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ASÍ FUNCIONA
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ASÍ FUNCIONA ¡DESCUBRA CÓMO FUNCIONAN LAS COSAS! CIENCIA Y TECNOLOGÍA AL ALCANCE DE TODOS...
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ASÍ FUNCIONA EL FRIGORÍFICO (NEVERA) 2
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Texto, ilustraciones y fotos: José Antonio García Álvarez
PARTES PRINCIPALES DE UN FRIGORÍFICO
Una     nevera     o     frigorífico     doméstico     se     compone     de     varios elementos    unidos    entre    sí    por    una    serie    de    tubos    de    cobre formando    un    “circuito    cerrado    de    refrigeración”,    donde    tienen efecto   cuatro   ciclos   diferentes   de   cambios   físicos,   tanto   de   estado como de presión y temperatura en el fluido refrigerante. En   líneas   generales,   los   elementos   principales   que   forman   parte de un circuito cerrado de refrigeración son los siguientes: 1.-    Compresor    o    motocompresor .    Constituye    una    carcasa metálica   hermética   o   unidad   sellada,   que   en   su   interior   contiene   un motor   eléctrico   acoplado   a   un   compresor.   Su   función   es   comprimir el    fluido    refrigerante    para    convertirlo    en    gas    a    alta    presión    y temperatura. (Ver explicación ampliada más abajo). Parte    trasera    inferior    de    un frigorífico    o    nevera    de    uso doméstico,    donde    se    puede apreciar,     en     primer     término (abajo   y   al   centro),   la   carcasa metálica   de   color   negro   de   la unidad             sellada             del motocompresor       junto       con otros     elementos     necesarios para    el    buen    funcionamiento del sistema de refrigeración. 2.-    Condensador    o    radiador     formado    por    tubos    doblados    en forma   de   “U”   provistos   de   aletas   de   enfriamiento.   Su   función   es transferir   la   alta   temperatura   del   gas   que   sale   del   compresor   al medio ambiente para condensarlo y cambiar su estado a líquido. Condensador     o     radiador     con     sus correspondientes           aletas           de enfriamiento,    colocado    en    la    parte trasera   del   frigorífico   o   nevera.   En   la parte    de    abajo    (de    color    negro)    se puede   observar   la   unidad   sellada   que contiene        en        su        interior        el motocompresor. 3.-    Filtro    secador.     Se    encarga    de    extraer    las    impurezas    y/o humedad   que   pueda   arrastrar   el   fluido   refrigerante   del   circuito   de refrigeración.  (Ver explicación ampliada más abajo). 4.-   Tubo   capilar.   El   reducido   diámetro   del   tubo   desempeña   una función   similar   a   la   que   tienen   las   válvulas   de   expansión   utilizadas en   sistemas   de   refrigeración   de   mayor   tamaño,   como   pueden   ser las   cámaras   frigoríficas   industriales.   Al   atravesar   el   tubo   capilar,   el líquido   refrigerante   pasa   a   circular   por   otro   tubo   de   mayor   diámetro donde   se   expande   como   gas   a   baja   presión   y   baja   temperatura. (Ver explicación ampliada más abajo). 5.-   Serpentín   evaporador   situado   en   el   congelador   dentro   del frigorífico. Al   recorrerlo   el   gas   frío   a   baja   presión   extrae   calor   de   los alimentos colocados en su interior. Congelador de un frigorífico, donde se pueden apreciar en su interior los tubos doblados en forma de “U” de serpentín del evaporador. COMPRESOR O MOTOCOMPRESOR. PARTES INTERNAS Ilustración    simplificada    del    interior    de    la    unidad    sellada    del motocompresor    reciprocante    (de    movimiento    alterno)    de    una nevera    o    frigorífico    doméstico.    Consta    de    las    siguientes    partes internas: 1.-    Cuerpo   metálico   o   carcasa   de   la   unidad   sellada   del   frigorífico. En   su   interior   contiene   el   motor   eléctrico   y   el   compresor   (que   en conjunto     se     denomina     motocompresor),     que     forman     parte fundamental de un sistema de refrigeración. 2.-   Conducto   o   tubo   de   succión,   o   de   retorno,   del   fluido   refrigerante en   forma   de   gas   a   baja   presión   después   que   ha   circulado   por   los conductos del evaporador o congelador del frigorífico. 3.-   Soldadura   que   une   y   sella   de   forma   hermética   las   dos   partes metálicas     (una     superior     y     otra     inferior)     de     la     carcasa     del motocompresor. 4.-    Motor   monofásico   de   inducción   y   rotor   de   jaula   de   ardilla.   Este motor   funciona   con   corriente   alterna   (C.A.)   de   110   o   220   volt   (60   o 50   Hz),   de   acuerdo   con   el   suministro   de   la   red   eléctrica   doméstica de cada país en específico. 5.-    Estructura   metálica   compuesta   por   chapas   de   acero   eléctrico   o magnético del estator del motor eléctrico. 6.-   Enrollado   de   alambre   de   cobre   desnudo   recubierto   con   barniz aislante.   El   motor   contiene   dos   enrollados,   uno   para   el   arranque   o puesta   en   marcha   del   motor   y   otro   para   que   continúe   trabajando después   que   el   rotor   con   el   eje   rompen   la   inercia   y   comienzan   a girar. 7.-     Eje    del    motor    provisto    en    su    extremo    con    un    mecanismo excéntrico   que   mueve   simultáneamente   la   biela   y   el   émbolo   del compresor.   Esta   excéntrica   convierte   el   movimiento   circular   del   eje en    movimiento    rectilíneo    para    que    pueda    accionar    la    biela    del compresor. 8.-  Biela acoplada a la excéntrica del eje del rotor del motor. 9.-    Émbolo    encargado    de    comprimir    el    fluido    refrigerante    y convertirlo en gas a alta presión. 10.- Cilindro por donde corre el émbolo o pistón del compresor. 11.- Válvula de absorción del fluido refrigerante. 12.-    Conducto   de   descarga   del   gas   a   alta   presión   que   sale   del compresor en dirección a los tubos del condensador. 13.-  Válvula de descarga del gas comprimido a alta presión. 14.-    Muelles    colocados    en    la    base    del    motocompresor,    cuya función    es    amortiguar    la    vibración    que    se    produce    cuando    se encuentra funcionando. Generalmente   la   carcasa   incluye   también   un   tramo   de   tubo   de cobre   con   su   extremo   sellado,   que   se   emplea   para   rellenar   de fluido   refrigerante   el   sistema   cuando   ha   existido   alguna   fuga   del refrigerante,   por   lo   cual   la   nevera   o   frigorífico   enfría   poco,   o   no enfría. FILTRO SECADOR Hacia   la   parte   izquierda   de   esta   foto (en    color    cobre),    se    puede    ver    un filtro      secador.      En      un      frigorífico doméstico    este    filtro    se    encuentra normalmente     situado     en     la     parte trasera   cerca   del   motocompresor.   Se puede     observar     también     el     tubo capilar    (de    menor    diámetro    y    en función    de    válvula    de    expansión) rodeando   el   cuerpo   filtro   por   su   parte más baja. Ilustración   de   un   filtro   secador empleado    en    los    frigoríficos. En    la    parte    superior    aparece cerrado      y      en      la      inferior seccionado   para   que   se   pueda ver   su   interior.   En   un   circuito de     refrigeración,     el     líquido refrigerante   circula   desde   A    en dirección   a   B,    atravesándolo en   el   sentido   que   indican   las   flechas. En   la   ilustracion   se   puede   ver   su   contenido.   (1)   malla   metálica gruesa   colocada   por   donde   entra   el   fluido   refrigerante   al   filtro,   (2)   gel   sílica   depositada   con   el   fin   de   absorber   la   humedad   que   pueda existir   en   el   circuito   de   refrigeración   y   (3)   segunda   malla   más   fina   o tamiz, a la salida del recorrido del fluido refrigerante. Interpuesto   entre   la   salida   del   condensador   o   radiador   y   la   entrada del   tubo   capilar   en   función   de   válvula   de   expansión,   se   encuentra situado   el   filtro   secador,   que   permite   limpiar   las   posibles   impurezas que    pueda    contener    el    fluido    refrigerante,    así    como    extraer    la humedad que pueda existir en el sistema de refrigeración. El   filtro   secador   se   compone   de   un   tubo   o   cilindro   de   cobre   con   un diámetro   mayor   que   la   tubería   a   la   que   se   conecta.   En   su   interior tiene   colocada   una   malla   metálica   gruesa   a   la   entrada   del   fluido refrigerante   y   otra   más   fina,   a   manera   de   tamiz   a   la   salida.   Entre ambas   mallas   hay   depositada   “gel   sílica”   para   absorber   la   posible humedad   que   pueda   arrastrar   el   fluido   refrigerante   al   recorrer   el circuito de refrigeración. TUBO CAPILAR El     tubo     capilar     en     el     frigorífico doméstico,      desempeña      la      misma función    que    una    válvula        real    de expansión     en     equipos     de     mayor tamaño,     como     los     empleados     en refrigeración   industrial.   En   el   frigorífico doméstico     esta     válvula     constituye, simplemente,   un   tubo   de   cobre   de   muy poco   diámetro   situado   en   el   circuito   de refrigeración,      separando      la      zona donde   se   encuentra   el   líquido   refrigerante   a   alta   presión   de   la   zona de   baja   presión.      Cuando   ese   líquido   atraviesa   el   tubo   capilar   pasa a   otro   tubo   de   mayor   diámetro,   donde   pierde   presión,   cambiando su   estado   a   gas   perdiendo,   a   su   vez,   temperatura.   Por   tanto,   las funciones del tubo capilar son las siguientes: 1.-   Provoca   la   caída   de   presión   del   fluido   refrigerante   proveniente del     condensador     en     su     recorrido     hacia     el     condensador     o congelador del frigorífico. 2.-   Permite   la   mejor   condensación   del   fluido   refrigerante   en   su conversión   al   estado   de   gas   a   baja   presión,   porque   lo   mantiene más    tiempo    en    la    zona    correspondiente    al    condensador    o congelador. 3.-    Equilibra    la    presión    de    aspiración    y    la    de    descarga        en    el motocompresor    cuando    el    relé    eléctrico    automático    detiene    su funcionamiento    cuando    se    alcanza    la    temperatura    máxima    de refrigeración    previamente    seleccionada,    lo    que    también    permite que   cuando   el   motor   del   compresor   requiera   arranque   de   nuevo,   lo haga    con    suavidad.    En    caso    que    la    presión    de    descarga    sea todavía   alta   cuando   el   termostato   le   indique   al   motor   arrancar,   al no    poder    superar    el    pistón    la    fuerza    que    ejerce    el    gas    a    alta presión   para   moverse,   actúa   de   inmediato   el   relé   de   sobrecarga. De   ese   modo   el   circuito   de   entrada   de   la   corriente   se   abre   y   no permite   que   el   motor   trate   de   arrancar   de   nuevo,   protegiéndolo   así de que se pueda quemar el enrollado de arranque. La   función   del   tubo   capilar   se   puede   comparar   con   un   tubo   de aerosol   o   “spray”   como   los   que   se   emplean,   por   ejemplo,   para ambientar   o   perfumar   una   habitación.   Cuando   oprimimos   el   botón situado   en   la   parte   superior   del   recipiente,   el   líquido   encerrado   y comprimido   a   alta   presión   al   salir   cambia   su   estado   a   gas   y   se expande    formando    una    nube    visible    a    simple    vista.    Si    en    ese momento    colocamos    la    mano    delante    del    orificio    de    salida, comprobaremos   que   el   gas   sale   frío,   a   una   temperatura   más   baja que    la    existente    en    ese    momento    en    el    lugar    donde    nos encontremos situados.
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Texto, ilustraciones y fotos: José Antonio García Álvarez
PARTES PRINCIPALES DE UN FRIGORÍFICO
Una   nevera   o   frigorífico   doméstico   se   compone   de   varios elementos   unidos   entre   sí   por   una   serie   de   tubos   de   cobre formando    un    “circuito    cerrado    de    refrigeración”,    donde tienen   efecto   cuatro   ciclos   diferentes   de   cambios   físicos, tanto   de   estado   como   de   presión   y   temperatura   en   el   fluido refrigerante. En   líneas   generales,   los   elementos   principales   que   forman parte    de    un    circuito    cerrado    de    refrigeración    son    los siguientes: 1.-     Compresor     o     motocompresor .     Constituye     una carcasa   metálica   hermética   o   unidad   sellada,   que   en   su interior     contiene     un     motor     eléctrico     acoplado     a     un compresor.   Su   función   es   comprimir   el   fluido   refrigerante para   convertirlo   en   gas   a   alta   presión   y   temperatura.   (Ver explicación ampliada más abajo). Parte    trasera    inferior de     un     frigorífico     o nevera         de         uso doméstico,    donde    se puede      apreciar,      en primer   término   (abajo y       al       centro),       la carcasa    metálica    de color      negro      de      la unidad      sellada      del motocompresor   junto   con   otros   elementos   necesarios   para el buen funcionamiento del sistema de refrigeración. 2.-   Condensador   o   radiador    formado   por   tubos   doblados en   forma   de   “U”   provistos   de   aletas   de   enfriamiento.   Su función   es   transferir   la   alta   temperatura   del   gas   que   sale del    compresor    al    medio    ambiente    para    condensarlo    y cambiar su estado a líquido. Condensador   o   radiador   con sus    correspondientes    aletas de   enfriamiento,   colocado   en la   parte   trasera   del   frigorífico o    nevera.    En    la    parte    de abajo   se   puede   observar   la unidad      sellada      (de      color negro),    que    contiene    en    su interior el motocompresor. 3.-   Filtro   secador.    Se   encarga   de   extraer   las   impurezas y/o   humedad   que   pueda   arrastrar   el   fluido   refrigerante   del circuito    de    refrigeración.     (Ver    explicación    ampliada    más abajo). 4.-   Tubo   capilar.   El   reducido   diámetro   del   tubo   desempeña una    función    similar    a    la    que    tienen    las    válvulas    de expansión   utilizadas   en   sistemas   de   refrigeración   de   mayor tamaño,     como     pueden     ser     las     cámaras     frigoríficas industriales.     Al     atravesar     el     tubo     capilar,     el     líquido refrigerante    pasa    a    circular    por    otro    tubo    de    mayor diámetro   donde   se   expande   como   gas   a   baja   presión   y baja temperatura. (Ver explicación ampliada más abajo). 5.-   Serpentín   evaporador   situado   en   el   congelador   dentro del   frigorífico. Al   recorrerlo   el   gas   frío   a   baja   presión   extrae calor de los alimentos colocados en su interior. Congelador de un frigorífico, donde se pueden apreciar en su interior los tubos doblados en forma de “U” de serpentín del evaporador. COMPRESOR O MOTOCOMPRESOR. PARTES INTERNAS Ilustración   simplificada   del   interior   de   la   unidad   sellada   del motocompresor    reciprocante    (de    movimiento    alterno)    de una     nevera     o     frigorífico     doméstico.     Consta     de     las siguientes partes internas: 1.-   Cuerpo   metálico   o   carcasa   de   la   unidad   sellada   del frigorífico.   En   su   interior   contiene   el   motor   eléctrico   y   el compresor   (que   en   conjunto   se   denomina   motocompresor), que     forman     parte     fundamental     de     un     sistema     de refrigeración. 2.-   Conducto   o   tubo   de   succión,   o   de   retorno,   del   fluido refrigerante   en   forma   de   gas   a   baja   presión   después   que ha     circulado     por     los     conductos     del     evaporador     o congelador del frigorífico. 3.-   Soldadura   que   une   y   sella   de   forma   hermética   las   dos partes   metálicas   (una   superior   y   otra   inferior)   de   la   carcasa del motocompresor. 4.-    Motor    monofásico    de    inducción    y    rotor    de    jaula    de ardilla.   Este   motor   funciona   con   corriente   alterna   (C.A.)   de 110   o   220   volt   (60   o   50   Hz),   de   acuerdo   con   el   suministro de la red eléctrica doméstica de cada país en específico. 5.-   Estructura   metálica   compuesta   por   chapas   de   acero eléctrico o magnético del estator del motor eléctrico. 6.-    Enrollado   de   alambre   de   cobre   desnudo   recubierto   con barniz   aislante.   El   motor   contiene   dos   enrollados,   uno   para el   arranque   o   puesta   en   marcha   del   motor   y   otro   para   que continúe    trabajando    después    que    el    rotor    con    el    eje rompen la inercia y comienzan a girar. 7.-     Eje     del     motor     provisto     en     su     extremo     con     un mecanismo    excéntrico    que    mueve    simultáneamente    la biela   y   el   émbolo   del   compresor.   Esta   excéntrica   convierte el   movimiento   circular   del   eje   en   movimiento   rectilíneo   para que pueda accionar la biela del compresor. 8.-    Biela    acoplada    a    la    excéntrica    del    eje    del    rotor    del motor. 9.-   Émbolo   encargado   de   comprimir   el   fluido   refrigerante   y convertirlo en gas a alta presión. 10.-    Cilindro    por    donde    corre    el    émbolo    o    pistón    del compresor. 11.- Válvula de absorción del fluido refrigerante. 12.-    Conducto   de   descarga   del   gas   a   alta   presión   que   sale del compresor en dirección a los tubos del condensador. 13.-    Válvula    de    descarga    del    gas    comprimido    a    alta presión. 14.-    Muelles    colocados    en    la    base    del    motocompresor, cuya   función   es   amortiguar   la   vibración   que   se   produce cuando se encuentra funcionando. Generalmente   la   carcasa   incluye   también   un   tramo   de   tubo de    cobre    con    su    extremo    sellado,    que    se    emplea    para rellenar   de   fluido   refrigerante   el   sistema   cuando   ha   existido alguna    fuga    del    refrigerante,    por    lo    cual    la    nevera    o frigorífico enfría poco, o no enfría
FILTRO SECADOR Hacia    la    parte    izquierda    de esta   foto   (en   color   cobre),   se puede   ver   un   filtro   secador. En    un    frigorífico    doméstico este      filtro      se      encuentra normalmente    situado    en    la parte      trasera      cerca      del motocompresor.     Se     puede observar     también     el     tubo capilar   (de   menor   diámetro   y en     función     de     válvula     de expansión)       rodeando       el cuerpo   filtro   por   su   parte   más baja. Ilustración   de   un   filtro secador    empleado    en los    frigoríficos.    En    la parte   superior   aparece cerrado   y   en   la   inferior seccionado    para    que se      pueda      ver      su interior.   En   un   circuito de      refrigeración,      el líquido    refrigerante    circula    desde    A    en    dirección    a    B , atravesándolo   en   el   sentido   que   indican   las   flechas.   En   la ilustracion   se   puede   ver   su   contenido.   (1)    malla   metálica gruesa   colocada   por   donde   entra   el   fluido   refrigerante   al filtro,   (2)    gel   sílica   depositada   con   el   fin   de   absorber   la humedad   que   pueda   existir   en   el   circuito   de   refrigeración   y (3)     segunda    malla    más    fina    o    tamiz,    a    la    salida    del recorrido del fluido refrigerante. Interpuesto   entre   la   salida   del   condensador   o   radiador   y   la entrada     del     tubo     capilar     en     función     de     válvula     de expansión,    se    encuentra    situado    el    filtro    secador,    que permite   limpiar   las   posibles   impurezas   que   pueda   contener el   fluido   refrigerante,   así   como   extraer   la   humedad   que pueda existir en el sistema de refrigeración. El   filtro   secador   se   compone   de   un   tubo   o   cilindro   de   cobre con   un   diámetro   mayor   que   la   tubería   a   la   que   se   conecta. En   su   interior   tiene   colocada   una   malla   metálica   gruesa   a la   entrada   del   fluido   refrigerante   y   otra   más   fina,   a   manera de   tamiz   a   la   salida.   Entre   ambas   mallas   hay   depositada “gel   sílica”   para   absorber   la   posible   humedad   que   pueda arrastrar    el    fluido    refrigerante    al    recorrer    el    circuito    de refrigeración. TUBO CAPILAR El   tubo   capilar   en   el   frigorífico doméstico,       desempeña       la misma      función      que      una válvula      real   de   expansión   en equipos     de     mayor     tamaño, como      los      empleados      en refrigeración    industrial.    En    el frigorífico       doméstico       esta válvula                      constituye, simplemente,      un      tubo      de cobre    de    muy    poco    diámetro situado   en   el   circuito   de   refrigeración,   separando   la   zona donde   se   encuentra   el   líquido   refrigerante   a   alta   presión   de la   zona   de   baja   presión.      Cuando   ese   líquido   atraviesa   el tubo   capilar   pasa   a   otro   tubo   de   mayor   diámetro,   donde pierde   presión,   cambiando   su   estado   a   gas   perdiendo,   a su    vez,    temperatura.    Por    tanto,    las    funciones    del    tubo capilar son las siguientes: 1.-    Provoca    la    caída    de    presión    del    fluido    refrigerante proveniente    del    condensador    en    su    recorrido    hacia    el condensador o congelador del frigorífico. 2.-    Permite   la   mejor   condensación   del   fluido   refrigerante en   su   conversión   al   estado   de   gas   a   baja   presión,   porque lo   mantiene   más   tiempo   en   la   zona   correspondiente   al condensador o congelador. 3.-    Equilibra   la   presión   de   aspiración   y   la   de   descarga      en el    motocompresor    cuando    el    relé    eléctrico    automático detiene     su     funcionamiento     cuando     se     alcanza     la temperatura      máxima      de      refrigeración      previamente seleccionada,   lo   que   también   permite   que   cuando   el   motor del   compresor   requiera   arranque   de   nuevo,   lo   haga   con suavidad.   En   caso   que   la   presión   de   descarga   sea   todavía alta   cuando   el   termostato   le   indique   al   motor   arrancar,   al no   poder   superar   el   pistón   la   fuerza   que   ejerce   el   gas   a alta   presión   para   moverse,   actúa   de   inmediato   el   relé   de sobrecarga.    De    ese    modo    el    circuito    de    entrada    de    la corriente    se    abre    y    no    permite    que    el    motor    trate    de arrancar   de   nuevo,   protegiéndolo   así   de   que   se   pueda quemar el enrollado de arranque. La   función   del   tubo   capilar   se   puede   comparar   con   un   tubo de    aerosol    o    “spray”    como    los    que    se    emplean,    por ejemplo,    para    ambientar    o    perfumar    una    habitación. Cuando   oprimimos   el   botón   situado   en   la   parte   superior del   recipiente,   el   líquido   encerrado   y   comprimido   a   alta presión   al   salir   cambia   su   estado   a   gas   y   se   expande formando    una    nube    visible    a    simple    vista.    Si    en    ese momento   colocamos   la   mano   delante   del   orificio   de   salida, comprobaremos   que   el   gas   sale   frío,   a   una   temperatura más   baja   que   la   existente   en   ese   momento   en   el   lugar donde nos encontremos situados.