breve descripción de los sistemas de refrigeracion

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COLEGIO NACIONAL DE EDUCACIÓN
PROFESIONAL TÉCNICA 085
Módulo: Mantenimiento de sistemas de refrigeración y aire acondicionado
TEMA: Sistemas de refrigeración domestico
Profesional técnico bachiller en electromecánica industrial
Equipo: los Compresores:
Apatzingán, Mich. a 24 de Febrero de 2014

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INTRODUCCIÓN:
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 unciclo termodinámico que incluye
lacompresión de un vapor refrigerante, para lo cual usan de 4 partes fundamentales
que son un compresor con motor eléctrico, un evaporador, un dispositivo de control de
flujo refrigerante y un evaporador.
A continuación hablaremos un poco de todo lo relacionado con el sistema de
refrigeración (Refrigerador libre de escarcha) sus partes fundamentales, sus ciclos de
refrigeración, de sus fallas y soluciones y de otras cosas también importantes.

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QUE ES UN REFRIGERADOR:(también llamado
refrigeradora,frigorífico,nevera o heladera ) es uno de los electrodomésticos más
comunes en el mundo.
Un refrigerador es un dispositivo empleado principalmente en cocina y en laboratorio.
Consiste en un armario aislado térmicamente, con un compartimento principal en el
que se mantiene una temperatura de entre 2 y 6 °C y también, frecuentemente, un
compartimento extra utilizado para congelación a −18 °C y llamado, apropiadamente,
congelador. El frío se produce mediante un sistema de refrigeración por compresión,
alimentado por corriente eléctrica y, a veces, por un sistema de absorción usando
como combustible queroseno o gas butano.
Se conoce como refrigeración, generalmente, el enfriamiento de un cuerpo por
transferencia de calor. Algunas aplicaciones típicas son la conservación, en particular
de alimentos, y también el enfriamiento de bebidas para hacer su consumo más
agradable.
FUNCIONAMIENTO:
La función de una máquina de refrigeración es tomar el calor de un ambiente a baja
temperatura (en este caso un armario cerrado y aislado térmicamente) y cederlo en
el ambiente exterior (para el refrigerador doméstico sería la cocina), empleando una
fuente de energía externa para mantener el proceso.
COMPONENTES BÁSICOS Y SU FUNCIONAMIENTO:
1.- ¿QUE ES UN COMPRESOR?:
Un compresor es una máquina de fluido que está construida para aumentar la presión
y desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal como lo son los gases y
los vapores. Esto se realiza a través de un intercambio de energía entre la máquina y
el fluido en el cual el trabajo ejercido por el compresor es transferido a la sustancia que
pasa por él, convirtiéndose de energía de flujo, aumentando su presión y energía
cinética impulsándola a fluir.

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TIPOS DE COMPRESORES:
COMPRESORES DE TORNILLO ROTATIVO
COMPRESORES ALTERNATIVOS
LOS COMPRESORES DE DESPLAZAMIENTO
LOS COMPRESORES CENTRÍFUGOS
FUNCIÓN DEL COMPRESOR:
Los compresores administran la distribución del refrigerante, absorbiendo energía de
las áreas frías y transfiriéndola a áreas más calientes dentro de la unidad. Los
compresores alternan el refrigerante de vapor de baja presión a alta presión,
alternando el enfriamiento usando un sistema de dos etapas para mantener los
artículos fríos a una temperatura mientras se mantienen los artículos congelados en
el área de alta presión. Los compresores se clasifican como abiertos o sellados. Los
compresores abiertos se usan para aplicaciones grandes como los que se usan en
instalaciones de producción y tienen un motor eléctrico externo. Los compresores
sellados herméticamente están encerrados dentro de la unidad, lo que es ideal para
los aparatos caseros. Los compresores se clasifican en sistemas de desplazamiento
dinámico o positivo con cuatro tipos principales de compresor.
2.-CONDENSADOR:La función del condensador es transformar en su interior el gas
refrigerante comprimido en el compresor en líquido refrigerante. En el interior delcondensador
el gas refrigerante pierde el calor que absorbió durante el procesode su evaporación desde el
espacio a enfriar, así como también hace entregadel calor absorbido durante su circulación a
través de la línea de retorno alcompresor y el calor absorbido durante el fenómeno de
compresión en elinterior del compresor. Debido a esta entrega o pérdida de calor y a la
elevadapresión a que se lo somete, el gas se condensa y constituye una fuente deagente
refrigerante en estado líquido en condiciones de ser entregadorepetidamente en el interior de
un equipo de refrigeración, produciendo enconsecuencia el efecto de enfriamiento buscado.

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3.- CONTROL DE FLUJO:
Son ampliamente empleados en sistemas de refrigeración y aire acondicionado,
siendo los más comunes:
El tubo capilar: El tubo capilar es prácticamente un restrictor, pero en lugar de ser un
orificio es propiamente un tubo restrictor, pues está constituido por un simple tubo de
diámetro interno muy pequeño, de aproximadamente un milímetro, cuyo largo
puede variar entre uno y seis metros.
La válvula de expansión termostática (VET); manual, electromecánica y automática.
El restrictor: Este dispositivo además, y según su tipo, regula el caudal de
refrigerante en circulación, adecuándolo a la carga térmica a la que se ve sometido el
sistema frigorífico, así como a las temperaturas del medio de trabajo.

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4.- EVAPORADOR:Es el lugar de la instalación donde se produce el intercambio
térmico entre el refrigerante y el medio a enfriar (aire, agua o algo que se desea
enfriar)
Tipos de evaporadores: inundados y secos.
COMPONENTES DEL REFRIGERADOR:

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DIAGRÁMA MECÁNICO DE UN SISTEMA DE REFRIGERACIÓN
DIAGRÁMA ELÉCTRICO:

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CICLOS DE REFRIGERACIÓN:
CONDENSACIÓN DEL REFRIGERANTE:
Supóngase que el refrigerante se encuentra dentro de
un sistema con su temperatura igualada a la exterior. Si se introduce gas
refrigerante caliente en el sistema,
la presión se eleva aumentando el punto de saturación.
El calor originado por el proceso latente de condensación fluye del sistema hacia el
exterior hasta que la presión en el sistema se reduce a la presión de
saturación, equivalente a la temperaturaexterior. Si existe algún medio, tal
como un compresor, para mantener una alimentación de gas caliente en alta
presión, mientras que al mismo tiempo el refrigerante líquido es sustraído, ocurrirá
una condensación continua. Al resulta do de esta condensación se le conoce como
liquido sub-enfriado que posteriormente pasa por el control de líquido refrigerante y
al evaporador.

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EVAPORACIÓN DEL REFRIGERANTE;
Anteel supuesto de que el refrigerante en un sistema tiene su
temperatura equilibrada con la temperatura exterior, y
si en vez decambiar la temperatura exterior se disminuye
la presióndel sistema, se reducirá el punto de ebullición
, por lo que la temperatura del refrigerante líquido
se encontrará por encima de su punto de saturación y
comenzará a hervir violentamente, absorbiendo calor
del proceso y evaporándose conforme se produce el cambio de
estadoAhora fluirá el calor del exterior del sistema,
debido a la bajaTemperatura del refrigerante, y la continuará hasta que la
temperatura exterior se reduzca a la
temperatura de Saturación del refrigerante, o hasta que
la presión delsistema aumente nuevamente
al nivel de saturación equivalente a la temperatura exterior.
Si existe un medio, como un compresor para sustraer el
vapor del refrigerante para que no aumente la presión
mientras que elrefrigerante está siendo inyectado en el sistema podrá haber una
refrigeración continua.

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Accesorios de los sistemas de refrigeracion modernos:
DISPOSITIVOS DE CONTROL:
Reloj o timer de deshielo:
La descongelación sepuede 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, elcual es
Un dispositivoproviste unmecanismo derelojeríae
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 uncambio 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:
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.
Los relevadores son dispositivos
eléctricos cuya misión principal es
abrir o cerrar circuitos a distancia.

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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.
RESISTENCIA DE DESCONGELACIÓN:
En refrigerador es con deshielo por resistencia, un
calefactor eléctrico se encuentra 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.

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LOCALIZACIÓN Y REPARACIÓN DE AVERÍAS DE UN REFRIGERADOR:
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 óhmetro 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 el 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.

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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.

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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.
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.

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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.

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En el tubo o válvula de servicio del refrigerador se debe abrir o cortar segúnsea 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.

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