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Refrigeración Elaboro Jonathan Diaz Ortiz 1 REFRIGERACIÓN Es sacar calor de donde no se necesita y depositarlo en un lugar donde no importa que este. También podemos decir que es el Proceso por el que se reduce la temperatura de un espacio determinado y se mantiene esta temperatura baja con el fin, por ejemplo, de enfriar alimentos, conservar determinadas sustancias o conseguir un ambiente agradable. El almacenamiento refrigerado de alimentos perecederos, pieles, productos farmacéuticos y otros se conoce como almacenamiento en frío. La refrigeración evita el crecimiento de las bacterias e impide algunas reacciones químicas no deseadas que pueden tener lugar a temperatura ambiente. En un principio el uso de hielo de origen natural o artificial como refrigerante estaba muy extendido hasta poco antes de la I Guerra Mundial, cuando aparecieron los refrigeradores mecánicos y eléctricos. La eficacia del hielo como refrigerante es debida a que tiene una temperatura de fusión de 0 C y para fundirse tiene que absorber una cantidad de calor equivalente a 80kcal/kg. La presencia de una sal en el hielo reduce en varios grados el punto de fusión del mismo. Los alimentos que se mantienen a esta temperatura o ligeramente por encima de ella pueden conservarse durante más tiempo. El dióxido de carbono sólido, conocido como hielo seco o nieve carbónica, también se usa como refrigerante. A la presión atmosférica normal no tiene fase líquida, y sublima directamente de la fase sólida a la gaseosa a una temperatura de -78,5 C. La nieve carbónica es eficaz para conservar productos a bajas temperaturas mientras dura su sublimación. En la refrigeración mecánica se obtiene un enfriamiento constante mediante la circulación de un refrigerante en un circuito cerrado, donde se evapora y se vuelve a condensar en un ciclo continuo. Si no existen pérdidas, el refrigerante sirve para toda la vida útil del sistema Todo lo que se necesita para mantener el enfriamiento es un suministro continuo de energía y un método para disipar el calor. Los dos tipos principales de sistemas mecánicos de refrigeración son el sistema de compresión, empleado en los refrigeradores domésticos grandes y en la mayoría de los aparatos de aire acondicionado, y el sistema de absorción, que en la actualidad se usa sobre todo en los acondicionadores de aire por calor, aunque en el pasado también se empleaba en refrigeradores domésticos por calor. LA REFRIGERACIÓN TRABAJA BASÁNDOSE EN TRES LEYES BÁSICAS Y FÁCILES DE COMPRENDER 1° Todos los líquidos al evaporarse absorben calor de cuanto se los rodea. La temperatura a que hierve o se evapora depende de la presión que se ejerce sobre dicho líquido. Todo vapor puede volver a condensarse, convirtiéndose en líquido, si se comprime y enfría debidamente. PROCESO DE REFRIGERACIÓN La transferencia de calor en el sistema de refrigeración se lleva a cabo utilizando un refrigerante que opera en un sistema cerrado, el proceso de refrigeración tiene su aplicación tanto en sistemas refrigerados como es sistemas de aire acondicionado. Los sistemas refrigerados están principalmente concebidos para el enfriamiento de productos, en tanto que los sistemas de aire acondicionado enfrían personas, los sistemas de aire acondicionado utilizan refrigeración para proporcionar un enfriamiento confortable del aire COMPONENTES DEL CICLO DE REFRIGERACIÓN EL COMPRESOR Es un dispositivo mecánico para bombear refrigerante de un área de baja presión (el evaporador) a un área de alta presión el condensador). CONDENSADOR Es un dispositivo para eliminar calor del sistema de refrigeración. En el condensador, el vapor a alta temperatura y alta presión transfiere calor a través de los tubos del condensador al, medio que lo rodea. (Generalmente aire o agua) DISPOSITIVO MEDIDOR Un dispositivo medidor controla en flujo del refrigerante hacia el Evaporador. Separa la parte de alta presión y la parte de baja presión del sistema. En el dispositivo mediador ocurren dos cosas: 1 el liquido refrigerante es enfriado hasta la temperatura del evaporador por la evaporación de parte del refrigerante líquido, y 2 la presión del refrigerante se reduce a la presión que corresponde a la temperatura del evaporador en saturación. EVAPORADOR El evaporador es un dispositivo para absorber calor hacia dentro del sistema de refrigeración. Dentro del evaporador, el refrigerante saturado absorbe el calor que lo rodea y hierve como un vapor a baja presión y baja temperatura En el vapor ocurre algo de sobrecalentamiento antes que el gas de la succión llegue al compresor. Esto es deseable, ya que refrigerante líquido sin evaporarse podría dañar al compresor. .REFRIGERANTE. En los sistemas de refrigeración, el fluido que absorbe el calor en el interior del gabinete, y lo libera en el exterior es llamado refrigerante. Estos fluidos, en su forma bajo presión reducida absorben calor en el evaporador y absorbiendo este calor cambian a vapor. En forma de vapor, el fluido pasa al compresor donde su temperatura y presión se incrementan. Esto facilita que el calor que fue absorbido en el evaporador sea liberado en el condensador, en donde el refrigerante vuelve a líquido para reiniciar el ciclo.

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Refrigeración

Elaboro Jonathan Diaz Ortiz 1

REFRIGERACIÓN Es sacar calor de donde no se necesita y depositarlo en un lugar donde no importa que este. También podemos decir que es el Proceso por el que se reduce la temperatura de un espacio determinado y se mantiene esta temperatura baja con el fin, por ejemplo, de enfriar alimentos, conservar determinadas sustancias o conseguir un ambiente agradable. El almacenamiento refrigerado de alimentos perecederos, pieles, productos farmacéuticos y otros se conoce como almacenamiento en frío. La refrigeración evita el crecimiento de las bacterias e impide algunas reacciones químicas no deseadas que pueden tener lugar a temperatura ambiente. En un principio el uso de hielo de origen natural o artificial como refrigerante estaba muy extendido hasta poco antes de la I Guerra Mundial, cuando aparecieron los refrigeradores mecánicos y eléctricos. La eficacia del hielo como refrigerante es debida a que tiene una temperatura de fusión de 0 C y para fundirse tiene que absorber una cantidad de calor equivalente a 80kcal/kg. La presencia de una sal en el hielo reduce en varios grados el punto de fusión del mismo. Los alimentos que se mantienen a esta temperatura o ligeramente por encima de ella pueden conservarse durante más tiempo. El dióxido de carbono sólido, conocido como hielo seco o nieve carbónica, también se usa como refrigerante. A la presión atmosférica normal no tiene fase líquida, y sublima directamente de la fase sólida a la gaseosa a una temperatura de -78,5 C. La nieve carbónica es eficaz para conservar productos a bajas temperaturas mientras dura su sublimación. En la refrigeración mecánica se obtiene un enfriamiento constante mediante la circulación de un refrigerante en un circuito cerrado, donde se evapora y se vuelve a condensar en un ciclo continuo. Si no existen pérdidas, el refrigerante sirve para toda la vida útil del sistema Todo lo que se necesita para mantener el enfriamiento es un suministro continuo de energía y un método para disipar el calor.

Los dos tipos principales de sistemas mecánicos de refrigeración son el sistema de compresión, empleado en los refrigeradores domésticos grandes y en la mayoría de los aparatos de aire acondicionado, y el sistema de absorción, que en la actualidad se usa sobre todo en los acondicionadores de aire por calor, aunque en el pasado también se empleaba en refrigeradores domésticos por calor. LA REFRIGERACIÓN TRABAJA BASÁNDOSE EN TRES LEYES BÁSICAS Y FÁCILES DE COMPRENDER 1° Todos los líquidos al evaporarse absorben calor de cuanto se los rodea. 2° La temperatura a que hierve o se evapora depende de la presión que se ejerce sobre dicho líquido. 3° Todo vapor puede volver a condensarse, convirtiéndose en líquido, si se comprime y enfría debidamente. PROCESO DE REFRIGERACIÓN La transferencia de calor en el sistema de refrigeración se lleva a cabo utilizando un refrigerante que opera en un sistema cerrado, el proceso de refrigeración tiene su aplicación tanto en sistemas refrigerados como es sistemas de aire acondicionado. Los sistemas refrigerados están principalmente concebidos para el enfriamiento de productos, en tanto que los sistemas de aire acondicionado enfrían personas, los sistemas de aire acondicionado utilizan refrigeración para proporcionar un enfriamiento confortable del aire COMPONENTES DEL CICLO DE REFRIGERACIÓN EL COMPRESOR Es un dispositivo mecánico para bombear refrigerante de un área de baja presión (el evaporador) a un área de alta presión el condensador).

CONDENSADOR Es un dispositivo para eliminar calor del sistema de refrigeración. En el condensador, el vapor a alta temperatura y alta presión transfiere calor a través de los tubos del condensador al, medio que lo rodea. (Generalmente aire o agua)

DISPOSITIVO MEDIDOR Un dispositivo medidor controla en flujo del refrigerante hacia el Evaporador. Separa la parte de alta presión y la parte de baja presión del sistema. En el dispositivo mediador ocurren dos cosas:

1 el liquido refrigerante es enfriado hasta la temperatura del evaporador por la evaporación de parte del refrigerante líquido, y

2 la presión del refrigerante se reduce a la presión que corresponde a la temperatura del evaporador en saturación.

EVAPORADOR El evaporador es un dispositivo para absorber calor hacia dentro del sistema de refrigeración. Dentro del evaporador, el refrigerante saturado absorbe el calor que lo rodea y hierve como un vapor a baja presión y baja temperatura En el vapor ocurre algo de sobrecalentamiento antes que el gas de la succión llegue al compresor. Esto es deseable, ya que refrigerante líquido sin evaporarse podría dañar al compresor.

.REFRIGERANTE. En los sistemas de refrigeración, el fluido que absorbe el calor en el interior del gabinete, y lo libera en el exterior es llamado refrigerante. Estos fluidos, en su forma bajo presión reducida absorben calor en el evaporador y absorbiendo este calor cambian a vapor. En forma de vapor, el fluido pasa al compresor donde su temperatura y presión se incrementan. Esto facilita que el calor que fue absorbido en el evaporador sea liberado en el condensador, en donde el refrigerante vuelve a líquido para reiniciar el ciclo.

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Refrigeración

Elaboro Jonathan Diaz Ortiz 2

REFRIGERANTES

Un refrigerante es un medio para la transferencia de calor, que se utiliza en un sistema de refrigeración para absorber calor al evaporarse a temperaturas y presiones bajas, y ceder calor al condensarse a temperaturas y presiones mayores. Otra definición seria: cualquier cuerpo o sustancia que actúa como agente de enfriamiento absorbiendo calor de otro cuerpo o sustancia. Con respecto al ciclo compresión-vapor, el refrigerante es el fluido de trabajo del ciclo el cuál alternativamente se vaporiza y se condensa absorbiendo y cediendo calor, respectivamente. Para que un refrigerante sea apropiado y se le pueda usar en el ciclo antes mencionado, debe poseer ciertas propiedades físicas, químicas y termodinámicas que lo hagan seguro durante su uso. No existe un refrigerante “ideal” ni que pueda ser universalmente adaptable a todas las aplicaciones. Entonces, un refrigerante se aproximará al “ideal”, solo en tanto que sus propiedades satisfagan las condiciones y necesidades de la aplicación para la que va a ser utilizado.

DESIGNACIÓN POR NÚMERO

Los refrigerantes se identifican por número, antecedidos de la letra R (Rte) y se utiliza en toda la industria. Se han dado ciertas designaciones para los refrigerantes en forma abreviada, para indicar su composición química, así como para relacionarlos con el factor de agotamiento del ozono (ODF) en cuanto al refrigerante. Por ejemplo el refrigerante R-12 se puede designar como CFC-12, el R-22 como HCFC-22 y el R134a como HFC-134a. Los refrigerantes son nombrados por un R y tres cifras:

RXXX R refrigerante El primer número seria C -1 carbono menos 1 si resultase cero no se indicara El segundo numero seria H +1 hidrógenos + 1 El tercer numero seria el total de fluor

El resto de valencias, salvo que se indique lo contrario, quedan cubiertas con cloro.

Si la molécula contiene atamos de bromo (br) se procederá igual como hasta aquí, añadiendo luego a la derecha del numero de (F) la letra B mayúscula, seguida del numero de su molécula Ejemplo R 13B1

Los derivados cíclicos se expresan según la regla general, encabezándolos con una C mayúscula a la izquierda del número del refrigerante. Ejemplo R C318

Los compuestos no saturados siguen las mismas reglas anteponiéndoles el número 1 como cuarta cifra contada desde la derecha, o primera después de la R. Ejemplo R 1130 . ISÓMEROS En los casos anteriores se observa la presencia de una letra que acompaña al número, esta indica la existencia de isómeros (compuesto que contiene los mismos átomos pero con diferente distribución de los mismos alrededor de la cadena de carbonos) Concluyendo que no existirán isómeros para compuestos de un solo carbono; Para los compuestos de dos carbonos pueden presentar tres isómero los cuales llevarán las letras a, b ; Para el de tres carbonos se utilizarán las letras a, b, c, etc dependiendo de las combinaciones que puedan darse. Las letras se asignan por la distribución de átomos en el carbono central de la cadena. Siguiendo la siguiente tabla:

Átomos del Carbono Central Letra Código

Cl2 a

Cl, F b

F2 c

Cl, H d

H, F e

H2 f

Las letras dependen también de peso molecular de los átomos en cada carbono. Ejemplo: Para los casos anteriores:

HCFC-141: CHFCl - CH2Cl (Pesos

atómicos entre los 2 carbonos = 37.5 y 55.5)

HCFC-141a: CHCl2 - CH2F (Pesos atómicos entre los 2 carbonos = 21 y 72)

HCFC-141b: CFCl2 - CH3 (Pesos atómicos entre los 2 carbonos = 3 y 90)

Para el HFC-134, los isómeros son: HFC-134: CHF2 - CHF2 (Pesos atómicos

entre los 2 carbonos = 39 y 39) HFC 134a: CF3 - CH2F (Pesos atómicos

entre los 2 carbonos = 21 y 57) Existen en la actualidad tres tipos de refrigerantes de la familia de los hidrocarburos halogenados: CFC: (Flúor, Carbono, Cloro), Clorofluorocarbono totalmente halogenado, no contiene hidrógeno en su molécula química y por lo tanto es muy estable, esta estabilidad hace que permanezca durante largo tiempo en la atmósfera afectando seriamente la capa de ozono y es una de las causas del efecto invernadero.(R-11, R-12, R-115). Esta prohibida su fabricación desde 1995. HCFC: (Hidrógeno, Carbono, Flúor, Cloro), Es similar al anterior pero con átomos de hidrógeno en su molécula. La presencia de Hidrógeno le confiere menos estabilidad, en consecuencia, se descompondrá en la parte inferior de la atmósfera y no llegará a la estratosfera. Posee un potencial reducido de destrucción de la capa de ozono. Su desaparición está prevista para el año 2015. (R-22) HFC: (Hidrógeno, Flúor, Carbono), Es un hidroFluorocarbono sin cloro con átomos de hidrógeno sin potencial destructor del ozono dado que no contiene cloro. (R-134a, 141b).

Prefijo Significado Átomos presentes en la molécula

CFC Clorofluorocarbono Cl, F, C HCFC Hidroclorofluorocarbono H, Cl, F, C HBFC Hidrobromofluorocarbono H, Br, F, C HFC Hidrofluorocarbono H, F, C HC Hidrocarbono H, C PFC Perfluorocarbono F, C MEZCLAS AZEOTROPICAS Están formados por varios componentes con distintos volúmenes que, cuando se utilizan en un ciclo de refrigeración al evaporarse o condensarse a presión constante no cambia su composición volumétrica ni su temperatura de saturación. Empiezan por 5 (R-500, R-502). ZEOTROPICAS Están formados por varios componentes con distintos volúmenes que, al evaporarse o condensarse durante un ciclo de refrigeración cambia su composición volumétrica y su temperatura de saturación. Empiezan por 4 (R-404, R-408, R-409). Aparte este tipo de mezclas tiene deslizamiento, lo que quiere decir que a la misma presión la temperatura es diferente si está en estado gaseoso o en estado líquido. Este deslizamiento puede ser desde 1º hasta 7ºC. Los refrigerantes que empiezan por 7, indican que son fluidos inorgánicos. Se obtienen añadiendo los pesos moleculares de los compuestos. Si tienen los mismos pesos moleculares se utiliza las letras A; B; C... para distinguirlos. Por ejemplo, el amoniaco (NH3) que se denomina R-717 o el R-744 que es el anhídrido carbónico (CO2), el R-764 es el anhídrido sulfuroso (SO2). Los que empiezan por 6 son los isobutano como el R-600, se emplean en instalaciones domésticas. Son altamente inflamables.

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PROPIEDADES

Para tener uso apropiado como refrigerante, se busca que los fluidos cumplan con la mayoría de las siguientes características: Baja temperatura de ebullición: Un punto de ebullición por debajo de la temperatura ambiente, a presión atmosférica. (Evaporador) Fácilmente manejable en estado líquido: El punto de ebullición debe ser controlable con facilidad de modo que su capacidad de absorber calor sea controlable también. Alto calor latente de vaporización: Cuanto mayor sea el calor latente de vaporización, mayor será el calor absorbido por kilogramo de refrigerante en circulación. No inflamable, no explosivo, no tóxico. Químicamente estable: A fin de tolerar años de repetidos cambios de estado. No corrosivo: Para asegurar que en la construcción del sistema puedan usarse materiales comunes y la larga vida de todos los componentes. Moderadas presiones de trabajo: las elevadas presiones de condensación (mayor a 25-28kg/cm2) requieren un equipo extrapesado. La operación en vacío (menor a 0kg/ cm2) introduce la posibilidad de penetración de aire en el sistema. Fácil detección y localización de pérdidas: Las pérdidas producen la disminución del refrigerante y la contaminación del sistema. Inocuo para los aceites lubricantes: La acción del refrigerante en los aceites lubricantes no debe alterar la acción de lubricación. Bajo punto de congelación: La temperatura de congelación tiene que estar muy por debajo de cualquier temperatura a la cuál pueda operar el evaporador. Alta temperatura crítica: Un vapor que no se condense a temperatura mayor que su valor crítico, sin importar cuál elevada sea la presión. La mayoría de los refrigerantes poseen críticas superiores a los 93°C.

Moderado volumen específico de vapor: Para reducir al mínimo el tamaño del compresor. Bajo costo: A fin de mantener el precio del equipo dentro de lo razonable y asegurar el servicio adecuado cuando sea necesario EL ODP (OZONE DEPLETION POTENCIAL) es el coeficiente que expresa la actividad sobre la capa de ozono de los productos que contienen cloro, como los CFCs y HCFCs. Definición del ODP reducción estima de ozono, en régimen establecido para cada unidad de masa de gas emitido por año a la atmósfera en caudal continuo, referido a la de una unidad de masa CFC 11. El informe técnico del programa de las Naciones Unidas para el medio ambiente de 1991 aporta los valores: Refrigerante Tiempo de

vida en la atmósfera (años)

ODP

CFC11 60 1 CFC12 130 1 CFC13 400 1 CFC113 90 1.07 CFC114 130 0.8 CFC115 400 0.52 HCFC22 15 0.055 HCFC123 2 0.02 HCFC124 7 0.022 HCFC141b 8 0.11 HCFC142b 19 0.065

CAMBIO DE ESTADO, PRESIÓN, TEMPERATURA Y CONTENIDO CALORÍFICO Si hacemos referencia a la figura y las posiciones numeradas en dicho diagrama, los cambios de estado, presión, temperatura y contenido calorífico del refrigerante son los siguientes: Posición 1 El refrigerante se ha sobrecalentado en el circuito final del evaporador. El sobrecalentamiento es el proceso de continuar el calentamiento del refrigerante después de haber agregado suficiente calor latente para vaporizar todo el líquido. El sobrecalentamiento asegura que ningún émbolo líquido llegara al compresor, causando daño a válvulas y pistones. El refrigerante entra en el compresor como un vapor sobrecalentado a baja temperatura y baja presión. Posición 2. El refrigerante sale del compresor como un vapor sobrecalentado a alta presión y alta temperatura. El calor de la comprensión también ha sido absorbido por el refrigerante. Posición 3. Llegado a este punto, el refrigerante es una mezcla de líquido y vapor saturado a alta presión, conforme el refrigerante entra en el condensador, elimina calor latente adicional, el refrigerante en estado de vapor se empieza a condensar al ceder dicho calor al ambiente circundante. Posición 4. En la porción inferior del condensador, el refrigerante se ha condensado totalmente y es ahora un líquido de alta presión. Posición 5. El refrigerante esta en el mismo estado que el de la posición 4. todo el refrigerante es líquido; sin embargo algo de subenfriamiento ha ocurrido en el paso final a través del condensador. Conforme se elimina calor adicional del refrigerante, se subenfria. El subenfriamiento es el proceso de continuar la eliminación de calor latente y cambiado todo el vapor a estado líquido. El subenfriamiento reduce la temperatura de líquido por debajo

de su punto de ebullición, a una presión en particular. Un subenfriamiento adecuado evitara que el refrigerante empiece a hervir conforme experimente pequeñas caídas de presión al pasar por la tubería o por ciertos componentes. Este proceso de ebullición genera gasificación repentina (la rápida vaporación del refrigerante a gas debido a una caída repentina de presión y un incremento de volumen a la entrada del evaporador) y pueda reducir la capacidad del sistema Es deseable subenfriar el refrigerante líquido ya sea en el condensador o en la tubería de líquidos antes del dispositivo medidor. El subenfriamiento del refrigerante líquido reduce la gasificación repentina e incremente el flujo de las masas. Posición 6 . Al pasar a través de dispositivo medidor hacia la zona de baja presión, parte del refrigerante se evapora, enfriando el líquido restante. En este punto el refrigerante es una mezcla. Posición 7 . El calor del aire ambiente o existente en el producto que se esta enfriando dentro del evaporadores absorbido por el refrigerante líquido, haciendo que el refrigerante hierva o se evapore. Conforme el compresor extrae gas evaporando el evaporador, el dispositivo medidor admite más refrigerante, continuando así el proceso. El refrigerante en ese punto es una mezcla, igual que en la posición 6. Para todos los fines prácticos éstas son las dos presiones del lado de baja y la presión del lado de alta. A partir del dispositivo medidor, el evaporador, el evaporador y la tubería de succión hasta la entrada al compresor representan el lado de baja del sistema. El compresor y el dispositivo medidor trabajan en asociación para mantener esta diferencia de presión. El dispositivo medidor controla el flujo hacia el evaporador y la expansión del refrigerante genera una caída de presión. El compresor bombea el refrigerante extrayéndolo del evaporador, y mantiene la presión. Al absorber la caída térmica del producto en el evaporador se agrega calor al refrigerante.

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Esto constituye el efecto neto principal de refrigeración, además de un pequeño incremento que ocurre en la tubería hasta donde el refrigerante entra al compresor. El compresor agrega gran cantidad de calor al refrigerante. Es el equivalente al trabajo efectuado al comprimir el refrigerante. En una unidad de motocompresor semihermética o hermética de enfriamiento de gas de succión. También el calor generado por el motor es transferido al refrigerante

El calor agregado en el evaporador y en el compresor es eliminado en el condensador.

Algunas otras pérdidas relativamente pequeñas ocurren en el receptor y en los tubos de la tubería de líquidos hasta el dispositivo medidor.

COMPONENTES ELÉCTRICOS DEL CICLO DE REFRIGERACIÓN

FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR ELÉCTRICO

Los motores eléctricos que se utilizan en el interior de los compresores de refrigeración tienen ciertas características especiales de fabricación. Se construyen con materiales de alta resistencia que aseguran una larga duración y tienen un par de arranque bastante elevado.

Se llama par de arranque a la condición que tienen los motores de poder arrancar con una gran sobrecarga. Deben ser en lo posible muy silenciosos, tanto en el arranque como en su funcionamiento.

MOTORES A INDUCCIÓN DE FASE PARTIDA

Los motores eléctricos se forman por dos partes principales:

ROTOR

Es la parte móvil de un motor eléctrico. Se ensambla directamente sobre una flecha de hierro, la cual, a su vez, constituye el cigüeñal del compresor. Es un cilindro formado por varias placas o discos metálicos surcados por barras de cobre que facilitan la creación de los campos magnéticos, los cuales generan la repulsión que lo ponen en marcha. El par de arranque del compresor se calcula por la posición en que queda dispuesta la biela del pistón al detenerse el compresor.

Las barras de cobre que surcan internamente el rotor facilitan un campo magnético creado por inducción, al cortarse los campos magnéticos generados por los embobinados del estator al circular la corriente eléctrica por ellos.

ESTATOR

Es la parte fija de un motor eléctrico. Consta de una serie de láminas de hierro soldadas unidas entre sí con una serie de surcos en

los que se encuentran entretejidos las bobinas o devanados, los cuales producen los campos magnéticos que inducen al rotor para poner en movimiento el rotor.

El problema del arranque a plena carga se resolvió en estos motores por medio de la implantación de dos bobinados diferentes conectados entre sí en paralelo. En el estator o campo eléctrico se encuentran tejidas en sus ranuras las bobinas que se denominan comúnmente como embobinado de trabajo y embobinado de arranque. Esta última es la ayuda al par de arranque del compresor.

El bobinado de arranque es más grande en devanados que el bobinado de trabajo, ya que tiene a la misión de poner en marcha al compresor. Como el arranque del compresor es casi instantáneo, solo durante uno o dos segundos se mantiene conectado el embobinado de arranque, con lo que se logra evitar el sobrecalentamiento y se reduce el consumo de corriente por parte del motor eléctrico.

BORNES DEL COMPRESOR

ARRANQUE DE UN COMPRESOR DIRECTAMENTE

Motor monofásico, posee dos bobinas una de arranque y otra de marcha, la bobina de arranque posee mayor resistencia que la bobina de marcha. Para identificar las bobinas se tiene 3 bornes de conexión, se registra las resistencias en cada uno de ellos, se obtendrán tres valores diferentes el mayor es la suma de los dos bobinados el opuesto a esta medida es el punto común (en el medio de este se tiene el punto común), luego el punto de mayor resistencia con respecto al común es el arranque y el punto de menor resistencia es con respecto al común es la marcha. Siempre se debe conectar una línea al punto común la otra línea a la marcha y hacer un puente entre marcha y arranque, una vez haya arrancado el motor se debe quitar el puente entre estos

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RELÉS DE ARRANQUE

El relé de arranque del compresor hermético es un dispositivo que energiza la bobina de arranque del motor y desconecta esta bobina después de que el motor ha alcanzado la rotación normal de funcionamiento.

RELÉ AMPEROMÉTRICO

Posee los contactos normalmente abiertos. Cuando el motor del compresor es energizado, la corriente que pasa por la bobina del relé crea un campo magnético que atrae la armadura para arriba proporcionando el cierre de los contactos y energizando la bobina de arranque del motor. Cuando el motor del compresor alcanza la rotación de marcha, la corriente disminuye hasta el punto en que el campo magnético no tiene fuerza para mantener la armadura baja por la fuerza de gravedad abriendo los contactos y consecuentemente desconectando la bobina para abajo para que los contactos permanezcan abiertos mientras la bobina del relé este des energizada.

RELÉ PTC

(Coeficiente positivo de temperatura) Es formado por una pastilla de material cerámico. Este material posee la propiedad de aumentar la resistencia eléctrica cuando es calentando por la corriente que pasa a través de él. Durante el arranque del motor, el PTC está frió, y con una resistencia electrónica baja, consecuentemente, conduce corriente a través

de la bobina de arranque, haciendo girar el motor. Esta corriente lo va a calentar haciendo con que la resistencia aumente y la corriente disminuya a través de la bobina de arranque hasta tornarse prácticamente cero. Su uso es recomendado para refrigeradores y congeladores domésticos, donde el tiempo entre los ciclos de operación es |suficiente para que se enfriara el PTC y esté listo para un nuevo arranque. Con un multímetro en escala “Ohmios”, se marca continuidad o el valor de resistencia Óhmica del PTC. 115V - Resistencia: 3,5 - 6,5 Ω 220V - Resistencia: 14,0 - 26,0 Ω

Amperometrico PTC

Ventajas

No necesita enfriarse para operar Tiempo de conexión depende del arranque del motor

No posee partes móviles No se desgasta No produce chispas Pocos modelos diferentes Funciona en cualquier posición

Desventajas

Posee parte móviles Tiene contactos eléctricos que se desgastan Emite señales de interferencia magnética debido a las chispas Un modelo especifico para cada compresor Función posición vertical

Necesita enfriarse para operar Tiempo de conexión no depende del arranque del motor

PROTECTOR TÉRMICO

Este componente es ligado en serie con el circuito que alimenta el motor. Está fijo, próximo a la carcaza del compresor y actúa abriendo el circuito o desconectando el compresor rápidamente si hubiera cualquier aumento anormal de temperatura o de corriente ocasionado por problemas mecánicos, eléctricos o por aplicación inadecuada. Un disco bimetálico dentro del protector, sensible al exceso de temperatura y/o corriente, flexiona alejando sus contactos y abre el circuito. Algunos protectores poseen una resistencia en serie con el disco que con su calentamiento, auxilia la apertura de los contactos en situaciones de aumento excesivo de la corriente eléctrica.

CAPACITOR

CAPACITOR DE ARRANQUE

En caso de exigencia de torque de arranque mayor (sistema no autoecualizado- diagrama de conexión CSIR), se utiliza un capacitor en serie con la bobina de arranque, el cual aumenta la corriente en la bobina de arranque, consecuentemente aumenta el torque. Actúa solamente en el arranque siendo desconectado por el relé cuando el motor alcanza rotación normal de funcionamiento.

CAPACITOR DE MARCHA O CAPACITOR PERMANENTE

El capacitor de marcha es proyectado para actuar continuamente en serie con la bobina de arranque (ligación PSC), mejorando el torque de arranque y de trabajo y la eficiencia eléctrica del motor. En este diagrama de conexión no es usado relé y es

aplicado en sistema auto-ecualizados debido a torque de arranque normal.

NOTAS • En los capacitores de marcha no exceder de 40

microfradios – (uF) • En caso de sustitución de capacitores, deben ser

seguidas las mismas especificaciones de los capacitores originales, o sea, la capacidad (microfrad-uF) y tensión de aislamiento (VAC).

• Si la capacidad del capacitor de reposición es inferior, la eficiencia del motor y la capacidad de arranque disminuirán. Si es superior, las corrientes y temperaturas del motor aumentarán.

• La tensión de aislamiento debe ser igual o mayor que la especificada, pues si es menor, se quemará el

capacitor.

TEMPORIZADOR.

Tiene como función conectar y desconectar el motor a ciertos intervalos de tiempo. Para efectuar la descongelación en la nevera sin escarcha

TERMOSTATO.

Es el encargado de sensar la temperatura del evaporador para apagar la unidad compresora cuando ya se alcanzó el valor previsto, o para conectar la unidad compresora cuando la temperatura está por encima de este valor. Hay termostatos electromecánicos, los cuales vienen

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calibrados correctamente de fábrica durante el montaje y no deben moverse por ningún motivo, ya que se pueden ocasionar daños ya que no se alcanza la temperatura de conservación o congelación deseada.

BIMETALICOS Son los encargados de cerrar y abrir el paso de corriente a la resistencia de descongelación, cierran a temperaturas negativas y abre a temperaturas positivas.

VENTILADORES.

Para ayudar a evacuar el calor del refrigerante, el condensador está provisto de uno ventilador, formados cada uno por un motor eléctrico acondicionado con aspas en su eje. Se deben mantener libres de objetos que puedan entorpecer su funcionamiento; sus aspas y rejillas deben ser limpiadas con regularidad para permitir que la transferencia de calor sea efectiva. También se emplean para absorber el calor en el evaporador en los sistemas sin escarcha, refrigeradores verticales, y aire acondicionado.

RESISTENCIA En los sistemas de refrigeracion como neveras convencionales, No Frost, se dispone de un resistencia en el marco para evitar la condensación de agua, y en el separador de la No Frost, en sistemas No Frost se dispone de un resistencia de descongelación que es operada por el temporizador que es el que da la orden, y va ligada en serie con el bimetalico. LST . Low Starting Torque Bajo torque de arranque, empleado en sistemas con tubo capilar. HST . Hight Starting Torque Alto torque de arranque, empleado en sistemas con válvula de expansión. HBP . High Back Pressure (alta presión de retorno) Alta temperatura de evaporación MBP . Medium Back Pressure (media presión de retorno) Media temperatura de evaporación LBP . Low Back Pressure (baja presión de retorno) Baja temperatura de evaporación

IDENTIFICACIÓN DEL COMPRESOR

TECUMSEH

ETIQUETA DE IDENTIFICACIÓN

1) Código de modelo del compresor

TP 1 3 70 Y S

A B C D E F A - Familia del compresor

AZ - AE - AK - TH - TW - TP - RG - RK

Nota: En caso de que esté indicado un tercer dígito alfabético (A, B, C, D, E...), éste corresponde a la designación de evolución de la eficacia. B – Aplicación

Código Presión de retorno

Torque de arranque

1 LBP Normal

2 LBP Alto

3 MBP & HBP Normal

4 MBP & HBP Alto

5 HBP A/C Acondicionador de Aire

Normal

9 CBP Alto

0 CBP Normal

C - Número total de dígitos de la capacidad frigorífica (BTU/h) del modelo en 60Hz. D - Capacidad frigorífica - 2 dígitos

Ejemplo: TP1370YS 3 = Número total de dígitos de la capacidad frigorífica (Completar con Cero) 70 = Capacidad Frigorífica - 2 Dígitos

Capacidad Frigorífica = 700BTU/h (60Hz) E - Gas refrigerante

Código

A, B, D, V, W

C

E, F, G, H

M U Y Z

Gas refrigerante R12 R407C R22 R600a R290 R134a R404A

F – Código

S - Compressor Tecumseh do Brazil

KS - 220-240V / 50Hz

XA - 115V / 60Hz RS - 208-230V / 60Hz

XC - 220-240V / 50Hz

AG - 115-127V / 60Hz

XD - 208-230V / 60Hz

JS - 220-240V / 50Hz

XP - 220V / 60Hz

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Refrigeración

Elaboro Jonathan Diaz Ortiz 7

TIPS DE USO

NEVERAS CON ESCARCHA SIN ESCARCHA

SIDE BY SIBE (SBS)

Debe estar colocada en un lugar con espacio para permitir la circulación del aire. Aléjala de las fuentes de calor como el horno, estufa o el sol. Mantén una distancia mínima entre la nevera y la pared de 10 cm

Verifica que la nevera cierra herméticamente y revisa periódicamente los empaques (cierres magnéticos) de la puerta. Piensa bien lo que vas a coger antes de abrirla Saca los alimentos que vaya a utilizar y cierra inmediatamente las puertas. No las deje abiertas innecesariamente. puede ahorrar hasta un 5% de energía. No introduzcas alimentos calientes dentro de la nevera. Una vez enfriados, cúbralos con papel aluminio, plástico o métalos en envases. Verifica que el termostato (control de frío) esté en perfectas condiciones y que los ciclos se completen. Colocar correctamente los productos evitando la obstrucción de salida de aire tanto en el congelador como en el conservador

Descongele los alimentos en el interior de la nevera cuando valla a realizar una receta especial Descongelar la nevera con escarcha cuando la capa de hielo supere los 5 mm de espesor Antes de comprar una nevera nueva, ten presente el tamaño necesario. Para una persona es suficiente con una nevera de entre 100 y 150 litros. Para dos personas 200 litros podría ser suficiente. Y para cuatro personas calcule entre 300 y 350 litros Antes de lavar completamente su nevera desconéctela del tomacorriente,

Limpie el interior usando un trapo o esponja suave y jabón neutro o una solución de bicarbonato de sodio (una cucharada de bicarbonato de sodio en dos litros de agua tibia). Nunca utilice productos tóxicos, abrasivos ni fibras que dañen la superficie del producto. Para limpiar el Condensador (parte posterior) utilice un cepillo, trapo o esponja para eliminar el polvo y pelusa acumulados (esta acumulación hace que su nevera pierda eficiencia para enfriar sus alimentos).

Procure hacer esta limpieza por lo menos cada seis meses. Una vez colocado el equipo en su sitio de trabajo espere 2 horas antes de conectarlo, este tiempo de reposo es necesario debido a la manipulación en el transporte No desconecte el equipo por la noche pues lejos de ahorrarle energía afecta la eficiencia del equipo y le obliga a efectuar un trabajo extra AIRE ACONDICIONADO Desconecta el aire acondicionado al salir de la habitación Instala los equipos donde no reciban luz solar. Limpia y cambia regularmente los filtros. Mantén las puertas y ventanas cerradas para evitar la pérdida de frío. Ajusta el termostato a una temperatura intermedia. No ajuste su termostato a una temperatura más fría de lo normal cuando encienda el aire acondicionado. Esto no hará que su espacio se enfríe más rápido y podría causar un enfriamiento excesivo y, por lo tanto, un gasto innecesario

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Refrigeración

Elaboro Jonathan Diaz Ortiz 8

TIPO EXPLICACIÓN

Una sola puerta

Estos frigoríficos, tiene dos zonas delimitadas, una, normalmente en la parte superior, cuenta con un pequeño congelador, y el resto del espacio se dedica al refrigerador. Son económicos y baratos, aunque sus funciones están muy limitadas, ya que un solo evaporados realiza todo el trabajo, no permite temperaturas independientes y solo cuenta con un termostato en la parte de refrigeración. Son muy propensos a la escarcha y el hielo por lo que continuamente deben ser descongelados.

Combi

Son aparatos que constan de dos compresores y de dos circuitos de refrigeración independientes entre si, fáciles de controlar gracias a que también disponen de dos termostatos, al tener dos compresores, en caso de que falle uno, la otra zona sigue conservando su utilidad, sin merma en el rendimiento. Así, si el compresor del congelador se averiase podríamos seguir usando el del refrigerador y viceversa. Como contrapartida su mayor precio. Existen varios tipos, en función del tamaño, llegando a grandes volúmenes con tres puertas y dispensadores de hielo, y bebidas frías.

Frigorífico-congelador

En estos aparatos los evaporadores funcionan en paralelo y disponen de dos termostatos, el del congelador controla el compresor y el del frigorífico una electro válvula de tres vías. Este aparato resulta más barato que los de dos

compresores y consigue una regulación similar.

No frost

La principal diferencia reside en el evaporador, donde se produce el frío. En los frigoríficos normales consta de un circuito impreso por el circula el líquido refrigerante, que puede estar integrado en la pared o aplicado por encima. En los de frío ventilado o “no frost” es de tipo aleta, para permitir el enfriamiento del aire que circula. Este aire enfriado en el evaporador es impulsado por un ventilador a todo el aparato; vuelve de nuevo al evaporador donde su humedad se elimina (formándose hielo) y comienza de nuevo el ciclo. Se realizan intervalos regulares de desescarche para eliminar el hielo del evaporador, evacuando al agua producida hacia un recipiente situado al lado del compresor, donde se evapora.

Refrigerador

Aparato que no consta de congelador, normalmente va acompañado de este en otro mueble independiente, suelen usarse en sitios donde no es necesaria la congelación como por ejemplo en hoteles, su función única es la de mantener refrigerado alimentos y bebidas. Su precio es económico y sus dimensiones pueden llegar a ser muy reducidas

TIPO GRÁFICO EXPLICACIÓN

1 **** Los aparatos marcados con cuatro estrellas, son capaces de bajar la temperatura en su interior hasta -18 Centígrados y pueden congelar comida fresca.

2 *** Los aparatos marcados con tres estrellas, son capaces de bajar la temperatura en su interior hasta -18 Centígrados y mantener la comida hasta 3 meses como máximo.

3 ** Los aparatos marcados con dos estrellas, son capaces de bajar la temperatura en su interior hasta -12 Centígrados y mantener la comida hasta 3 semanas como máximo.

4 * Los aparatos marcados con una estrella, son capaces de bajar la temperatura interior hasta -6 Centígrados y solo permiten el mantenimiento de la comida durante 3 días como máximo.

5

Los aparatos sin estrellas, solo sirven para hacer cubitos de hielo, pero son incapaces de congelar comida ni mantenerla congelada, no son recomendables para el uso doméstico.