón ese trozo de hielo que esta obstruyendo el tubo capilar se descongele y deje pasar el refrigerante volviendo a trabajar normalmente el sistema. Cuando este problema se presenta quiere decir que la sílica del filtro secador ha sido saturada y no es capaz de absorber mas humedad por lo tanto para reparar este problema se debe cambiar el filtro secador, hacer un buen vacío y cargar nuevamente refrigerante. CARGA DE GAS REFRIGERANTE Una vez detectado y corregido el problema que pudo ser: Fuga de refrigerante, humedad en el sistema o cambio de unidad, proceda a cargar el refrigerante de la siguiente manera:
1.- Instale el manómetro 1.1.- Corte el tubo e instale un racor con su respectivo abocardado, o abra la llave según sea el caso. 1.2.- Con una extensión o racor macho instale la manguera de baja (azul) del manómetro. 1.3.- Conecte la manguera central (amarilla) del manómetro a la bomba de vacío 1.4 Abra la llave del manómetro de baja (azul) y cerciórese de que la llave del manómetro de alta (rojo) permanezca cerrada. 2.- Efectúe el vacío 2.1.-Conecte la bomba de vacío y espere a que la aguja del manómetro de baja marque 29 o 30 mm. de vacío y espere unos 15 minutos. 2.2.- Cierre la llave del manómetro de baja, desconecte la bomba de vacío y espere 15 minutos como mínimo. Si la aguja permanece en su posición inicial puede proceder a cargar refrigerante, de lo contrario debe localizar la fuga. Para ello debe untar con aceite lubricante en las partes donde sospeche que se puede encontrar la fuga, una vez localizada abra la llave del manómetro de baja para quitar el vacío e igualar las presiones. Corrija el defecto y efectúe nuevamente el vacío. 3.- Cargue refrigerante 3.1- Suelte la manguera amarilla de la bomba de vacío e instale en ella el cilindro de refrigerante. 3.2.- Sin apretar la manguera suelte un poco de refrigerante con el fin de que este saque el aire que ha entrado en la manguera. 3.3.- Apriete la manguera en la válvula de servicio del cilindro de refrigerante, y suelte un poco del mismo. 3.4.- Conecte el refrigerador y abra la llave del manómetro de baja. 3.5.- Abra y cierre la llave del manómetro de baja, permitiendo que entre el refrigerante paulatinamente, hasta completar la carga del mismo, de acuerdo a las especificaciones del fabricante. 3.6.- Si no cuenta con las especificaciones del fabricante, observe el evaporador, en la parte donde él termina y cuando forma escarcha en esta parte es cuando la carga de refrigerante ha sido suficiente. 3.7.- Evite que en el tubo de retorno se produzca escarcha, esto es síntoma de que tiene demasiado refrigerante, por lo tanto en estos casos se debe sacar refrigerante hasta que desaparezca la escarcha en dicho tubo. 3.8.-Cierre la llave de servicio de la unidad, o aplaste el tubo, córtelo y sóldelo según sea el caso. POCO FRÍO EN EL REFRIGERADOR Cuando en el interior del refrigerador la temperatura no baja a la requerida el problema puede ser: 1. El botón de graduación del termostato en la posición mínimo. Se debe ajustar el botón a la posición correcta, una posición intermedia es recomendable.
2. Termostato descalibrado. El termostato se puede calibrar internamente como se ha visto anteriormente con un tornillo de graduación sin embargo para efectuar esta operación debe asegurarse que la temperatura no corresponde a la establecida por el dial, si no se logra corregir este defecto lo mejor es reemplazarlo por uno nuevo. 3. Demasiada escarcha en el evaporador. El evaporador debe ser descongelado periódicamente para evitar el aislamiento que produce la escarcha, cuando esta supera el medio centímetro se debe quitarla. 4. Empaques de las puertas con escapes. Se debe revisar cuidadosamente el estado de los empaques, si ellos presentan problemas se deben arreglar o cambiar, si es una nevera se puede probar con un papel entre la puerta y el gabinete debe sujetar al papel en todo el rededor de la misma si esto no sucede indica que hay entrada de aire caliente lo cual impide obtener una baja temperatura. 5. Falta de refrigerante La escasez de refrigerante como se vio anteriormente inicialmente provoca este síntoma pero luego el enfriamiento desaparece completamente. En la sección anterior ya se vio como corregir este defecto. 6. El refrigerador colocado en un sitio caliente. Un refrigerador nunca se debe instalar cerca de una fuente calorífica tales como exposición a los rayos solares, cerca de una estufa o cualquier aparato de calefacción. Si esto sucede se debe retirar o alejar de esta fuente de calor. DEMASIADO FRÍO EN EL REFRIGERADOR Cuando el refrigerador enfría demasiado o más de lo requerido se debe a: 1. Botón del termostato en la posición máximo. Se debe ajustar el botón del termostato a la posición adecuada. 2. Bulbo del termostato suelto. Debe revisar si el bulbo del termostato está en la grapa del evaporador, si no se la debe sujetar en ese sitio. 3. Control o termostato pegado. Si al girar el termostato hacia la izquierda el refrigerador no apaga, quiere decir que el termostato está pegado cuando esto sucede se debe reemplazar por uno nuevo. 4. Cables del termostato en corto. Cuando los terminales de los cables o los cables que van al control están pegados, el control queda por fuera del circuito, se debe entonces despegar y aislar muy bien estos cables.
CONGELACIÓN DEL TUBO DE SUCCIÓN Cuando el tubo de succión, tubo que se encuentra en la parte posterior del refrigerador, se congela o produce escarcha lo cual se debe evitar porque esta escarcha favorece la corrosión del tubo, se debe a dos causas básicamente. 1. La posición del termostato otra vez en la posición máxima. Corregir la posición de dicho control. 2. Exceso de refrigerante. Cuando la carga de refrigerante ha sido demasiada, el disparo del mismo no termina en el evaporador sino que continúa hasta el tubo de retorno para corregir este defecto se debe evacuar la cantidad de refrigerante sobrante. En el tubo o válvula de servicio del refrigerador se debe abrir o cortar según sea el caso hasta que salga el refrigerante sobrante y luego se cierra la válvula o se aplasta y se suelda el tubo. EL BOMBILLO DE LUZ INTERIOR NO ENCIENDE 1. No hay corriente en el tomacorriente. Verificar con el voltímetro si hay o no voltaje en el tomacorriente y reparar la falla. 2. Bombillo fundido. Si el bombillo está fundido se debe reemplazar para ello se debe destapar con cuidado la caja de controles dependiendo de la marca del refrigerador así mismo es su disposición. 3. Interruptor trabado o dañado. Si el bombillo está bueno y hay corriente en él toma lo más probable es que el interruptor esté averiado por lo tanto se debe proceder a reemplazarlo.
Sistema eléctrico Figura 1: Verificación de elementos eléctricos y mecánicos dentro de un compresor.
Diagrama eléctrico
Dispositivos eléctricos: Elementos de un diagrama eléctrico en un refrigerador dúplex con deshielo automático por resistencia calefactora. 1. Línea de alimentación a corriente alterna (clavija). 2. Control automático de temperatura. 3. Protector térmico de sobrecarga del compresor. 4. Relevador electromagnético de arranque del compresor. 5. Capacitor electrolítico de arranque. 6. Ventilador del condensador (opcional). 7. Ventilador del evaporador. 8. Interruptor de compuerta del evaporador. 9. Interruptor de compuerta del evaporador. 10. Resistencia calefactora de marco. 11. Interruptor de resistencia. 12. Focos o lámparas del congelador.
13. Interruptor de focos del congelador. 14. Focos del refrigerador. 15. Interruptor de focos del refrigerador. 16. Resistencia calefactora de deshielo. 17. Resistencia calefactora del desagüe. 18. Interruptor límite de deshielo. 19. Timer o reloj de deshielo automático. LM.-‐ Terminal línea motor. R.-‐ Terminal de enfriamiento. C.-‐ Terminal línea común del timer. D.-‐ Terminal de deshielo.
Dispositivos de control: Reloj o timer de deshielo:
La descongelación se puede efectuar automáticamente. El control de tiempo se puede usar tanto para iniciar como para terminar el ciclo de descongelación. Este control utiliza un regulador de tiempo, el cual es un dispositivo provisto de un mecanismo de relojería e interruptores. La posición de estos últimos está controlada por el reloj. Control de temperatura o termostato:
Un control de temperatura o termostato actúa para conectar o interrumpir un circuito en respuesta a un cambio en la temperatura. Un termostato de refrigeración cerrará su circuito con una elevación de la temperatura y lo interrumpirá con un descenso de la misma.
Relevador de arranque del compresor: Los relevadores son dispositivos eléctricos cuya misión principal es abrir o cerrar circuitos a distancia. Existe una gran diversidad de relevadores aplicados al campo de la refrigeración, no obstante hay dos tipos básicos de relevadores utilizados:
Capacitor electrolítico de arranque: Relevadores electromagnéticos o Relé con bobina de corriente.-‐ Se usan con los motores monofásicos con o sin capacitor de arranque. Ventilador del evaporador:
Este motor se encuentra ubicado en el compartimiento del congelador; es a través de este dispositivo por el que se logra la
distribución del aire entre el congelador y enfriador, a través de ductos que se ubican entre los dos
compartimientos. La siguiente ilustración muestra dos tipos de motores con diferencias entre cada
uno de ellos. Resistencia de descongelación:
En refrigeradores con deshielo por resistencia, un calefactor eléctrico se encuentra una montado sobre las tuberías del serpentín del evaporador. Esta resistencia, de construcción tubular, es la que se encarga de liberar al serpentín de evaporación de la escarcha que se forma en él durante el ciclo de enfriamiento. Al efectuarse el ciclo de deshielo se desconecta el compresor y se energiza la resistencia de deshielo. El sistema mecánico está provisto de una trampa de líquido de regular tamaño para la
mayor acumulación de refrigerante en estado líquido y para mantener una temperatura adecuada en el interior del gabinete, lo cual permite una correcta evaporación del refrigerante antes de penetrar en la línea de baja presión o de retorno y así evita daños y sobrecargas al compresor. Durante el arranque del compresor al terminar el ciclo de descongelación. Interruptor de luz de un ventilador:
El diagrama eléctrico del circuito del foco se conecta en serie con los componentes que los componentes: interruptor de presión del foco y el foco o lámpara que ilumina el interruptor del gabinete. La corriente circula en este circuito solamente cuando la puerta del gabinete se encuentra abierta, lo que permite que la lámpara o foco se encienda al accionar el interruptor de presión que se encuentra colocado en la parte inferior frontal derecha del mueble. Dispositivos de protección Protector térmico de sobrecarga: En las unidades herméticas pequeñas, se utiliza a menudo un protector térmico contra sobrecargas. El dispositivo de sobrecarga tiene un disco bimetálico sensible tanto a la corriente como a la temperatura. Este dispositivo protege al compresor contra cualquier sobrecarga eléctrica del motor. El término “sobrecarga” se refiere al aumento de corriente
eléctrica con su correspondiente incremento de temperatura.
Conclusión Debido a la transformación de la materia el hombre tuvo la necesidad de
proteger sus alimentos en los tiempos de escases, en un ambiente fresco
que evitara o que frenara el proceso de descomposición. Principalmente las
carnes, frutas y demás alimentos delicados a la temperatura.
Por ello experimentando con sustancias como la sal, cal y otras sustancias
frías al tacto, en las cuales cubrían sus alimentos para protegerlos,
consecuentemente el desarrollo de la química y el estudio de sustancias
más complejas en sus diferentes estados, trajo como desarrollo el
refrigerador que no solo es utilizado en los hogares si no también en los
laboratorios donde conservan sustancias para su posterior estudio.
En casi todos los hogares en este caso existe un refrigerador
desempeñando el papel de almacén de enceres alimenticios en lo que son
consumidas en un tiempo determinado.
Por algún tiempo no se tomaba en cuenta el consumo de energía eléctrica
ni la eficiencia de enfriado, con el masivo consumo de energía y la escases
de esta se exigieron normas de diseños a los fabricantes, dos normas
simples bajo consumo eléctrico y alta eficiencia frigorífica, como resultado
se desarrollaron nuevos sistemas eléctricos automáticos, los que detectan
los puntos eficiente y obligan al sistema frigorífico a operar dentro del rango
adecuado para el ahorro energético, además de esto hay que tomar en
cuenta que el calor es el peor enemigo de la refrigeración, y este puede
llegar de forma luminosa como por ejemplo por los rayos del sol y por esto
las refrigeradoras modernas se les aplica pintura que refleja la gran cantidad
de rayos luminosos, pinturas de color blanca o pinturas de color metálico ya
que tienen pequeñísimas láminas de aluminio.
Bibliografía
http://www.slideshare.net/Dryope/refrigeradores http://www.misrespuestas.com/como-funciona-el-refrigerador.html http://www.youtube.com/watch?v=dH7FqsBtnSo&feature=related http://www.buzzle.com/articles/how-does-a-refrigerator-work.html http://www.profesorenlinea.cl/mediosocial/refrigerador1.htm
