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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 presión del 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 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:

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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