Club Saber Electrónica Nro. 86. Servicio técnico a equipos de línea blanca. Tomo 1.pdf

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Director Ing. Horacio D. Vallejo

Editorial

Producción José María Nieves (Grupo Quark SRL) Selección y Coordinación: Ing. Horacio Daniel Vallejo EDITORIAL QUARK S.R.L. Propietaria de los derechos en castellano de la publicación mensual SABER ELECTRÓNICA - San Ricardo 2072 (1273) - Capital Federal - Buenos Aires - Argentina - T.E. 4301-8804 Administración y Negocios Teresa C. Jara (Grupo Quark SRL) Patricia Rivero Rivero (SISA SA de CV) Margarita Rivero Rivero (SISA SA de CV) Staff Liliana Teresa Vallejo Mariela Vallejo Diego Vallejo Luis Alberto Castro Regalado (SISA SA de CV) José Luis Paredes Flores (SISA SA de CV) Sistemas: Paula Mariana Vidal Red y Computadoras: Raúl Romero Video y Animaciones: Fernando Fernández Legales: Fernando Flores Contaduría: Fernando Ducach Técnica y Desarrollo de Prototipos: Alfredo Armando Flores Atención al Cliente Alejandro Vallejo [email protected] Internet: www.webelectronica.com.mx Publicidad: Rafael Morales [email protected] Club SE: Grupo Quark SRL [email protected] Editorial Quark SRL San Ricardo 2072 (1273) - Capital Federal www.webelectronica.com.ar

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Editorial

Del Editor al Lector

En tiempos en los que el dinero cada vez tiene menos valor, los clientes “se resisten” a pagar precios que creen excesivos para reparar sus equipos electrónicos. Además, las ofertas que suelen realizar las cadenas comercializadoras hacen dudar a los usuarios entre reparar su aparato descompuesto o comprar uno nuevo. Hasta no hace mucho tiempo, muchos técnicos electrónicos nos resistíamos a realizar servicio técnico a los denominados equipos de línea blanca (lavadoras, secadoras, multiprocesadores, planchas, etc.) por considerar que el tiempo a invertir en el arreglo no justificaba el dinero percibido, sin embargo, con el avance tecnológico, estos equipos cada vez más incluyen sistemas electrónicos que suelen descomponerse y es ahí donde “entra” el trabajo de los electrónicos. Con este tomo comenzamos la edición de una serie de libros que persiguen facilitar la tarea del técnico que deben dar servicio técnico a equipos de línea blanca. En esta primera obra “mezclamos” equipos para que los electrónicos “no extrañemos tanto” a los equipos convencionales. Es así que nos referimos a las lavadoras pero también a los hornos de microondas y a los equipos de aire acondicionado. Como siempre decimos, en 80 páginas es imposible explicar todo lo que el técnico debe saber y brindar guías de reparación completas sobre diferentes casos reales, es por eso que acompañamos la obra con un CD multimedia y un VCD de larga duración con técnicas de reparación. Al cierre de esta edición estábamos preparando el segundo volumen, que será publicado en unos meses, pero que ya podrá descargar desde nuestra web (se incluye en el CD multimedia). Dicho ejemplar explica el funcionamiento de las secadoras y refrigeradores, además, incluye una guía de fallas comentadas con esquemas que también podrá descargar para tenerlos en tamaño gigante. ¡Hasta el mes próximo!

SOBRE LOS 2 CDS Y SU DESCARGA Ud. podrá descargar de nuestra web 1 CD y 1 VCD de larga duración: “Curso de Funcionamiento y Reparación de Equipos de Línea Blanca Tomo 1” y “Fallas Comentadas en Lavadoras y Secadoras” que contienen Cursos, Videos, Tutoriales, Guías de Reparación y Proyectos, etc. Todos los CDs son productos multimedia completos con un costo de mercado equivalente a 8 dólares americanos cada uno y Ud. los puede descargar GRATIS con su número de serie por ser comprador de este libro. Para realizar la descarga deberá ingresar a nuestra web: www.webelectronica.com.mx, tendrá que hacer clic en el ícono password e ingresar la clave “ELB1”. Tenga este texto cerca suyo ya que se le hará una pregunta aleatoria sobre el contenido para que pueda iniciar la descarga. Editorial

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Servicio Técnico a Equipos de Línea Blanca SERVICIO TÉCNICO TOMO 1

EQUIPOS

LÍNEA BLANCA

SUMARIO A

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CAPÍTULO 1 LOS EQUIPOS DE AIRE ACONDICIONADO: CÓMO FUNCIONAN - COMPONENTES - MANTENIMIENTO . . . .3

Fallas en un Magnetrón . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46 Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47

Por qué Instalar un Aire Acondicionado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 Componentes de un Sistema de Aire Acondicionado . . . . . . . . . . .4 ¿Cómo Funciona un Equipo de Aire Acondicionado? . . . . . . . . . . .4 El Equipo de Aire Acondicionado como Refrigerador . . . . . . . . . . .6 El Proceso de Refrigeración y Limpieza del Aire . . . . . . . . . . . . . . .7 Mantenimiento del Equipo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 Consejos Para un Uso Eficiente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 Aire Acondicionado Solar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 Preguntas Frecuentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 El Gas en Los equipos de Aire Acondicionado . . . . . . . . . . . . . . .16 Carga de Gas en Equipos de Aire Acondicionado . . . . . . . . . . . .17 Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

CAPÍTULO 4 EL SERVICIO TÉCNICO A LOS HORNOS DE MICROONDAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49

CAPÍTULO 2 INSTALACIÓN Y PUESTA EN MARCHA DE UN AIRE ACONDICIONADO TIPO SPLIT . . . . . . . . . . . .19 Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19 ¿Qué debe comprobar antes de invertir dinero? . . . . . . . . . . . . . .20 La Elección del Equipo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20 Elementos Necesarios para Instalar un SPLIT con gas R407 o R12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21 Herramientas Necesarios para Instalar un SPLIT con gas R407 o R12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22 Herramientas Específicas para Refrigeración . . . . . . . . . . . . . . . .22 Tipos de Gases para Sistemas de Aire Acondicionado y Refrigeración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23 Comenzando la Instalación: Fijación de la Unidad Interior . . . . . .24 Fijación de la Unidad Exterior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26 Instalación de las Tuberías . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27

CAPÍTULO 3 HORNO DE MICROONDAS FUNCIONAMIENTO Y ESQUEMA DEL MAGNETRÓN . . . . . . .35 Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35 ¿Cómo Podemos Realizar el Servicios Técnicos a Estos Equipos? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36 Un Poco de Teoría . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36 Cómo Funciona un Horno de Microondas . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40 El Magnetrón: Genio y Figura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41 Estructura del Magnetrón . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42 Funcionamiento del Magnetrón en el Horno . . . . . . . . . . . . . . . . .44

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Sumario

Medición de Componentes y Fallas Comunes . . . . . . . . . . . . . . .49 Breve Repaso sobre los Hornos de Microondas . . . . . . . . . . . . . .49 Cómo se Calientan los Alimentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51 Medición de los Componentes del Horno . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54 Fallas en el Magnetrón . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54 Fallas en el Diodo de Alta Tensión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55 Medición del Capacitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56 Medición del Termistor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57 Medición del Transformador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57 Comprobación del Temporizador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57 Medición del Selector de Potencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58 Cómo Comprobar el Sistema de Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58 Comprobación de los Demás Componentes del Horno . . . . . . . .59

CAPÍTULO 5 FUNCIONAMIENTO Y REPARACIÓN DE LAVADORAS . . . . . . .63 Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64 Un Poco de Historia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64 Componentes Eléctricos de un Lavarropas . . . . . . . . . . . . . . . . . .65 Funcionamiento del Lavarropas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67 Circuito Eléctrico del Lavarropas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67 El Sistema de Programación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69 Reconocimiento de Partes y Fallas Más Comunes . . . . . . . . . . . .69 Resistencia Eléctrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69 Electroválvula de Entrada de Agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70 Bomba de Agua ó Motor de Vaciado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71 Condensador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71 Filtro de Red . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71 Programador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72 Módulo de Control Electrónico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72 Presostato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73 Cierre de Puerta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73 Motor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73 Termostato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .74 Mangueras de Entrada y Salida de Agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . .74 Mantenimiento y Reparación de Lavadoras . . . . . . . . . . . . . . . . .75 Averías: Síntomas y Procedimientos de Reparación . . . . . . . . . .75

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CAPÍTULO 1

LOS EQUIPOS DE AIRE ACONDICIONADO

CÓMO FUNCIONAN - COMPONENTES - MANTENIMIENTO Cuando en 1902 Willis Carrier inventó el aire acondicionado, cambió la forma de vivir de los seres humanos en forma similar a lo sucedido cuando se inventó el fuego. Los sistemas de aire acondicionado han permitido que el hombre pueda vivir en ambientes considerados inhóspitos, con temperaturas elevadas, que sobrepasan con facilidad los 35º C o muy bajas, inferiores al grado centígrado. Desde su aparición, el equipo de aire acondicionado ha sido bastante discutido, ya sea por su elevado consumo, por la contaminación que puede producir o por su alto índice de mantenimiento, sin embargo en las últimas dos décadas, los avances tecnológicos han permitido el diseño de equipos robustos, de pequeño tamaño, fácil instalación y excelente rendimiento, lo que los hacen equipos muy codiciados y presentes en todos los estamentos sociales. En este manual explicaremos qué es un equipo de aire acondicionado, cuáles son sus componentes, cuáles son los avances tecnológicos que permiten tener equipos alimentados con energía solar, cómo se instala un aparato tipo splits y como se encara la reparación de un sistema defectuoso. Capítulo 1

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Servicio Técnico a Equipos de Línea Blanca POR QUÉ INSTALAR UN AIRE ACONDICIONADO

Para comenzar, digamos que existen una gran cantidad de razones por las que en la actualidad es aconsejable el uso de sistemas de aire acondicionado, tanto en el hogar como en la industria; entre ella, podemos citar a las siguientes: o Eliminan las bacterias del ambiente o Eliminan el polvo en suspensión, evitando la manifestación de alergias o No contaminan el ambiente o 100% seguro o Totalmente automatizados o Fácil operación o Alto rendimiento o Capacidad de enfriamiento y calefacción o Deshumidifican el ambiente COMPONENTES DE UN SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO La climatización ambiental es un proceso de tratamiento del aire que permite modificar ciertas características del mismo, fundamentalmente humedad y temperatura, aunque también permite controlar su pureza y su movimiento. Los equipos de aire acondicionado controlan las moléculas del aire para subir o bajar la temperatura del mismo, y así generar ambientes cálidos o frescos, dependiendo de las necesidades. Del mismo modo, pueden controlar la cantidad de agua en el aire, lo que condiciona la sensación de humedad. Generalmente, los acondicionadores de aire funcionan según un ciclo frigorífico, los equipos de aire acondicionado poseen cuatro componentes básicos: Evaporador, Compresor, Condensador y Válvula de Expansión.

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Capítulo 1

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¿CÓMO FUNCIONA UN EQUIPO DE AIRE ACONDICIONADO?

En un principio los equipos de aire acondicionado eran destinados solo a generar frío, pero luego, comenzaron a fabricarse equipos capaces de generar aire caliente por lo que se usaron resistencias para este fin (al igual que cualquier estufa eléctrica), por lo que el uso en modo calor elevaba el consumo eléctrico. Es por eso que estos equipos adquieren “mala fama” por tener consumos eléctricos elevados, sumado también a la tecnología de los compresores de pistones que tenían un rendimiento muy bajo. Hoy en día los equipos de aire acondicionado son capaces de utilizar el mismo sistema de refrigeración para calefaccionar. Seguramente usted ha notado que ciertas partes de su equipo de aire acondicionado están calientes, cuando actúa como refrigerador, pues esto se debe al proceso de compresión del refrigerante, el cual debe ser comprimido para luego ser evaporado dentro de la unidad que entregue frío. En la figura 1 damos un resumen que ejemplifica el funcionamiento del sistema. Para que el equipo entregue aire frío, la unidad interior (evaporadora) se enfría y la exterior (condesadora) se calienta, si es invierno y quiere que su equipo calefaccione su hogar, la unidad interior entrega aire caliente y la unidad exterior se enfría. Es por ello que el equipo de aire acondicionado requiere de períodos de deshielo que duran al rededor de un minuto cuando se producen temperaturas bajas en el exterior cercanas a cero grados, esto es normal, por ello si su equipo se detiene es debido al proceso de deshielo. Esto se consigue gracias a una válvula reversible, también conocida como de 3 vías, inversora o comercialmente llamada "bomba de calor". Por esto cuando usted enciende el equipo en modo calor éste baja las

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Los Equipos de Aire Acondicionado

Figura 1

aletas y se detiene sin hacer nada aparentemente por un minuto aproximadamente, ya que internamente está invirtiendo el ciclo de refrigerante y espera a que se caliente la unidad evaporadora antes de comenzar a hacer circular el aire. Los equipos de aire acondicionado ajustan su funcionamiento sensando la temperatura mediante una aspiración del aire ambiente, para luego modificar la temperatura al pasar por la unidad evaporadora (interior), figura 2.

Figura 2

El aparato absorbe el aire por arriba, en este caso, y entrega el aire modificado por abajo. Además, cuenta con unas aletas oscilantes (flip flap) que manejan corrientes de aire alternas, lo que es más agradable o natural, respecto a un flujo continuo de aire frío. En modo frío las aletas tienen una orientación hacia arriba (figura 3a), debido a que el aire frío es más pesado y baja, por el contrario en modo calor el aire acondicionado ajusta sus aletas hacia abajo (figura 3b), pues el aire caliente al ser liviano sube al cielo de la habitación. Es totalmente perjudicial para la salud exponerse a una corriente continua de estos equipos en forma directa, por ello siempre la ubicación de la unidad interior debe ser de tal forma que el aire no impacte directamente en la espalda de alguien sentado por ejemplo. Es normal que un equipo de aire acondicionado genere condensación en verano, producto del choque de temperaturas contrarias, es decir, la habitación se encuentra caliente y la unidad evaporadora del equipo se encuentra a una baja Capítulo 1

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Servicio Técnico a Equipos de Línea Blanca temperatura, el resultado, la unidad evaporadora comienza a gotear condensación, es por ello que la unidad interior debe tener un desagüe habilitado, éste debe caer por fuerza de gravedad, por lo que debe existir una pendiente, si se desea que la condensación salga en forma vertical o sin fuerza de gravedad existe una solución mediante la instalación de un equipamiento adicional llamada bomba de condensado (figura 4), la cual cumple la función de extraer la condensación mediante un motor activado por la acumulación de agua en el depósito del equipo. En invierno, si usa el equipo para calefaccionar, la humedad se genera en la unidad exterior, por lo que es normal que el deshielo genere goteo de agua. Es indispensable que el equipo cuente con un arranque independiente, con su correspondiente interruptor termomagnético. Si conecta el sistema a cualquier enchufe de su casa, sin verificar la carga de corriente, puede provocar una sobrecarga. Además, mediante un interruptor termomagnético puede proteger el compresor en caso de mal funcionamiento evitando así que se dañe permanentemente.

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Capítulo 1

Figura 3

Figura 4

bombeado desde el condensador o unidad exterior al intercambiador del evaporador. Ahora bien, a la vez que el refrigerante está circulando por el interior del evaporador, el aire caliente del interior de la casa está pasando sobre el evaporador.

EL EQUIPO DE AIRE ACONDICIONADO COMO REFRIGERADOR En la figura 5 resumimos el esquema de funcionamiento de un equipo de aire acondicionado funcionando como refrigerador. En un sistema central de aire acondicionado, el aire es atraído al sistema de conductos a través del sistema de retorno de aire. En el sistema de retorno de aire hay un intercambiador en el evaporador. El intercambiador del evaporador está conectado al condensador (que es la unidad que está fuera de la casa,) por un tubo de cobre. El refrigerante es

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Figura 5

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Como el refrigerante está más frío que el aire caliente, el refrigerante absorbe calor del aire. El refrigerante es enviado hacia la unidad exterior o condensador. Cuando el refrigerante caliente está en el condensador, es comprimido por el compresor; la compresión del refrigerante hace que éste hierva. El refrigerante al hervir, despide el calor que ha absorbido dentro de la casa, entonces atraviesa la bobina dentro del condensador Figura 7

donde se enfría de nuevo y está listo para volver al interior de la vivienda para absorber más calor del ambiente. Mientras este proceso se cumple, la temperatura y la humedad relativa dentro de la casa bajan considerablemente. El nivel de humedad relativa baja porque el aire más frío no puede contener tanto vapor. Según se va enfriando el aire, éste cede algo de vapor y queda acumulado en la base del intercambiador del evaporador y es entonces cuando se desprende, tal como se muestra en la figura 6. En resumen, la unidad interior (de pared, suelo, techo) es la que absorbe el exceso de calor de la habitación y hace circular el aire frío por la misma, y la unidad exterior también llamada condensador, es a través de la cual se elimina el exceso de calor absorbido, hacia el exterior. Estas dos unidades están conectadas entre si por tuberías. EL PROCESO DE REFRIGERACIÓN Y LIMPIEZA DEL AIRE A diferencia del sistema de calefacción, en el que el líquido refrigerante absorbe calor del motor y se lo cede a dos radiadores (refrigeración y calefacción), en el caso del aire acondicionado, el objetivo consiste en que el fluido frigorífico absorba el calor del aire que entra al habitáculo mediante el evaporador. Por lo tanto, deberá cederlo al ambiente mediante otro intercambiador, el condensador. En la figura 7 podemos ver una vista explotada de un sistema de aire acondicionado. Capítulo 1

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El principio de funcionamiento del circuito de aire acondicionado se puede explicar de la siguiente manera: 1 - Compresión El fluido en estado gaseoso es aspirado por el compresor a baja presión y baja temperatura (3 bar, 5ºC) y sale comprimido a alta presión y alta temperatura (20 bar, 110ºC). La energía necesaria para llevar a cabo este trabajo de compresión se la aporta la correa del alternador, que también suele mover la bomba de líquido refrigerante.

2 - Condensación El fluido en estado gaseoso entra en el condensador a alta presión y temperatura. Empieza la cesión de calor del fluido al aire que atraviesa el intercambiador, produciéndose la condensación del fluido frigorífico, saliendo del condensador en estado líquido a alta presión y temperatura media (19 bar, 60ºC) 3 - Filtrado y desecado El fluido en estado líquido pasa por el filtro deshidratante, que absorbe la humedad que pueda

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contener el fluido. Además, pasa a través de un elemento filtrante que retiene las impurezas presentes en el líquido. No debe producirse ningún cambio en el estado termodinámico del fluido. 4 - Expansión El fluido en estado líquido a 19 bar y 60ºC penetra en la válvula de expansión termostática, produciéndose una caída brusca de presión y temperatura. El fluido sale de la válvula en estado difásico, a una presión de 3 bar y una temperatura de 0ºC. 5 - Evaporación El fluido en estado difásico penetra en el evaporador, donde comienza el intercambio de calor con el aire exterior que penetra al habitáculo. El fluido necesita absorber calor para poder evaporarse, y lo toma del aire que atraviesa el evaporador. A su vez, la humedad presente en este aire se condensa sobre las aletas (superficie fría) y se acumula en una bandeja bajo el intercambiador, para después ser evacuada al exterior mediante un conducto de desagüe. Vea en la figura 8 cómo se lleva a cabo este proceso.

Figura 8 Capítulo 1

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6 - Control El fluido a la salida del evaporador y por lo tanto a la entrada del compresor debe estar en estado gaseoso, para evitar posibles deterioros en el compresor. En los circuitos equipados con una válvula de expansión termostática, el control se realiza a la salida del evaporador, mediante el recalentamiento, o diferencia entre la temperatura a la salida del evaporador y la temperatura de evaporación. Dicho valor debe estar comprendido entre 2 y 10ºC, y en caso de encontrarse fuera de estos márgenes, la válvula se abre mas o menos para permitir la entrada de una caudal mayor o menor al evaporador. Es por lo tanto imprescindible no variar el tarado (calibración) de dicha válvula. Una vez garantizada la evaporación de la totalidad del fluido, éste pasa de nuevo por el compresor, y el ciclo comienza otra vez.

MANTENIMIENTO DEL EQUIPO Al igual que un vehículo, su equipo de aire acondicionado requiere de mantenciones periódicas por parte de un servicio técnico, de ésta forma prolonga la vida útil de su equipo. Si no se realizan el rendimiento del equipo disminuye hasta provocar un mal funcionamiento. Se recomiendan 2 mantenciones en el año, con una distancia entre ellas no mayor a 6 meses, normalmente se realizan al inicio de cada temporada (invierno - verano). Cada fabricante exige que se cumplan estas condiciones para hacer valer la garantía por razones obvias. Lo que debe exigir al momento de realizar una mantención es lo siguiente: o o o o o

Limpieza de filtros. Revisión de carga de refrigerante. Chequeo de circuito de fuerza y control. Medición de corriente de motores. Chequeo termostato. Capítulo 1

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o Revisión de niveles de ruido. o Prueba de funcionamiento. o Lavado de unidad condensadora con un líquido desengrasante especial para equipos de aire acondicionado.

Es indispensable que realice una limpieza de los filtros de absorción de su equipo en forma periódica, de lo contrario el rendimiento del aparato bajará notablemente, ya que lentamente el flujo de aire se obstaculiza por el polvo acumulado. Además, los filtros deben mantenerse limpios para eliminar las bacterias que captura en el polvo acumulado, figura 9. El proceso es simple, abra la cubierta del equipo, extraiga el filtro plástico y lávelo, si su equipo tiene filtros adicionales antibacterianos retírelos del filtro plástico, de lo contrario quedarán inutilizables. Una vez terminado el lavado seque bien el filtro antes de volver a colocarlo, figura 10. CONSEJOS PARA UN USO EFICIENTE o El aire acondicionado se debe utilizar de forma adecuada para conseguir una atmósfera idónea en cuanto a las condiciones de temperatura, humedad, limpieza y distribución del aire en un lugar o espacio cerrado. o La temperatura de la zona climatizada debe ser regulada en función de la temperatura exterior y según la capacidad de adaptación del cuerpo a los cambios climáticos. o Diferencias bruscas de temperatura (mayores de 10-12ºC) pueden ocasionar problemas de salud. La temperatura ideal para el cuerpo humano oscila entre los 20ºC en invierno y los 25ºC en verano, siendo recomendable que el equipo garantice la estabilidad de la temperatura aconsejada.

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Capítulo 1

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Figura 10

o La humedad relativa del aire debe situarse entre el 40% y el 60%. Con porcentajes más elevados, existe un mayor riesgo de desarrollo de microorganismos patógenos. o Se recomienda utilizar equipos de aire acondicionado que permitan regenerar el aire del ambiente y purificarlo a través de su sistema de filtros, impidiendo la circulación de partículas microscópicas contaminantes y evitando la presencia de pólenes y ácaros. o Un aire limpio evita inconvenientes tales como la irritación de ojos, nariz y garganta, dolores de cabeza, malestar general y procesos alérgicos. Es aconsejable que los equipos de aire acondicionado dispongan de filtros que esterilicen el aire (tipo neoplasma o similares), así como sistemas de auto-limpieza y secado de la unidad interior para prevenir o controlar el desarrollo y proliferación de bacterias y hongos y, por consiguiente, la posibilidad de sufrir alguna enfermedad infecciosa. o Los equipos de aire acondicionado deben reducir al máximo posible el nivel de ruido, para evitar el estrés y facilitar el descanso. o Entre los sistemas de aire acondicionado son preferibles los equipos que posibilitan la distribución del aire de manera uniforme, controlando el caudal y la velocidad del mismo, y que evitan que la corriente de aire se dirija directamente a las personas.

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o Si el equipo de aire acondicionado ha estado sin funcionar durante un largo período de tiempo, se recomienda que, antes de su empleo, se compruebe la situación de los sistemas de filtrado, con objeto de asegurarse un aire sano y saludable. o Diferentes estudios demuestran que, utilizado de forma adecuada, el aire acondicionado favorece el bienestar y la salud de las personas. AIRE ACONDICIONADO SOLAR El principio mediante el cual un Aire Acondicionado Solar logra refrigerar un habitáculo es exactamente el mismo que el de un aire acondicionado convencional pero posee una diferencia que permite que exista un ahorro de energía sin perder su eficiencia de refrigeración.

En general, los equipos de aire acondicionado solar térmico, utilizan tanto energía solar como energía eléctrica. La energía solar suple a la energía eléctrica para reducir las demandas de energía en el compresor del sistema, proporcionando ahorros considerables para los usuarios. El compresor enfría y calienta poderosamente, opera de manera delicada, y trabaja con una carga baja. Esto extiende la duración de su unidad. El uso de un aire acondicionado solar implica ahorros económicos considerables. El grado de ahorro depende, en principio, de la temperatura ambiente de su región, así que los resultados podrían variar dependiendo en latitud y longitud. La operación del sistema es tranquila y silenciosa. El aire acondicionado utiliza un conducto de aire de espuma y un sistema de ventilación de poco ruido. Todo lo anterior sirve para reducir el ruido del sistema como corresponde. Su funcionaCapítulo 1

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Servicio Técnico a Equipos de Línea Blanca miento suele ser controlado por un microcontrolador. El control remoto y el panel de control pueden ser utilizados intercambiablemente. Su manejo es conveniente y simple. El aire acondicionado solar incluye un sistema detección automática. En la figura 11 podemos apreciar una gráfica que ejemplifica el funcionamiento de estos equipos. En los equipos de Aire Acondicionado Solares se coloca entre la etapa de compresión y la etapa de condensación un colector de energía solar térmico que funciona de la siguiente manera: Una vez que el refrigerante sale del compresor este pasa por dentro de un serpentín que se encuentra dentro del tanque de almacenamiento de agua del colector solar donde se lleva a cabo una transferencia de energía del agua caliente hacia el refrigerante lo que eleva su temperatura. El principal efecto de este cambio en la temperatura es el aumento de la presión, esto se debe a una propiedad termodinámica que establece que cuando se tienen restricciones de volumen, un aumento en la temperatura provoca un aumento en la presión. Una vez que se elevo nuevamente la presión del refrigerante el proceso sigue de manera convencional. El ahorro de energía se consigue gracias a que el compresor que utilizan los equipos de Aire Acondicionado Solar es más pequeño gastando menos energía eléctrica con la confianza de que se mantiene la eficiencia refrigerante gracias al modo en que trabaja el colector solar en conjunto con la tecnología de punta de los equipos. Este ahorro llega a ser del 60% en el consumo eléctrico. PREGUNTAS FRECUENTES ¿Cómo quita la humedad de una habitación el aire acondicionado? El intercambiador del evaporador, situado en la

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parte frontal del equipo de aire acondicionado, se enfría mucho durante el funcionamiento normal. Cuando el vapor caliente que hay en la habitación se pone en contacto con el evaporador frío, el vapor de aire se condensa y se pega al intercambiador del evaporador. Según se va condensado el vapor, el agua empieza a gotear dentro de la base del aire acondicionado donde es evaporado hacia el exterior de la casa.

¿En que consiste la instalación de un sistema de aire acondicionado? En la Instalación de los equipos interior y exterior, (es preferible un sistema split porque ofrece más opciones de instalación y porque se deben hacer pequeños orificios en las paredes para pasar los tubos y cables que los comunican. También se deben instalar las líneas de refrigerante, conectar las salidas y entradas del suministro de aire, instalar los conductos (deben ser sellados y aislados) y el sistema de control, colocar las tuberías y respiradero del horno de gas (si fuera necesario), cargar el sistema de refrigerante y realizar la correspondiente instalación eléctrica. ¿Cuánto tiempo debería durar una unidad de aire acondicionado? La duración es variable, en parte debido al hecho de que el uso es diferente de una casa a otra. Cuando un técnico realiza el mantenimiento y el servicio preventivo regular sugerido para el aparato, los promedios de la industria indican que un aire acondicionado debería durar de 8 a 15 años (los equipos que se encuentran en la costa pueden durar menos). ¿Es necesario limpiar el equipo de aire acondicionado? Si, al menos una vez al año (lo aconsejable es dos veces al año). El condensador exterior se va

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Figura 12

ensuciando con el uso. Debe limpiarse la bobina exterior, comprobarse el nivel de gas y el estado de los motores. Si no hacemos un mantenimiento periódico de nuestro aparato de aire acondicionado, el rendimiento será menor y el consumo de energía será mayor. ¿Es normal que el equipo de aire acondicionado esté funcionando continuamente? De ninguna manera. Si el aire acondicionado está funcionando constantemente y la habitación no se enfría hasta la temperatura establecida, deberían de comprobarse varias cosas. Primero la temperatura del aire que entra al equipo. Después comprobar la temperatura del aire que es expulsado del aparato. La diferencia de las temperaturas no debería ser menor de 15 grados. Si la unidad no puede enfriar unos 15 grados, o más, el aire que pasa a través suyo, podría tener algún defecto. Si la unidad genera una diferencia de más de 15 grados entonces probablemente está trabajando correctamente pero la capacidad es insuficiente para refrigerar todo el área donde se encuentra. ¿Se emplean símbolos estándar en los controles de los equipos? En general se respetan símbolos clásicos, fáciles

de interpretar para la mayoría de los usuarios. En la figura 12 tenemos una tabla que ejemplifica los diferentes procesos de climatización ambiental. ¿Es posible lograr que el aire acondicionado sea más eficiente? Si, algunos consejos pueden ser útiles, por ejemplo se debe evitar cualquier luz solar directa que caliente el sector en el que está la unidad de aire acondicionado. Limpie el filtro de polvo cada mes o tan frecuentemente como se necesite. Limite el uso de cualquier generador de calor como estufas, hornos, microondas, secadores de pelo, etc. ¿Qué es el “Ratio de Eficiencia Energética”? El EER o Grado de Rendimiento Energético, mide el consumo de energía y el rendimiento del aire acondicionado. Un grado de rendimiento elevado significa que consume menos energía. El EER de un aire acondicionado es su grado de BTU (British Thermal Unit, unidad de medida inglesa; 1 BTU = 252 calorías = 0,252 frigorias). Por ejemplo si un aire acondicionado de 10.000 BTU consume 1.200 watt, su grado de rendimiento energético es 8,3 (10.000 BTU/1.200W). Capítulo 1

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¿Cuál es la diferencia entre un equipo de aire acondicionado y un climatizador? En principio es lo mismo, sin embargo podemos decir que mientras un sistema de aire acondicionado proporciona al ambiente aire con una temperatura controlada, la cual ha seleccionado el usuario, un climatizador, además, corrige la humedad del ambiente y filtra el aire. ¿Qué es un aparato de aire acondicionado inverter? Los aparatos de aire acondicionado del tipo inverter funcionan con una potencia variable ya que su compresor puede trabajar a varias velocidades. Primero funcionan a máxima potencia hasta alcanzar el valor de temperatura programado y después trabajan en modo automático disminuyendo la potencia para seguir manteniendo esta temperatura programada de una manera estable. Por todo ello estos modelos de aire acondicionado logran un mayor confort y ahorran energía. El ahorro de energía en condiciones normales de funcionamiento puede llegar a los 25% a diferencia de los modelos de aire acondicionado no inverter. ¿Qué es una bomba de calor? Actualmente se conoce como bomba de calor a un método de refrigeración diseñado de tal forma que sus componentes básicos, pueden recibir calor de otro fluido y meterlo al espacio acondicionado cuando se precise calefacción, para lo cual se invierte la secuencia del refrigerante. Resumiendo, la bomba de calor en invierno toma calor del exterior, a baja temperatura, y lo “bombea” transportándolo al interior del local que se desea acondicionar; en verano, mediante una válvula de inversión de ciclo, se transfiere el calor del local al aire exterior.

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¿Es recomendable usar como calefacción un aparato de aire acondicionado con bomba de calor? Como sistema de calefacción único, los aparatos de aire acondicionado con bomba de calor se recomiendan más bien en zonas climáticas con una temperatura moderada en invierno. Con temperaturas muy bajas no es lo ideal usar exclusivamente un aparato de aire acondicionado con bomba de calor para la función de calentar. Además, la temperatura exterior mínima para que los aparatos de aire acondicionado con bomba de calor funcionen con eficiencia es de entre -1,5 ºC a -8 ºC. Con temperaturas más bajas la eficiencia baja notablemente. Por eso en caso de temperaturas muy bajas a largo plazo es más conveniente y económico la propia instalación y utilización de una calefacción central. Eso sí, con tal calefacción instalada la bomba de calor de un aparato de aire acondicionado puede ser una opción de calefacción auxiliar para en ocasiones calentar el aire rápidamente por poco tiempo. ¿Qué son aparatos de aire acondicionado tipo split? Los aparatos de aire acondicionado tipo split están formados por dos tipos de unidades: o Una o varias unidades interiores (con el evaporador y ventilador) para colocar o fijar en el interior de la casa y o una unidad exterior (con el compresor) para colocar o fijar en el exterior de la casa. Cada unidad interior se conecta a través de un tubo, que contiene varios tubos y cables, con la unidad exterior. Existen equipos de aire acondicionado split sin y con bomba de calor.

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¿Qué son unidades multi-split? Las unidades no multi-split son aparatos de aire acondicionado que consisten de la unidad exterior y una única unidad interior. Los aparatos de aire acondicionado tipo multi-split consisten de la unidad exterior y varias unidades interiores, normalmente 2 (llamados “2 x 1”), tres o cuatro. Este sistema posibilita la instalación de aparatos de aire acondicionado en varias habitaciones sin que se haya de instalar una multitud de unidades exteriores. Para la instalación de este sistema los tubos de circulación del líquido refrigerante tienen que atravesar las varias habitaciones de la vivienda, lo cual puede complicar su instalación. Construcciones de edificios nuevos ya pueden tener preparada una preinstalación de tal tubería. Estos aparatos de aire acondicionado permiten la programación de temperaturas diferentes en cada una de las habitaciones donde se ha instalado una unidad interior. Algunos modelos disponen de un control central, que permite programar de un modo automático la temperatura y el tiempo de actuación de las distintas unidades interiores. ¿Cómo se determina la potencia adecuada de un aparato de aire acondicionado? La potencia adecuada que necesita tener un aparato de aire acondicionado para una vivienda, oficina, etcétera depende de varios criterios, como: o La zona climática en la que se encuentra la vivienda. o La humedad ambiental; en un ambiente menos húmedo el aparato de aire acondicionado necesita menos potencia que en ambientes más húmedos. o La situación de la vivienda en el edificio; cuanto más alta o más orientada al Sur esté situada la vivienda, mayores serán las temperatu-

ras, por lo que conviene un aparato de aire acondicionado con mayor potencia para la refrigeración. o La aislación térmica del edificio._ o Las dimensiones de la habitación, vivienda u oficina a refrigerar._ o Elementos interiores (la iluminación de la vivienda aumenta la temperatura, sobre todo la halógena ya que desprende mucho calor)._ o Las preferencias de cada persona.

¿Cómo se sabe el rendimiento energético de un equipo? A través del COP del equipo. El COP es el cociente entre la capacidad frigorífica en Watt y el consumo ó potencia absorbida también en Watt. ¿Cómo se puede calcular la potencia del equipo de aire acondicionado para el espacio que se quiere climatizar? Aun cuando las dimensiones del espacio a climatizar son uno de los principales factores a tener en cuenta, hay que valorar otros aspectos como cargas internas del local. Aquellas generadas por maquinaria o personas, la altura del techo, la ventilación con posibles sistemas de filtraje o renovaciones de aire, la existencia de ventanas y el aislamiento del lugar, para mencionar algunos. Por estos motivos, el cálculo de la potencia y el equipo de aire acondicionado adecuado a cada caso concreto, es altamente recomendable que sea realizado por un profesional. Sólo así se podrá optar por el equipo que mejor se adapte a las necesidades reales. Para el uso en viviendas promedio, con techos de no más de 3,4 metros de altura, un cálculo sencillo es de 600 BTU por cada metro cuadrado de la habitación, por ejemplo, para un living de 4 m x 5 m, se puede instalar un equipo de 12.000 BTU, es decir, unas 3.000 frigorías. Capítulo 1

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¿El gas refrigerante se gasta o deteriora? Si no se produce ninguna fuga, no es necesario recargar las máquinas de aire acondicionado ni cámaras frigoríficas, puesto que el gas refrigerante no se deteriora con el paso del tiempo.

Se recomienda la posición automática del electrodoméstico, entre 23 y 25 Cº.

Tengo un aparato de aire acondicionado, y en invierno no calienta, ¿está estropeado? No necesariamente, pero los aparatos de aire acondicionado económicos, en general dejan de producir calor a temperaturas inferiores a los -5ºC.

El R22, Monoclorodifluorometano, es un gas incoloro comúnmente utilizado para los equipos de refrigeración, en principio por su bajo punto de fusión, (-157 °C). Tiene una densidad 3 veces superior a la del aire en estado líquido y 1,2 veces la del agua, es contaminante. A 20 °C tiene una presión de saturación de 9,1 bares (dato importante para el trabajo en las instalaciones de refrigeración, pues una medida esencial que es la presión del circuito, depende de la temperatura ambiente). El R22 era hasta hace poco el gas refrigerante más utilizado en el sector del aire acondicionado, tanto para instalaciones de tipo industrial como domésticas, aunque está prohibido su distribución por ser altamente perjudicial para la capa de ozono. Fue sustituido por el R407C y actualmente por el R410A y el R134a. Los sustitutos del R22 deben cumplir ciertas características, tales como:

¿Las unidades de aire acondicionado exterior se deben poner a cubierto? No es necesario, las unidades exteriores de los aires acondicionados están preparadas para la intemperie. ¿Cómo se mide la capacidad energética del equipo? Existen tres medidas de potencia térmica o o o

Watt BTU (British Thermal Unit) Kilocalorías o Frigorías

1000 calorías (1 kilocaloría) es igual a una frigoría, luego para hacer la conversión de BTU a frigorías deberá multiplicarse BTU por 0,252. Si por el contrario la conversión es de frigorías a BTU deberán dividirse las frigorías entre 0.252. Para hacer la conversión de Watt a Frigorías deberán multiplicarse los Watt por 0,86 (es un dato promedio que depende del EER, tal como ya vimos). Si por el contrario la conversión es de frigorías a Watt deberán dividirse las frigorías entre 0,86. ¿A qué temperatura debe estar graduado el equipo para una grata y económica climatización?

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EL GAS EN LOS EQUIPOS DE AIRE ACONDICIONADO

No dañan la capa de ozono. Tienen bajo efecto invernadero. No son tóxicos ni inflamables. Son estables en condiciones normales de presión y temperatura. Son eficientes energéticamente. La normativa internacional establece que desde el 1 de enero de 2004 está prohibida la fabricación de todo tipo de equipos con HCFCs (Hidroclorofluorocarbon). Además, desde el 1 de enero de 2010 no se puede comercializar en la unción europea y tampoco en varios países de América Latina, entre ellos Argentina y México. Sin

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una hora. Si nota que pierde el vacío, antes de cargar gas deberá localizar la fuga, si no realiza este proceso, puede ser denunciado ante las autoridades sanitarias ya que arrojar gas contaminante al aire es delito.

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embargo, por Internet se los puede conseguir a buen precio, lo que hace una “tentación” para técnicos Figura 14 inescrupulosos, dado que su costo es mucho menor que los sustitutos antes mencionados. CARGA DE GAS EN EQUIPOS DE AIRE ACONDICIONADO Un equipo bien instalado y hermético NO TIENE PORQUE PERDER EL GAS, es falsa esa especie de leyenda urbana “que cada 2 años hay que reponer gas”, si es así es porque tenemos una fuga y hay que buscarla. Para cargar un gas u otro debe estar completamente seguro de que cargará el gas correcto, ya que las mezclas de gases no se pueden realizar, por lo que miraremos la etiqueta de características de la unidad exterior, asegurándonos que tipo de gas usa (si emplea R22, por ser un equipo viejo, debe cargar R410A). Antes de cargar GAS debe cerciorarse que toda la instalación está acabada y hermética, (todas las tuercas de los tubos bien apretadas), lo verifica haciendo vacío y viendo que no recupera presión luego de

Nota: La carga de gas en un equipo doméstico se realiza en la fase GAS, nunca en fase LÍQUIDA invirtiendo el botellón de gas. La carga se realiza por la toma de servicio en BAJA, que es la única toma disponible en equipos domésticos. Una vez reparada la avería que ocasionaba la fuga, como dijimos, debe realizar el vacío de la unidad, tarea OBLIGATORIA para un correcto funcionamiento. Para ello conecte el manómetro de baja AZUL a la válvula de servicio y la manguera AMARILLA a la bomba de vacío, abra la llave de paso del manómetro (AZUL en la foto de la figura 13), accionamos la bomba e iniciamos el vacío que durará unos 30 minutos, pasados estos, cerramos primero la llave de paso (AZUL) y luego paramos la bomba. Tenemos que esperar al menos 1 hora para aseguramos que el circuito no recupera presión (lo que indica que no hay fugas, figura 14); recuerde que esto se verifica a través de la aguja del manómetro, es decir, la aguja no debe subir nuevamente a 0. Si podemos esperar mas horas o toda la noche, mejor, tendremos la certeza de que el circuito no tiene siquiera una fuga minúscula. Una vez que haya verificado que no hay fugas, puede proceder a la carga de gas, para ello desconecte la bomba de vacío (entrará aire en la manguera de carga AMARILLA), conecte a la manguera la botella de gas, afloje el extremo de la manguera AMARILLA en el lado del manómetro, abra ligeramente la llave de paso de la botella para purgar la manguera durante unos 5 segundos Capítulo 1

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Servicio Técnico a Equipos de Línea Blanca y rosque rápidamente la manguera al manómetro, ya tendremos el conjunto listo para iniciar la carga, figura 15. El gas debe cargarse en fase líquida SIEMPRE (es una combinación de 3 gases). En principio debe cargar la cantidad exacta que indica el fabricante utilizando para ello una balanza (báscula), si no dispone de ella, debe cargar el líquido poco a poco, con la botella en posición vertical. Este método de carga no es el apropiado, pero es el más sencillo cuando no se cuenta con el equipo apropiado, cada uno debe obrar según su responsabilidad (por favor que esto quede claro). Podemos cargar gas controlando los tres parámetros básicos, manómetro, pinza amperométrica y termómetro. Ponga en marcha el equipo y pasados 30 segundos vaya soltando gas en períodos de 5 a 8 segundos, cerrando la llave de paso y esperando unos 30 a 40 segundos a que el compresor digiera el líquido y lo vaya evaporando, luego vuelva a soltar otro golpe de líquido y espere otra vez, así sucesivamente. Tenga en cuenta que el compresor está preparado para absorver gas, NO LÍQUIDO, por lo que se corre el riesgo de averiarlo irremisiblemente. Es por eso que la carga debe hacerse en períodos de 5 a 8 segundos, descansando de 30 a 40 segundos. El manómetro indicará el aumento progresivo de presión, el amperímetro aumento de intensidad y el termómetro descenso de temperatura, figura 16. Cuando se aproxime a la carga adecuada, los golpes de paso de líquido se deben espaciar en el tiempo y

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acortar en duración, 3 segundos por ejemplo, dejando pasar unos minutos para que el compresor normalice las presiones en todo el circuito, es preferible quedarnos algo cortos, que pasarnos de carga. El equipo tendrá el valor de gas apropiado cuando se consiga un salto térmico adecuado (unos 16º C) y en el manómetro mirando la escala de temperaturas de R407, verifique que este está evaporando a 0º, correspondiente a unos 4,75 bar, la intensidad consumida por el compresor habrá ido aumentando estando ya en la intensidad nominal de la máquina o muy próxima (este valor lo puede obtener de la etiqueta de las características del aparato. Cuando llegue a estos valores, no debe cargar más líquido y deje la máquina trabajando media hora, para ver si se mantiene estable. Cierre la llave de paso del manómetro, también la llave de paso de la botella, desconecte la manguera de la botella y desconecte rápidamente la manguera de la válvula de servicio para que se pierda el mínimo gas posible. Monte la tapa del cableado y coloque la funda armaflex que protege las válvulas.. ☺ Figura 15

BIBLIOGRAFÍA www.teleclima.com www.wvengineeringltd.com www.valeoservice.com/html/spain/es www.limpiatumundo.com www.elaireacondicionado.com

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CAPÍTULO 2

AIRE ACONDICIONADO INSTALACIÓN

Y

PUESTA

EN

MARCHA

DE UN

TIPO SPLIT

El siguiente capítulo, preparado en base al informe de instalación de Carlos López Beltrán, pretende mostrar gráficamente, paso a paso, todos los puntos a seguir en el montaje de un Aire Acondicionado doméstico de tipo SPLIT. En si la instalación no es compleja, requiere algún conocimiento o habilidad en varios oficios tales como plomería, electricidad, albañilería, algo de refrigeración y alguna habilidad manual en el uso de herramientas. También se precisan algunas herramientas específicas del sector de frío y otras herramientas de uso común. INTRODUCCIÓN La información que brindamos en esta obra le permitirá evaluar si está capacitado o no para iniciar la instalación Ud. mismo y si puede conseguir o si merece la pena comprar las herramientas y el

tubo de gas. De partida para instalar un solo equipo le puedo adelantar que gastará más de lo que le costaría la instalación por parte de un profesional pero, si sigue los pasos que comentamos, verá que en un par de horas podrá realizar la instalación sin problemas, lo que lo alentará a utilizar Capítulo 2

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Servicio Técnico a Equipos de Línea Blanca estos conocimientos para dedicarse a una profesión altamente rentable.

¿QUÉ DEBE COMPROBAR ANTES DE INVERTIR DINERO? Lo primero que debe tener en cuenta es que la unidad interior tiene siempre su tubo de desagüe por la parte baja lateral, ya sea derecha o izquierda. El mismo siempre debe ir en sentido descendente, “nunca ascendente”, salvo que utilice una bomba de agua específica que suele ser bastante cara, además, NUNCA debe colocar una canaleta pegada al techo para pasar los tubos, figura 1. Luego debe plantearse ¿a dónde va a llevar el desagüe de la unidad interior? En verano, dependiendo de zonas húmedas o no, puede generar para 8 horas de funcionamiento de 5 a 8 litros de agua en provincias costeras y cerca de un litro de agua en zonas secas del interior. También deberá plantearse la posibilidad de instalar una bomba de calor (invierno - verano) en cuyo caso también tendrá que saber a dónde deberá llevar el desagüe de la máquina exterior. La unidad exterior solo genera agua en invierno, cuando el equipo está funcionando como calefactor y no como refrigerador. Un punto muy importante, antes de comenzar la instalación, es saber con certeza dónde instalará la unidad condensadora o unidad exterior, el sitio debe cumplir dos requisitos: - Deben ser accesibles las bocas de conexión y la válvula de servicio para seguridad del operario en la puesta en marcha, debe evitar instalarla en zonas críticas de difícil acceso para evitar accidentes. - NO debe exceder la medida máxima de tubería recomendada por el fabricante, ya que nos obligará a añadir gas y, también, el rendimiento disminuirá.

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Otro punto a tener en cuenta es de dónde tomará la corriente de 220V para alimentar al equipo. Se debe preveer antes de comenzar con el proceso, para evitar canaletas o cables que afeen la vista. LA ELECCIÓN DEL EQUIPO Si todavía no ha adquirido el equipo y debe de empezar a evaluar marcas y modelos, tenga en cuenta 3 cosas: 1 - Características técnicas, 2 - Frigorías acordes a la medida de habitación a climatizar. 3 - Ruido producido por la unidad interior. Este dato muy importante, ya que de este factor dependerá que pueda dormir por la noche o no con el equipo en marcha. Los equipos split pueden incluir: - Kit de instalación completo. - Kit de instalación básico. - Sin Kit de instalación. Algunos fabricantes incluyen en la caja de la unidad exterior casi la totalidad o parte del kit de instalación del equipo, cosa que nos puede ahorrar tiempo y dinero. A continuación mencionamos el equipamiento que suelen incluir algunos equipos:

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Instalación y Puesta en Marcha de un Aire Acondicionado Tipo Split

FISRT LINE (MARCA DE CARREFOUR). Suele incluir todo el material imprescindible para instalación de hasta 5 m, menos las canaletas, las ménsulas y elementos de instalación eléctrica. Esto es: tubos de cobre, armaflex, 4 roscas, cable eléctrico de 5 conductores, pasta para tapar el agujero, funda de plástico para el agujero de la pared. HASS (MARCA EUROPEA). Incluye un kit de instalación básico, casi todo lo anterior, menos los tubos de cobre y los tubos armaflex. LG. No incluye ningún tipo de kit de instalación, en algún caso solo son aprovechables las roscas por lo que todo el material de instalación se compra aparte. Una vez que ha elegido el equipo y ha tenido en cuenta todos los detalles que hemos especificado, puede comenzar a planificar la instalación. ELEMENTOS NECESARIOS PARA INSTALAR UN SPLIT CON GAS R407 O R12

- Tubo de cobre de media pulgada para la tubería de gas (los metros que separen las dos unidades mas 1m). - Tubo de cobre de un cuarto de pulgada para la tubería de líquido (los metros que separen las dos unidades mas 1m). - Tubo aislante armaflex, para media pulgada y un cuarto de pulgada para aislar las tuberías de gas y líquido. - Cinta aislante ó cinta armaflex para los acabados de las válvulas (para aislarlas) y para unir los armaflex. - 2 roscas par tubo de media pulgada, a veces vienen colocadas en el equipo y se pueden reutilizar. - 2 roscar para tubo de un cuarto de pulgada, igual que en el caso anterior.

- Canaleta para aire acondicionado con tapa de 4 cm de ancho y 4 cm de alto (se suelen vender por separado la canaleta y la tapa en tiras de 2 m y son caras). Estas canaletas son los elementos más caros de la instalación. - 2 ménsulas en L para colgar la unidad condensadora (exterior) según necesidades del lugar donde se hará la instalación. - 4 sílentblocks para evitar traspaso de vibraciones de la unidad condensadora a la pared. El silenblock es un bloque silencioso, antivibratorio, (literalmente en Inglés: bloque silencioso) es una pieza de un material flexible o elastómero, normalmente de algún tipo de caucho para absorber los choques y las vibraciones entre los componentes mecánicos y la estructura en la que se apoya, como consecuencia de absorber los choques y las vibraciones también elimina los ruidos, de donde procede su nombre. - Tacos de 5 ó 6 mm y tornillos (unos 20) para colgar la unidad interior y para las canaletas. - 6 a 8 Tornillos con taco, o tacos metálicos de expansión (8 a 10 mm), para colgar las ménsulas que sostendrán la unidad exterior. - Tubo de desagüe para la unidad interior y exterior. - Conexión “T” para unir los tubos de desagüe. - Cable de red de 3 conductores que deberá instalarse desde la toma o caja de empalmes (caja principal) hasta la unidad interior. La sección dependerá de la potencia del equipo. - Cable de 5 conductores para comunicar la unidad interior con la exterior. - En algunos casos, cable de 2 conductores para comunicar el termostato de la unidad interior con la exterior. - Silicona o pasta de sellar para tapar el agujero de la pared. - Regleta de conexión eléctrica, 3 a 6 unidades según necesidades, para el cable de red de 220V. Capítulo 2

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Servicio Técnico a Equipos de Línea Blanca HERRAMIENTAS NECESARIAS PARA INSTALAR UN SPLIT CON GAS R407 O R12

- Taladro (agujereadora) con percutor para pared, cuanto mayor tamaño y calidad mejor, aunque con un taladro sencillo, como veremos en las figuras, también se puede hacer la instalación. - Brocas (mechas) de pared de diferentes medidas y longitudes, 5, 6, 10, 12 mm - Broca (mecha) de corona para iniciar el agujero desde el interior de la habitación (no rompe el yeso u otros acabados delicados). - Broca (mecha) de corona para muro, para continuar el agujero, es cara y no es necesaria, si no la tenemos se pueden hacer con brocas de 10mm varios agujeros y acabar con cortafierro (cincel o escarpara) y martillo. - Cortafierro para picar la pared. - Martillo o maza de albañil. - Alicates de corte para electricidad. - Nivel y metro. - Destornillador de punta de estrella grande y pequeño. - Destornillador de punta plana pequeño para regletas. - Llaves inglesas de varias medidas 12, 13, 17, 22, 24. - Llave de rodillo grande, complemento de las llaves inglesas. - Alicate de presión (por si se lima alguna tuerca y la llave fija patina).

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- Sierra de arco para las canaletas y tijera para cortar chapa (esta última no es imprescindible). - Pistola de silicona y tubo o tubos de silicona. - Bote de espuma expandida, (este no es necesario depende del agujero de la pared). HERRAMIENTAS ESPECÍFICAS PARA REFRIGERACIÓN En la figura que está más abajo podemos apreciar un kit de herramientas básico para la instalación de equipos de refrigeración. Entre ellos, podemos destacar los siguientes: - Muelle para curvar tubos de media pulgada y de un cuarto de pulgada. No es imprescindible. - Corta tubos pequeño. - Abocardador para tubos de frío. Es la herramienta que permite realizar una “pestaña” en la boca del tubo para que éste se asiente sobre la válvula minimizando la posibilidad de fugas. Los de plomería por lo general no sirven ya que las medidas de tubos usadas en frío son americanas y no compatibles con las de fontanería (plomería). - Bomba de Vacío. - Manómetros adecuados para el gas a utilizar, aunque para solo hacer vacío, sirven los de R22. - Garrafa con gas para refrigeración. Debe ser un gas autorizado para la localidad donde hará la instalación, en general R407, R410 ó R134a.

Kit de herramientas básico para refrigeración Capítulo 2

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TIPOS DE GASES PARA SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO Y REFRIGERACIÓN

Existen diferentes tipos de gas refrigerante utilizados en aire acondicionado, y sistemas de refrigeración. Muchos de ellos son altamente contaminantes y su uso está restringido a instalaciones industriales controladas. El instalador debe utilizar gas que sea apto o aprobado por las autoridades de su localidad. Hay muchos tipos de gas que suele ser contaminante y su uso o bien está prohibido o no es recomendable, entre ellos podemos encontrar: EL GAS REFRIGERANTE R22: Es el mas común utilizado en aire acondicionado, es contaminante de la capa de ozono, en países europeos el uso de gas refrigerante R22 está prohibido, en varios países de América Latina también. El R22 Es un gas algo menos contaminante que el R12 un 94%, menos destructor de la capa de OZONO, pero igualmente prohibido al contener cloro y producir el efecto invernadero. El R22 hierve a presión atmosférica, con una temperatura de -40ºC, y utiliza aceite mineral. EL GAS REFRIGERANTE R12: Utilizado por los fabricantes en heladeras familiares, cámaras frigoríficas y sistemas de frío, también esta prohibido en varios países por ser contaminante. EL GAS REFRIGERANTE R502: Utilizado en la industria frigorífica en general, también está prohibido por ser contaminante de la capa de ozono. Existen sustitutos para estos gases, los llamados gases ecológicos, no dañan la capa de ozono pero contienen metano que causa efecto invernadero. Entre estos gases, podemos mencionar: EL GAS REFRIGERANTE R134A: Es el sustituto del gas R12 sin contener un solo átomo de cloro.

EL GAS REFRIGERANTE R404A: Utilizado en máquinas de hielo y expositores de supermercado sustituto del gas refrigerante R502. EL GAS REFRIGERANTE R406A: Otro sustituto del gas refrigerante R12 para neveras (heladeras) y congeladores domésticos. EL GAS REFRIGERANTE R407C: Es una mezcla de varios gases ( R32, R125, R134a), es el sustituto del R22, ya que utiliza el mismo tipo de compresor, pero no el mismo tipo de aceite, ya que usa sintético. Si se emplea este gas, se tendría que cambiar también el aceite ya que este tipo de gas no es miscible con aceites minerales y produciría problemas de retorno y bloqueo de capilares. Al ser una mezcla de muchos gases, tiene descomposición, lo que implica que en determinadas condiciones, si se produce una fuga, la mezcla de este producto se puede fraccionar, siendo la resultante otro tipo de gas con propiedades distintas, lo que ocasionaría pérdida de rendimiento, de un 5% como mínimo. No es aconsejado su uso en bajas temperaturas ya que su rendimiento es muy malo. EL GAS REFRIGERANTE R417A: Es la solución perfecta para sustituir el R22, ya que es compatible en compresor y aceite, así permite a la industria seguir utilizando las máquinas ya fabricadas, tan solo cambiando el tipo de gas. El gas refrigerante R410a: Es realmente un gas refrigerante de nueva generación, más moderno y no un sustituto. Como todos los gases de la familia 400 tiene descomposición aunque menos que otros gases, es la mezcla de R32 y R125, utiliza aceites minerales, tiene mayor capacidad de refrigeración y permite trabajar en bajas temperaturas. EL GAS REFRIGERANTE 410A: Es el más utilizado para sistemas de aire acondicionado junto con el R134a. EL GAS REFRIGERANTE R507: Utilizado en la industria frigorífica general, no recomendado para equipos domésticos. Capítulo 2

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COMENZANDO LA INSTALACIÓN: FIJACIÓN DE LA UNIDAD INTERIOR Saque el soporte de chapa galvanizada donde va sujeta la unidad interior (evaporador), el equipo se sujeta al mismo mediante enganches,

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Figura 2

de cada tornillo es de solo unos 3 a 4 cm, debe repartirlos equitativamente y no importa colocar mas de 10 ó 12 tornillos. Para mayor comodidad se pueden utilizar tornillos de impacto con taco incluido, que se colocan a martillazos, siendo muy cómodos y rápidos de colocar, sino tiene puede

Figura 3

colóquelo en la pared, se centra con los laterales y se separa del techo unos 30 a 35 cm, marque en él unos 12 agujeros tal como mostramos en la figura 2. Taladre los agujeros para los tornillos que sujetarán el soporte a la pared, unos 12 agujeros, se colocan tornillos con taco, ya que la profundidad

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optar por taco tipo Fisher (de plástico con estrías) y tornillo roscado comunes, vea la figura 3. Antes de colocar el soporte en la pared, marque el centro para el agujero pasa tubos, debe tener cuidado de no marcarlo en la pared muy bajo, ya que de lo contrario el equipo no tapará el agujero realizado. Aún no coloque el soporte.


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Figura 5

Para el próximo paso, mire la figura 4. Taladre el agujero para los tubos, de unos 6,5 cm de diámetro a 7,5 cm. Para evitar dañar el yeso (reboque u otra terminación), inicie el agujero con una mecha o broca corona de madera, (suelen ser económicas), con la que podrá llegar hasta el ladrillo, con ayuda de un aspirador no hará excesivo polvo. Una vez retirada la primera capa de yeso, con martillo y escarpara (cortafierro o cincel), use una broca de unos 30 cm para taladrar el centro del agujero hasta traspasar la pared. Continúe el agujero con una corona de pared, si dispone de ella (tiene un costo algo elevado si solo la vamos a usar una vez, unos 50 dólares), sino realice varios agujeros con broca de 10mm y vaya picando la pared con maza y cortafierro, hasta realizar todo el agujero. Tal como se muestra en la figura 5, ahora coloque el soporte atornillándolo a la pared, utilize un nivel para comprobar que queda plano, siempre se puede ajustar unos mm arriba y abajo. Doble los tubos de la unidad interior, CON EXTREMO CUIDADO, de la forma que se ve en la

foto de la figura 5, para no forzar ni dañar las tuberías de cobre, dejándolas en este caso en un ángulo de 90º con respecto al equipo. Como puede observar en la foto, la tubería de 3/8”, la mas susceptible de dañarse o romperse, está protegida mediante un muelle en la zona de curvatura. A continuación pase los cables desde la parte exterior, hacia el interior (figura 6), debe pasar el cable de 5 conductores para control y el cable de 2 conductores del termostato. Ayudándose con la escalera como apoyo, lleve los cables hasta su ubicación, enganche el conector del cable del termostato y encíntelo para que no se suelte, lleve el cable de 5 hilos o conductores hasta su bornera (clema), para tomar la medida exacta. Encinte el desagüe y los tubos de cobre en la punta para que pasen cómodamente sin engancharse por el agujero. Con ayuda de alguien que le vaya tirando el cable sobrante, y guiando los tubos hacia fuera, pase los mismos, primero el cable blanco de ali-


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mentación y enganche el evaporador en su soporte. En la instalación que estamos comentando, al ser un “altillo”, para no afear la fachada del edificio con la unidad condensadora, se ha optado por un proceso un poco mas complicado, es decir, se ha decidido colocar dicha unidad en el tejado, taladrando el voladizo del tejado, una tarea algo mas laboriosa pero que mejorará la estética de la vivienda. Este proceso se muestra en la figura 7, mida desde la fachada hacia el interior. Previamente deberá localizado el lugar exacto para coincidir con el agujero de la pared, usando una plomada. La distancia de un módulo del equipo al otro no puede exceder de la medida que viene marcada por el cable de 5 conductores del kit de instalación (normalmente de 3 a 6 metros). Realice agujeros y pique con martillo y cincel; si tiene un taladro con función martillo percutor puede usarlo para esta labor. Una vez realizado el agujero del diámetro adecuado en el voladizo, de modo que le permita

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Figura 7

pasar las dos tuberías con el armaflex y los dos cables de 5 y 2 conductores, figura 8, proceda a preparar la canaleta que subirá las tuberías hacia el tejado; taladre el agujero pasa tubos. Coloque la canaleta en la pared con 3 tacos con tornillo como mínimo. Coloque las dos tuberías hacia arriba, sin forzar la curvatura del tubo y ponga el tubo de desagüe en sentido descendente “SIEMPRE”. FIJACIÓN DE LA UNIDAD EXTERIOR Sigue el procedimiento descripto en la figura 9. Marque la ubicación de las ménsulas para colgar la unidad condensadora, debe separarla unos 20 cm del suelo en este caso (si estuviera en un techo se debería separar unos cm de éste para mejorar la aireación), para hallar la distancia de la segunda ménsula, debe medir la distancia de centro a centro, de los agujeros de las patas de la unidad condensadora. Basta con 3 tornillos por ménsula para sujetarla


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a la pared, proceda a taladrar los agujeros, con un ángulo de unos 30º, que mejorará el agarre. Desmonte el espárrago de los tornillos de expansión y póngalo a través del agujero de la ménsula. Fije la ménsula y golpee con el martillo uno a uno los tornillos hasta que se introduzcan y

Figura 9

gándonos de ellas si están colocadas a mas de 1,5 m del suelo (haga esto si su peso es menor de unos 85 kilos). La unidad condensadora pesa unos 40 kg, por lo que las ménsulas deben aguantar el peso de una persona sin ceder ni desclavarse de la pared. Con un ayudante coloque la unidad condensadora sobre las ménsulas, figura 10, eleve los laterales, para colocar los 4 silentblocks y fíjelos con una llave inglesa. Figura 10

quede la ménsula pegada a la pared. Apriete los 6 tornillos para anclar las ménsulas a la pared, sin pasarse al apretar, ya que pueden partirse los tornillos. Antes de colocar sobre las ménsulas la unidad condensadora, realice la prueba de soporte de peso, subiéndonos encima de las ménsulas o col-

INSTALACIÓN DE LAS TUBERÍAS

Continúe el trabajo con la instalación de las tuberías de cobre. Como se muestra en la figura 11 estire el rollo de cobre suavemente para dejarlo lo mas recto posible, encinte la punta para que no entre polvo o humedad, introdúzcalo por el agujero hasta unos 15 cm más de donde se hayan las roscas de la unidad interior dentro de la habitaFigura 11

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ción. Con la colaboración de un ayudante y mediante el uso de un muelle curvador, vaya dando forma al tubo, realizando curvas con ángulos suaves hasta llegar a la unidad condensadora, deje en ella el tubo suavemente encarado hacia las válvulas y córtelo con un cortatubos, dejando un margen de unos 10 cm de más. Una vez determinada la forma que van a tener los tubos, para trabajar con mayor comodidad quítelos del agujero (en este caso porque es una medida superior a 2 m) y colóquele el tubo armaflex poco a poco sin forzarlo, ya que se perfora o pincha con facilidad. Los tramos de armaflex tienen 2 m por lo que deberá unir con cinta aislante una sección con la siguiente, para evitar la humedad, figura 12. Coloque las canaletas que protegerán los tubos y luego la tapa. Ya tiene colocadas las canaletas y los tubos están listos para roscar (abocardar). Dele al tubo una curva suave para que quede perfectamente encarado con la válvula y corte con un cortatubos. El cortatubos pequeño suele ser

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Figura 12

de mayor precisión. Tenga la precaución de dejar un pequeño margen de 1,5 a 2 cm de más al cortar. Ahora coloque la rosca y proceda al “abocardado”, es decir, a realizar una pestaña sobre el tubo para que asiente sobre la válvula para impedir fugas, figura 13. Recuerde que antes de abocardar debe colocar la rosca ya que si se olvida deberá cortar el tubo, colocar la rosca y volver a abocardar. En la figura 14 podemos observar un abocardador profesional multimedida de buena calidad y costo elevado. Hay de muchos tipos, no es preciso contar con una herramienta cara. Gire el abocardador para darle forma al tubo, para saber la medida exacta hasta donde abocardar, un método fácil, es utilizar los tapones de cobre que llevaban las roscas colocadas en el equipo, debe igualar su medida, como se ve en la foto del medio de la figura 14. Deberá dar vueltas a la manija de la herramienta, midiendo hasta alcanzar la magnitud adecuada. La foto de la derecha de la figura 14 muestra la


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falla antes mencionada, el técnico realizó el abocardado sin colocar la rosca antes… La solución al problema es cortar una pequeña sección de tubo (cuanto mas pequeña mejor), utilizando la muesca que posee el cortatubos en los rodillos que está diseñada para este fin (figura 15, izquierda), con esto consigue cortar solo unos 0,4 a 0,6 cm por lo que si ha dejado algo de margen, no tendrá problemas con el largo tubo. Si es necesario, quite las rebabas (figura 15, centro), algunos cortatubos de mayor tamaño llevan escariador (quitador de rebabas) incluido.

Figura 14

Coloque la rosca y abocarde nuevamente, el abocardado debe ser recto y no presentar fisuras (figura 15, derecha). Hecho esto, acerque el tubo a la válvula (figura 16, izquierda). Antes de apretar compruebe que sin forzar la tubería, el abocardado asiente perfectamente en la válvula. Sujete la tubería con una mano para no deformar el abocardado y con la otra vaya apretando la rosca, para acabar fijándola con una llave inglesa (figura 16, centro). Debe apretar lo suficiente, sin llegar a romper o agrietar el abocar-

Figura 15


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dado. Realice el otro abocardado y coloque la segunda tubería. Conecte la manguera con los cables de 5 conductores de la unidad exterior y el cable de 2 conductores del termostato (figura 16, derecha). Continúe el trabajo con las roscas de la unidad interior, ya que la canaleta empleada es ancha y tendrá espacio para realizar curvas, para poder tener tubo de reserva (figura 17, izquierda). Desmonte las roscas tapón de la unidad interior, dicha unidad en la mayoría de casos viene cargada con gas a presión, que al sacar la rosca se pierde, el motivo es para que no entre humedad en el circuito y así no se oxiden o degraden los tubos internamente y pueda tener la seguridad de que no tiene pérdidas. Las roscas soldadas de la unidad interior, al ser pequeñas, tienden a limarse, por lo que puede llegar a ser necesario usar una llave de presión para sujetarlas (figura 17 derecha). Una vez que está seguro de tener las tuberías

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Figura 17

bien apretadas y herméticas, conecte el manómetro y la bomba para realizar vacío en el circuito, el mismo se realizará en la tubería de media pulgada, en la unidad interior y en la tubería de un cuarto de pulgada. La unidad condensadora, aunque nos conectamos a su válvula, sigue estando hermética con el gas cargado en fábrica en su interior. Conecte la manguera azul a la válvula de servicio (figura 18), el otro extremo al manómetro (lado azul). La manguera amarilla de servicio al centro del manómetro y su otro extremo a la toma de aspiración de la bomba. En el juego de manómetros cierre la manivela roja, girándola hacia la derecha y abra al máximo la manivela azul, girándola hacia la izquierda. Ponga en marcha la bomba durante un tiempo de 30 a 40 minutos; aclaramos que transcurridos 6 ó 7 minutos el circuito ya estará al máximo de vacío, pero continúe con la acción de la bomba para retirar toda la humedad posible.


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Instalación y Puesta en Marcha de un Aire Acondicionado Tipo Split Figura 19

A la izquierda de la figura 19 puede observar el manómetro antes de empezar a hacer vacío, a la derecha se puede ver el manómetro con el circuito en vacío, no bajará más de -30, debiendo quedarse la aguja en este punto. Después de 30 a 40 minutos de vacío (no se preocupe si se excede en tiempo, ya que no dañará nada) siga el siguiente procedimiento: 1 - Cierre la llave azul del manómetro, girándola totalmente a la derecha. 2 - Pare la bomba de vacío. 3 Aguarde un mínimo de 20 minutos para comprobar si el circuito es hermético, es decir, no entra aire en el mismo; esto se verifica comprobando que la aguja del manómetro se mantenga en -30.

En el caso de que el circuito no sea hermético, entrará aire en él, por lo que la aguja del manómetro subirá hasta 0 (presión ambiente). Dependiendo del tamaño de la fuga la subida de la aguja se realizará con mayor o menor prontitud, es por ello que se aconseja esperar al menos 20 minutos. Si nota que no está en 0, pero la posición de la aguja varió (-25, por ejemplo) implica que hay una fuga pequeña que se debe localizar para que sea neutralizada, figura 20. Revise una a una todas las roscas, por si nos a quedado alguna floja, luego, verifique si el abocado de cada tubo está bien y sin fisuras. Rehaga el abocardado que crea sospechoso o del cual tenga dudas de que haya quedado mal, después de ésto volvemos a hacer vacío y esperamos nuevamente el resultado.


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Puede ser que no acierte a encontrar la fuga hasta el último abocardado. Verificado que no haya fugas, tendrá el circuito a punto para hacer circular el gas por las tuberías. Una vez comprobado que no hay fugas, desconecte la manguera amarilla de la bomba de vacío, figura 21. Luego, saque el tapón de la cabeza ajustable de las dos válvulas. Gire en sentido antihorario con una llave tipo allen N 5 la válvula de baja presión donde tenemos conectado el manómetro (apenas unos milímetros); la presión en el mismo pasará de vacío (-30) a presión ambiente o superior. Vuelva a cerrar la válvula en sentido horario y con la manguera ya con algo de presión en el circuito, desconéctela de la toma de servicio de baja presión, para evitar de esta manera que al sacar la manguera vuelva a ingresar aire en el circuito o pase aceite que pueda haber en la manguera al circuito. Tenga en cuenta que con esta operación se perderá algo de gas, por lo que debe proceder con velocidad. Una vez desconectada la manguera (figura 22), abra lentamente la válvula de baja presión (gírela en sentido antihorario) con la llave allen N 5 con lo que escuchará el paso del gas hacia el circuito. Para realizar este procedimiento, aconsejamos que abra a tope la rosca de la válvula y una vez llegado a la máxima apertura vuelva atrás media vuelta de rosca para evitar que la manija de la rosca se pueda quedar agarrotada con el tiempo. Realice la misma operación con la válvula de alta presión (válvula pequeña). Hecho esto, coloque los tapones de las válvulas. El gas ya está en el circuito. Conecte los 5 cables de control del equipo interior. Tome un

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Capítulo 2

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Figura 21

Figura 22

cable de alimentación de red de la caja de empalmes a través de una llave térmica y llévelo mediante canaleta (figura 23) hasta el agujero de la pared; únalo con el cable blanco del equipo

Figura 23

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Figura 24

interior, mediante una regleta (bornera) de 3 elementos (cable azul al neutro, cable marrón a fase y cable amarillo/verde a tierra). Lo llave térmica debe ser exclusiva para el equipo y conviene que sea de 20A. Conecte la manguera de drenaje de agua de la unidad interior (tubo gris de unos 30 cm) al tubo de drenaje exterior, llevándolo a una tubería de desagüe o a una zona donde pueda verter el agua sin problemas. Si lo conecta a una tubería de desagüe de la casa, o a una de drenaje de aguas pluviales, hay que hacerle un sifón a la tubería para evitar malos olores en el interior de la habitación a climatizar, figura 24. Mediante una T una el drenaje de la uni-

Figura 25

dad interior con el drenaje de la unidad condensadora, si lo necesita, en este caso en concreto al estar instalada la unidad condensadora en un tejado no precisará drenaje, ya que en invierno el agua que genera es mínima. Si no tiene la posibilidad de realizar un drenaje directo, puede emplear un bidón de plástico de 10 litros para recoger el agua y luego emplearla para regar las plantas, figura 25. Una vez que haya terminado la instalación, conecte la llave térmica de la línea de alimentación del aire acondicionado y pulse la tecla ON del mando a distancia del equipo, asegúrese que esté en función de refrigerador. Al ponerlo en marcha, el equipo conecta el ventilador del evaporador (unidad interior) tardando entre 3 y 5 minutos en ponerse en marcha el compresor de la unidad condensadora y el ventilador de dicha unidad. Pasados unos minutos debe notar el aire frío expulsado por la unidad interior, para determinar el salto térmico producido por el equipo, coloque un termómetro en la salida o impulsión de aire; si el instrumento es de doble medida podrá verificar la temperatura de impulsión y la de la habitación, por ejemplo. Valores normales pueden ser 25º de entrada y 9º de impulsión, con lo que se tendría un salto térmico de 16º, lo que indica un funcionamiento correcto. ☺ Capítulo 2

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CAPÍTULO 3

HORNO

DE

FUNCIONAMIENTO

Y

MICROONDAS

ESQUEMA

DEL

MAGNETRÓN

En el tomo Nro. 39 del Club Saber Electrónica desarrollamos un curso sobre Hornos de Microondas, dándole la posibilidad al lector de descargar información adicional sobre servicio técnico a dichos equipos. Han pasado más de 4 años desde la publicación de dicho libro y creemos oportuno ampliar dicha información. En este capítulo daremos una breve reseña sobre los hornos de microondas y su funcionamiento, para luego explicar cómo se miden los componentes y exponer el armado de un detector de fugas. Aclaramos que en el CD que acompaña a esta obra, y que Ud. puede descargar desde Internet (vea la página 2 de este texto) Ud. encontrará un curso completo sobre el funcionamiento y la reparación de hornos de microondas, que incluye los primeros aparatos electromecánicos y los modernos equipos mixtos, con sistemas cerámicos microcontrolados. INTRODUCCIÓN Los hornos de microondas se han popularizado tanto, que casi no existen casas en las ciudades en las que no haya uno de estos aparatos en la cocina. Hoy hallamos hornos de diferente tipo, ya

sean simples o con microcontrolador, con o sin grill, de pequeña o de gran capacidad, etc. Los lectores de Saber Electrónica están acostumbrados a leer informes de reparación de estos hornos y hasta dimos una explicación de funcionamiento y metodología de reparación y una Capítulo 3

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Servicio Técnico a Equipos de Línea Blanca introducción al tema en Saber Nº 220 y 238, pero como el trabajo de restauración está creciendo día a día, y suponemos que no será Ud. quien se anime a “despreciar” una nueva forma de ingresos, es por eso que le proponemos que “aprenda” todo lo que necesita saber para realizar el desarme, mantenimiento y reparación de cualquier horno de microondas. Estos dispositivos basan su funcionamiento en la generación de señales de muy alta frecuencia y potencia considerable, sabiendo que dichas señales producen una agitación en las moléculas de los alimentos produciéndose su calentamiento y cocción. Los técnicos e ingenieros conocemos los transformadores, diodos, capacitores, resistencias y demás componentes constituyentes de un horno de microondas, entonces: ¿Cómo podemos realizar los servicios técnicos a estos equipos? Simplemente debemos conocer cómo funciona y cómo se prueba el “principal componente de estos equipos”: EL MAGNETRON. Pero, quizá la principal fuente de fallas no se encuentre en la generación de las microondas sino en el mal funcionamiento de los teclados, displays y demás elementos microcontrolados que se encuentran como accesorios para conseguir el descongelamiento programado de un alimento o la cocción de otro. Para poder dar mantenimiento y servicio no basta simplemente con saber cómo se generan las microondas, sino que el técnico debe tener conocimientos sobre técnicas digitales y microcontroladores. En el tomo Nro. 39 de la colección Club Saber Electrónica (que está contenido en el CD que acompaña a esta obra y que Ud. puede descargar desde Internet) proponemos el aprendizaje en forma ordenada del funcionamiento de cada parte constituyente de un horno

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Capítulo 3

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de microondas moderno, dando detalles funcionales de cada etapa y hasta algunas fallas típicas y los métodos seguidos para su reparación. Los componentes de un horno de microondas, susceptibles de ser verificados son: * MAGNETRON. * DIODO DE ALTO VOLTAJE. * CONDENSADOR. * TERMISTOR. * TRANSFORMADOR. * TEMPORIZADOR. * SELECTOR DE POTENCIA. * PLACA DE CONTROL. * PLACA ENTRADA Y FUSIBLES. * LAMPARA DE ILUMINACION * MOTOR ROTATORIO. * VENTILADOR. * SWITCHES DE PUERTA. * CABLE INTERLOOK. * RESISTENCIA GRILL, LAMINA DE MICA. UN POCO DE TEORÍA

¿Cuándo se inventó el microondas? El 8 de octubre de 1945 el norteamericano Percy Li Baron Spencer patentó un aparato que se convertiría en el actual horno de microondas tras conseguir cocinar con él un puñado de palomitas de maíz. La empresa Raytheon desarrolló el invento para su aplicación en la cocina y de ello resultó el Radarange, un armatoste grande y pesado, que se utilizó en hospitales y comedores militares. En 1967 se empezaron a fabricar los primeros hornos de microondas de uso doméstico. ¿Cómo calienta los alimentos un horno de microondas? En la figura 1 puede ver una infografía que

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Horno de Microondas: Funcionamiento y Esquema del Magnetrón


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Servicio Técnico a Equipos de Línea Blanca muestra el funcionamiento de un horno de microondas. La temperatura es la manifestación del movimiento de las partículas que forman los objetos. Este movimiento es imperceptible a simple vista, lo detectamos como simples cambios de temperatura. Cuanto más vibran las partículas que forman un objeto, más caliente lo percibimos. Los alimentos en general contienen una gran proporción de agua. El agua está formada por moléculas que son polares, es decir, tienen un polo positivo y otro negativo, como un imán. Las microondas actúan creando un campo electromagnético en el cual se orientan las moléculas de agua. Pero la orientación de este campo cambia 2.450.000.000 veces por segundo, y ello hace que las moléculas de agua giren el mismo número de veces sobre sí mismas para orientarse correctamente. Este movimiento se traduce en un aumento de la temperatura, que las moléculas de agua pueden transmitir a las moléculas vecinas no polares mediante choques, hasta que todo el alimento se calienta. Las microondas no tienen ningún efecto sobre las moléculas apolares (sin polos), como los plásticos. Tampoco ejercen efecto sobre sustancias polares cuyas partículas no tienen movilidad. Es el caso, por ejemplo, del agua sólida, la sal común, la porcelana o el vidrio.

¿Por qué tienen los microondas un plato giratorio? La razón de este plato giratorio está en que las microondas no tienen una intensidad uniforme dentro del horno microondas, se produce lo que se llama “interferencias constructivas o destructivas”, es decir, en algunos lugares las ondas electromagnéticas se intensifican y en otros se debilitan. Eso hace que si depositamos un alimento en un microondas sin que se mueva dentro, habrá lugares donde la cocción es muy rápida y en otros muy

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Capítulo 3

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lenta, y, por tanto, se produce una cocción desigual. El plato giratorio neutraliza o minimiza ese efecto y hace que la cocción sea uniforme en todo el alimento. ¿Por qué hay que evitar usar el microondas vacío? Si las microondas generadas no encuentran ningún material que calentar crecen progresivamente en intensidad y terminan por rebotar hacia el elemento que las genera, que se llama magnetrón, y entonces pueden producir una seria avería. También se puede dar lugar a cierta fuga de microondas, estas pueden salir por lugares que normalmente no saldrían, como las juntas de las puertas. ¿Por qué hay que evitar el uso de metales dentro del microondas? Las microondas producen corrientes eléctricas dentro de los metales. Cuando los metales se presentan en forma de, por ejemplo, pequeñas hojas de papel de aluminio, las corrientes eléctricas inducidas son los suficientemente fuertes como para calentarlas y hacer que se fundan o se evaporen en una pequeña explosión. Otra de las razones por las que no es recomendable el uso de objetos metálicos es porque si las superficies metálicas están provistas de aristas o puntas, se pueden producir chispas eléctricas que saltan por el aire y pueden llegar a producir pequeños incendios. No obstante, si los metales se presentan en forma de grandes piezas sólidas sin bordes puntiagudos, realmente no sucede nada. En este caso los metales se limitan a reflejar las microondas, calentándose parcialmente. ¿Por qué cuando se utiliza la opción de descongelación se dan fuertes desigualdades en el calentamiento del alimento? Cuando se descongela un alimento es frecuente

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encontrar zonas que no se han descongelado totalmente, mientras que otras sí lo están. Incluso se puede producir la cocción total del alimento. Esto tiene su origen en el comportamiento diferente que tienen las moléculas de agua cuando están en estado líquido y cuando están formando un cristal de hielo. En el cristal de hielo, las moléculas están rígidamente trabadas unas con otras y no son alterables por las microondas, no oscilan con ellas, mientras que las que están en estado líquido sí oscilan y calientan su entorno. Eso explica el que si en un alimento que vamos a descongelar existen zonas ligeramente acuosas, porque ya se ha producido un cierto grado de descongelación, por ahí que el alimento se empiece a cocinar. Para evitar este efecto, los hornos microondas tienen una opción de descongelación que consiste en calentar un poco hasta que una parte del alimento se descongela, y dejar que ese calor se propague suavemente hacia el resto del alimento. Una vez que parte del alimento ha sido descongelado, se vuelve a generar otra vez la acción de microondas con la cual se calienta la parte descongelada y ese calor se propaga lentamente al resto del alimento, hasta que se derrite totalmente. Por lo tanto, es mejor seleccionar la opción de descongelación y no trabajar con el microondas a toda potencia. Un horno de microondas típico utiliza entre 500 y 1000 W de energía de microondas a 2,45GHz para calentar la comida. Este calentamiento es causado principalmente por la vibración de las moléculas de agua, tal como explicamos anteriormente. Por tanto, los recipientes de plástico, vidrio o papel sólo se calientan por que están en contacto con la comida caliente. Esos materiales absorben directamente poca de energía. ¿Por qué 2,45GHz? Las moléculas de agua no son resonantes en

esta frecuencia. Una amplia gama de frecuencias de trabajo pueden calentar el agua de manera eficiente. La elección de la frecuencia de 2,45GHz tiene una serie de razones, entre ellas no interferir con las frecuencias asignaciones del espectro electromagnético (comunicaciones y otras) y de conveniencia en la aplicación. Además, la longitud de onda da resultados razonables de penetración de las microondas en los alimentos. Dado que las paredes de cavidad de la cámara del horno reflejan las microondas, casi toda la energía generada por el horno es usada para calentar los alimentos y la velocidad de calentamiento, por tanto, sólo depende de la potencia disponible y la cantidad de alimento que se está cocinado. Sin tomar en cuenta las pérdidas por convección, el tiempo para calentar los alimentos es aproximadamente proporcional a su peso. Así pues, a dos tazas de agua le tomaran dos veces más tiempo para llevar a ebullición, que una sola. El calentamiento no es (como popularmente se cree) de adentro hacia afuera. La profundidad de penetración de la energía de microondas solo alcanza unos pocos centímetros. Sin embargo, a diferencia de un horno convencional donde se aplica el calor al exterior de los alimentos, las microondas que penetran unos pocos cm y generan el calor dentro del alimento. Un efecto muy real que puede ocurrir con líquidos es el sobrecalentamiento. Es posible calentar un líquido como el agua pura que por encima de su punto de ebullición si que se formen burbujas. Ese líquido súper calentado puede hervir de repente y con violencia si se retira del horno, con consecuencias peligrosas. Esto puede tener lugar en un horno de microondas ya que el calentamiento es relativamente uniforme en todo el líquido. En una hornalla, el calor llega desde la parte inferior y habrá tiempo de ver las pequeñas Capítulo 3

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Servicio Técnico a Equipos de Línea Blanca burbujas en el fondo mucho antes de que el volumen total de líquido alcance el punto de ebullición.

¿Por qué las microondas no salen hacia fuera a través del vidrio? En la puerta del horno se coloca una trampa para que las microondas no salgan. Se trata de una malla de metálica incrustada en un panel de cristal. Dado que los agujeros en la malla son mucho más pequeñas que la longitud de onda de las microondas para una frecuencia de 2,45GHz (aproximadamente 5 pulgadas o 12,5 cm), es básicamente opaca a las microondas y esencialmente toda la energía se refleja y regresa de nuevo en la cavidad del horno. Para dar un ejemplo, imagine que las microondas son una pelota de tenis, esta rebotará sobre la "malla de alambre" de la raqueta ya que la pelota es más grande que los agujeros. CÓMO FUNCIONA UN HORNO DE MICROONDAS El funcionamiento de un horno de microondas es realmente muy simple. Consta de dos partes: el controlador (circuito de control) y el generador de microondas.

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Un diagrama esquemático del circuito generador de microondas, y parte del controlador, suele estar pegado en el interior de la cubierta. En la figura 2 se puede observar el esquema eléctrico simplificado del sistema generador de microondas. El generador de microondas toma la energía de la línea de corriente alterna (AC), la eleva a alto voltaje, y se aplica a un tipo especial de tubo de vacío llamado magnetrón - que a cambiado poco desde su invención (el radar) durante la Segunda Guerra Mundial. Controlador El controlador incluye generalmente un microprocesador, aunque algunas unidades muy baratas pueden, simplemente, tener un temporizador mecánico (que, irónicamente, es probablemente más costoso de fabricar). El controlador maneja el reloj digital y temporizador de cocción; establece los niveles de potencia de microondas, y despliega la pantalla, y en hornos de alta calidad, vigila sensores de humedad y de temperatura. El nivel de potencia en la mayoría de los hornos microondas se controla por ancho de pulso del generador de microondas por lo general con un ciclo que dura de 10-30 segundos. Por ejemplo: ALTO permanece activado, MEDIO puede ser de Figura 2

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10 segundos activado y 10 segundos apagado, y LOW puede ser 5 segundos activado y 15 segundos apagado. Sin embargo, algunos modelos usan un control más sofisticado, hasta el punto de obtener una gama de potencias. Estos son los que utilizan un fuente de alimentación del tipo "inverter" (inversor o conmutada) más complejas que las de un simple transformador de alta tensión, un condensador, rectificador, el sistema se describe a continuación. Sin embargo, ha habido algunos modelos en la década de 1970 que lo hacían con un ancho de pulso de un segundo, lo suficientemente rápido para tener el mismo efecto que el control continuo a los efectos prácticos. Los voltajes de funcionamiento del controlador usualmente provienen de un transformador pequeño. El controlador activa los circuitos de generación de microondas utilizando un relé o un triac. Sensores Los hornos más sofisticados pueden incluir diversos sensores. Los más comunes son las sondas de temperatura y humedad. Un horno de convección incluye un sensor de temperatura encima de la cámara de horno. Puesto que estos sensores están expuestos a los alimentos o a sus vapores, su falla es frecuente. Ventiladores de refrigeración Debido a que entre el 30% y el 50% de la energía en un horno de microondas se disipa como calor en el magnetrón, la refrigeración es muy importante. Siempre inspeccione que el motor del ventilador esté libre de polvo y suciedad y lubríquelo si es necesario. Un par de gotas de aceite es suficiente. Debe inspeccionar si hay alguna abrazadera deteriorada y reemplazarla si es necesario. Un horno que se apaga después de unos minu-

tos de operación podría tener un problema de refrigeración, un termostato defectuoso o el magnetrón en mal estado. EL MAGNETRÓN: GENIO Y FIGURA

Una válvula “magnetrón” es un dispositivo termoiónico que genera microondas con sólo aplicarle una tensión de fuente y otra de filamento. Su utilización primaria es la excitación de antena de un radar. En la actualidad este dispositivo se ha adaptado a un nuevo uso y forma parte de los hornos de microondas, o tal vez podríamos decir que es la parte más importante de un horno de microondas. En efecto, el resto del dispositivo sirve para controlar, alimentar y guiar las ondas generadas en el magnetrón; otras secciones sirven para que la emisión sea segura para el usuario o para proteger al “magnetrón”. Como vemos, todo gira alrededor de la válvula “magnetrón” y es por lo tanto imprescindible conocer su funcionamiento con todo detalle. Dentro de un “magnetrón” coexisten diferentes técnicas electrónicas que ya repasamos en la lección anterior. Por ejemplo, conocemos que los circuitos resonantes de microondas ya no consisten en el clásico inductor y capacitor. Ellos fueron abandonados y reemplazados por lo que llamamos una cavidad resonante. El magnetrón posee una serie de cavidades que son las responsables de la sintonía de la válvula. También posee un cátodo termoiónico de emisión directa y un ánodo, ya que se trata de una válvula diodo (sólo tiene dos electrodos). El magnetrón funciona en el interior del campo generado por dos potentes imanes de ferrita; por lo tanto, deberemos conocer las leyes del movimiento de los electrones sometidos a la presencia de campos magnéticos y eléctricos a un mismo tiempo. Capítulo 3

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Si un electrón es sometido a la presencia de un campo eléctrico y otro magnético a un mismo tiempo, tendrá una trayectoria curva cuyo radio depende de la intensidad de ambos campos (figura 3). Aquí se supone que el campo eléctrico es perpendicular al magnético y que el electrón libre se mueve desde arriba del plano del papel hacia abajo. Esa trayectoria recta se ve curvada por la interacción del campo magnético del imán y el del propio electrón libre en movimiento. La curvatura depende tanto del campo eléctrico (que determina la velocidad del electrón y por lo tanto la intensidad de su campo magnético) como del campo magnético producido por el imán.

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Figura 3 Figura 4

ESTRUCTURA DEL MAGNETRÓN Un magnetrón es un diodo termoiónico de calentamiento directo. Tiene simetría cilíndrica con el filamento/cátodo formando el eje del cilindro y la placa como superficie exterior. Si dejamos para más adelante la ubicación de las cavidades resonantes, se puede considerar que tiene una estructura como la de la figura 4. Los electrones abandonarán el filamento/ cátodo debido a la elevada temperatura de éste, producida por la batería de filamento Bf (de pequeña tensión). Luego se verán fuertemente atraídos por el ánodo que está conectado al positivo de la fuente de alta tensión. La trayectoria de los electrones será radial con centro en el filamento/cátodo y todo a lo largo de éste. En la figura 5 mostramos un corte horizontal de la válvula. Evidentemente, con la polaridad elegida, circulará una corriente continua invariable por el interior del diodo, que se cierra externamente por la fuente de alta tensión. El valor de esta corriente se establece en función de la tensión del ánodo y las dimensiones del cátodo y el ánodo.

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Capítulo 3

Figura 5

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Figura 6

En un horno de microondas real se utiliza la red de alimentación domiciliaria para alimentar al magnetrón. La alimentación se realiza con un transformador que provee tanto la tensión de filamento, como la alta tensión para el ánodo. El filamento puede alimentarse con CA, pero el ánodo se alimentará con una tensión alterna pulsante debido a un cambio con respecto al circuito clásico de un rectificador. Ver figura 6. Observe que el diodo rectificador está conectado a masa y el capacitor de filtro está entre el

Figura 7

diodo y el transformador. En un rectificador clásico el capacitor y el diodo también están conectados en serie, pero es el capacitor quien está a masa. La nueva disposición se llama dobladora de tensión, porque como se puede observar en la misma figura, el oscilograma se encuentra todo por debajo del eje de 0V. Observe que el diodo está conectado de tal modo que la tensión sobre él no puede nunca ser positiva. Si la tensión pretende aumentar por arriba de cero, el diodo conduce y carga al capacitor C1. Un tiempo después C1 estará a plena carga, igual al valor de pico de la tensión del secundario. Esa tensión continua se sumará a la obtenida en el secundario, para visualizar cómo es la tensión sobre la carga (filamento/cátodo del magnetrón). En la figura 7 mostramos una ampliación del osciloscopio virtual en donde pueden leerse las tensiones mínima y máxima negativa de la tensión de cátodo. Considere dos cosas muy importantes de la tensión que alimenta al magnetrón. Una es que el magnetrón se alimenta por el cátodo/filamento con una tensión negativa y la otra es que esta tensión está muy lejos de ser una continua pura. Prácticamente podemos decir que la alta tensión para el magnetrón cambia entre 0 y 4kV a un ritmo de 50Hz. El hecho de alimentar al magnetrón con tensión negativa no es casual. Ocurre que por construcción el ánodo debe estar conectado a masa obligatoriamente, ya que la válvula necesita Capítulo 3

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Servicio Técnico a Equipos de Línea Blanca un disipador aleteado y adeFigura 8 más se conecta a una guía de onda que está galvánicamente unida a masa. Por otro lado, es lo mismo colocar una tensión positiva al ánodo que una tensión negativa al cátodo. En el circuito mostrado, el filamento se caldea con CA por otro transformador aislado de masa. En realidad, se utiliza un solo transformador con un secundario aislado de 3,2V eficaces. En la figura 8 dibujamos el circuito completo de la alimentación del magnetrón, incluyendo el agregado de tres compoFigura 9 nentes de protección. Los componentes agregados son dos inductores de baja inductancia conectados en serie con el filamento; su función es evitar que las microondas abandonen el blindaje del magnetrón y generen radiaciones residuales espurias que produzcan interferencias en radios y televisores. El tercer componente agregado es un resistor de seguridad de alta resistencia (y especial para alta tensión) conectado sobre el capacitor a los efectos de descargarlo cuando se apaga el equipo. De cualquier modo, aconsejamos al reparador que siempre descargue el capacitor antes de acercar sus manos al mismo, ya que el resistor de seguridad podría estar abierto. Es habitual que los reparadores descarguen el capacitor utilizando un destornillador; esto no es aconsejable porque el mismo tiene un límite de corriente pico que puede ser superado ampliamente operando de ese modo. Lo más conveniente es realizar un loop descargador con dos puntas de las usadas en multímetros y

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cuatro resistores de 100Ω x 1/2W en serie, tal como se sugiere en la figura 9. FUNCIONAMIENTO DEL MAGNETRÓN EN EL HORNO Hasta ahora sólo consideramos el funcionamiento del magnetrón sin incluir las cavidades resonantes ni el intenso campo magnético superpuesto. En este apartado vamos a considerar al magnetrón completo, indicando cómo se producen las microondas. El agregado de dos imanes anulares por arriba y por debajo de la válvula genera un campo magnético paralelo al eje del cilindro que conforma la válvula, figura 10. En la figura podemos observar la válvula en líneas de puntos y los imanes de ferrite por arriba y por abajo de la misma. Dentro del cilindro punteado central se encuentran las cavidades resonan-

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Figura 10

Figura 11

Figura 12

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tes y el filamento/cátodo (dispuesto verticalmente). El circuito magnético se cierra por el exterior mediante un chasis de chapa de hierro con forma rectangular. Por la parte superior de ese chasis sobresale un pequeño cilindro metálico llamado colimador, que opera como excitación de la guía de onda que lleva la energía de microondas al compartimento principal del horno. Por debajo sobresale otro cilindro aislante de cerámica que forma la base de la válvula y que presenta dos lengüetas metálicas que operan como conexión del filamento/cátodo. En estas condiciones, los electrones emitidos por el filamento describen una curva en su camino hacia las cavidades resonantes que forman el ánodo, figura 11. De acuerdo a la tensión que tenga el cátodo en un determinado momento, esa curva puede ser un círculo cerrado que no toque el ánodo, o puede ser una curva abierta que sí lo toque. Además, cuando se forma un círculo, éste tiene un diámetro variable (recuerde que la tensión negativa del cátodo varía entre 0 y 4.000 volt a un ritmo de 50Hz). La excitación de las cavidades se produce en los cuatro casos, el caso uno es por contacto directo, en los otros casos es por el fenómeno de la inducción de cargas, que es menor cuando la trayectoria es de menor radio. Las cavidades resonantes se excitan y terminan generando circulación de cargas a la frecuencia para la cual fueron calculadas, que como sabemos es de 2.450MHz. Esto induce tensiones en el borde interior de las aletas que terminan modulando la trayectoria de los electrones, de forma que las trayectorias circulares se deforman adoptando una forma que podemos apreciar en la figura 12. En estas condiciones tenemos una copiosa generación de microondas, pero dentro del magnetrón. Para extraer la energía se utiliza una plaquita metálica que se ubica dentro de una de las Capítulo 3

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Servicio Técnico a Equipos de Línea Blanca cavidades y se prolonga hasta el casquillo superior conduciendo las microondas. Esta plaquita funciona como una antena y su dimensión está calculada con toda precisión para que realice su función acopladora con un mínimo de pérdidas. Como toda válvula de potencia de RF, el magnetrón se calienta y la energía térmica excedente debe ser retirada para que no se fundan los materiales que la forman (en general antes de llegar a la fusión se producen fisuras en el cuerpo del ánodo, que es metálico, ingresando aire a la válvula con lo que el filamento se funde inmediatamente). La energía térmica excedente se retira mediante un disipador de aletas de aluminio, que se calza ajustadamente sobre el cuerpo metálico de la válvula. Para que el lector tenga una idea de cómo es la válvula completa con sus disipadores, imanes y chasis, le mostramos en la figura 13 uno de los magnetrones más comunes de plaza. Como una medida de seguridad suele utilizarse un interruptor térmico acoplado al disipador. Este componente puede estar basado en un termistor (en los hornos más modernos) o en un interruptor de láminas bimetálicas en los más antiguos. En ambos casos cuando la temperatura del disipador supera un determinado valor, se abre el dispositivo de control que alimenta el primario del transformador de alimentación, cortándose de esta manera la emisión de microondas. El magnetrón no tiene posibilidades de modificar su potencia de salida. En efecto, su creación como generador de microondas para radares, lleva implícito su funcionamiento pulsado. El radar emite un corto pulso y pasa a recepción; el corto tiempo existente entre la emisión y la detección permite determinar la distancia que recorrieron las ondas reflejadas. En un horno de microondas, la potencia promedio entregada se modifica conectando y desconectando la fuente de alta tensión.

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Capítulo 3

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En la inmensa Figura 13 mayoría de los hornos, esto se realiza por intermedio de un relé que corta la alimentación del primario del transformador de alimentación principal. El comandado de este relé se realiza indirectamente por el microprocesador a través de un transistor. FALLAS EN UN MAGNETRÓN

A pesar de la robustez del dispositivo, un magnetrón puede presentar diferentes tipos de fallas. Los problemas en la red de alimentación pueden provocar fallas en el magnetrón, a saber: filamento cortado (cuando la red tiene exceso de tensión por un tiempo considerable) baja emisión (cuando el filamento funcionó un largo período de tiempo con baja tensión de alimentación). La primera de las fallas es fácilmente detectable midiendo la continuidad del filamento luego de desconectar por lo menos una de las patas correspondientes. La segunda de las fallas suele ser detectada por el usuario indicando que el horno tarda en calentar; antes cocinaba un pollo en el tiempo indicado por el manual y ahora debo dejarlo más tiempo. El técnico deberá realizar la prueba de potencia emitida para asegurarse que el horno trabaje a la potencia indicada por el fabricante. Esta prueba se realiza con equipo muy económico (un simple termómetro) y el técnico deberá recurrir a ella no sólo cuando el cliente se queja de baja emisión, sino cada vez que se rea-

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estas frecuencias, la línea de transmisión es una guía de onda formada por el propio chasis de la cocina que guía las ondas hasta una cavidad resonante con puerta que es el espacio de cocción. Ver figura 14.

Figura 14

liza un trabajo importante sobre un horno. Más adelante le indicaremos el método de prueba con todo detalle. Otras de las fallas comunes producidas sobre el magnetrón es debida al mal uso del horno. Considere al horno como un generador, una línea de transmisión y una carga resistiva; recuerde que está trabajando en frecuencias muy elevadas. En Figura 15

¿Dónde está la carga resistiva? La carga resistiva es la comida que el usuario coloca para calentar. Si el usuario no coloca comida o pone muy poca y predispone el horno para un tiempo largo y una potencia elevada, la carga resistiva no existe o es muy pequeña. Como las microondas no se disipan, éstas vuelven por la guía de onda hasta el magnetrón y lo dañan por sobrecalentamiento. La mayoría de los daños se suelen producir en el casquillo emisor de microondas, que se calienta y se perfora distorsionando aún más el patrón de emisión y acelerando el daño hasta que puede quedar totalmente perforado como comido por un roedor. Ver la figura 15. También es posible que se produzcan fisuras en cualquier lugar de la guía. Esto no es tan fácil de reparar porque la guía suele formar parte del propio chasis del horno; llegado el caso y si se consigue el repuesto, se deberá cambiar el chasis completo. Reparar la guía con soldadura es una tarea no recomendable salvo que sea la única posibilidad; nuestro consejo es que le avise al cliente indicándole que no se puede garantizar la reparación. De todo lo anterior se deduce que la costumbre de probar el horno sin alimentos (que tienen muchos técnicos) puede ser fatal para el magnetrón o la guía de onda. Cuando deba probar un horno utilice un recipiente especial para hornos con, por lo menos, un litro de agua en su interior. ☺ BIBLIOGRAFÍA www.ballesterismo.com www.comunidadelectronicos.com www.talleresdeelectricidad.blogspot.com.ar Capítulo 3

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CAPÍTULO 4

HORNO

DE

MICROONDAS

EL SERVICIO TÉCNICO

MEDICIÓN

DE

COMPONENTES

Y

A LOS

FALLAS COMUNES

Hace unos quince años realicé mis primeras experiencias con el calentamiento de alimentos mediante el uso de las microondas. Mis conocimientos sobre comunicaciones me permitieron conocer las propiedades de las señales de muy alta frecuencia y al llegar a mis manos un magnetrón, decidí realizar algunos experimentos. Las primeras pruebas fueron desastrosas y hasta me “pegué” más de un susto y algún dedo quemado, pero pronto tuve un “horno” en mis manos y las cosas cambiaron… BREVE REPASO SOBRE LOS HORNOS DE MICROONDAS Los hornos a microondas funcionan transformando la energía eléctrica en ondas de alta fre-

cuencia, las microondas penetran en el interior de los alimentos y provocan una fricción entre las moléculas produciendo calor (figura 1). Cuando el horno se pone en marcha las microCapítulo 4

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ondas se dispersan por toda la superficie de los aliFigura 1 mentos, introduciéndose en su interior donde se produce la fricción entre las moléculas y un calentamiento muy rápido, el resto del alimento se calienta por contacto. Las MICROONDAS son una radiación electromagnética cuya frecuencia (de 1000 a 10000MHz - 1GHZ a 10GHz) y longitud de onda (de 30 a 0.3 cm respectivamente) está entre las frecuencias y longitudes de onda de las ondas cortas de radio y la radiación infrarroja. En un horno comercial, la freEl ANODO (o placa) es un cilindro hueco de hiecuencia de esta radiación es f = 2450MHz, que rro del que se proyecta un número par de paletas corresponde a una longitud de onda l = 12.2 cm hacia adentro, como se muestra en la figura 3. Las (l = c/f, donde c es la velocidad de la luz en el zonas abiertas en forma de trapezoide entre cada vacío). una de las paletas son las cavidades resonantes Las MICROONDAS son producidas por un tubo que sirven como circuitos sintonizados y determielectrónico tipo diodo de unos 10 cm de largo que nan la frecuencia de salida del tubo. El ánodo funse emplea para producir los 2450MHz de energía ciona de tal modo que los segmentos alternos de microondas necesarios llamado MAGNETRON. deben conectarse para que cada segmento sea Se clasifica como diodo porque no tiene rejilla de polaridad opuesta a la de los segmentos adyacomo un tubo (bulbo) de vacío ordinario. Crea un centes. Así, las cavidades se conectan en paralelo campo magnético en el espacio entre el ánodo con respecto a la salida. (la placa), y el cátodo sirve como rejilla. La figura 2 En el magnetrón, el FILAMENTO o calefactor muestra una sección típica de un magnetrón. Las sirve como CATODO, se ubica en el centro del configuraciones exteriores de magnetrones distinmagnetrón y está sostenido mediante las puntas tos varían según la marca y el modelo; pero las estructuras básicas internas Figura 2 SOPORTE GUIA DE ONDA son las mismas; es decir, el ánodo, el DE CERAMICA ANTENA DE SALIDA filamento, la antena, y los imanes. EMPAQUE DE RF

Figura 3

IMAN ALETAS DE ENFRIAMIENTO

ASPAS

BLOQUE DEL ANODO ANILLOS DE CINCHO O DE CONEXION

FILAMENTO DEL CATODO

CAJA DE MAGNETRON

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PUNTAS DEL FILAMENTO Y CATODO

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TERMINALES CON CAPACITORES DE RF

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El Servicio Técnico a los Hornos de Microondas

grandes y rígidas, selladas y blindadas cuidadosamente dentro del tubo. La ANTENA es una proyección o círculo conectado con el ánodo y que se extiende dentro de una de las cavidades sintonizadas. La antena se acopla a la guía de onda hacia la que transmite la energía de microondas. Las otras partes del magnetrón pueden variar en cuanto a sus posiciones relativas, tamaño y forma, según sea el fabricante. El CAMPO MAGNETICO lo producen imanes intensos permanentes que están montados alrededor del magnetrón, para que dicho campo magnético sea paralelo con el eje del cátodo. El cátodo se calienta y genera electrones. Dos imanes en los extremos, proporcionan un campo magnético axial. El ánodo está diseñado para acelerar los electrones y mantener la radiación emitida dentro de una cavidad resonante de MICROONDAS estacionarias, pudiendo salir solo por un extremo, dirigiéndose hacia el interior del horno. CÓMO SE CALIENTAN LOS ALIMENTOS Para explicar cómo se calientan los alimentos, tomemos como ejemplo al agua. Las moléculas de agua, H2O, consisten en un átomo de oxígeno (O) ligado a dos de hidrógeno (H) formando un ángulo que le confiere una particular asimetría. La no uniformidad de la posición de los electrones exteriores a los átomos hace que molécula H2O posea polaridad eléctrica. Los electrones de los átomos de H están desplazados hacia el O, resultando un dipolo eléctrico permanente dirigido desde el O hacia el centro de los átomos de H. Los dipolos eléctricos interactúan con los campos eléctricos, que pueden hacerlos rotar hasta alinearlos con el campo, lo que corresponde a una posición más estable, de menor energía.

La frecuencia de un horno MICROONDAS es cercana a la frecuencia de resonancia natural de las moléculas de agua que hay en sólidos y líquidos. Por lo tanto, si bien las MICROONDAS no afectan a los recipientes sin agua, su energía es fácilmente absorbida por las moléculas H2O que hay en los alimentos. El movimiento oscilatorio de moléculas enlazadas con otras moléculas, resulta retardado, produciendo una fricción mecánica con el medio, y finalmente la energía de las MICROONDAS es transferida en forma de calor al resto del alimento. Las MICROONDAS se transmiten a través del vidrio, aire, papel y muchos plásticos, pero se reflejan en los metales. En los hornos, las paredes son metálicas, y las MICROONDAS no pueden escapar del interior del horno. La malla metálica que hay en la puerta refleja las MICROONDAS pero deja pasar las longitudes de onda menores, como las de 400 a 700 nm de la luz visible que no afectan al ser humano. Los denominados "recipientes para microondas", son plásticos o cerámicos de muy baja porosidad superficial, de modo tal que no pueda haber inclusiones de agua en su superficie, las que al hervir dentro del horno producirían grietas en el material. Ya veremos el tema de recipientes “aptos” más adelante. En casi todos los alimentos, las MICROONDAS penetran hasta solo 3 a 5 cm. Por lo tanto, al igual que un horno convencional, los alimentos se calientan y cuecen desde fuera hacia dentro. Sin embargo, la cocción es más rápida en los hornos MICROONDAS donde es en el propio alimento donde se genera el calor, en vez de calentarse por convección la superficie a través de la (baja) conductividad térmica del aire. No todo el exterior del alimento absorbe uniformemente las MICROONDAS. Se forman nodos estacionarios dentro del horno, y por lo tanto existen "puntos calientes" con Capítulo 4

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Servicio Técnico a Equipos de Línea Blanca máxima intensidad de campo y "puntos fríos" sin campo eléctrico neto. Por este motivo los hornos poseen una hélice metálica que desvía y mueve continuamente los nodos dentro del horno, o bien, el plato que soporta el alimento gira durante la cocción. A pesar del movimiento relativo entre el alimento y los puntos calientes y fríos, el interior se calienta más lentamente; hay zonas en determinados alimentos que se calientan muy rápidamente y comienzan a hervir y hasta producir ebullición repentina en forma de explosiones. Esto se evita aumentando el tiempo total de funcionamiento pero apagando el horno periódicamente, para dar tiempo de conducir el calor recién absorbido y consecuentemente uniformizar la temperatura en el alimento. Los hornos modernos poseen esta función que es supervisada por un microcontrolador, sin embargo, todos los hornos poseen un control del tiempo total de operación y un control para ajustar la potencia efectiva a valores bajos para descongelar, o a valores intermedios para calentar o cocer más lentamente. Es un error muy común pensar que el generador de MICROONDAS puede generar menos potencia que la máxima. En realidad, el magnetrón siempre emite con la máxima potencia para la que ha sido diseñado (que en los hornos comerciales típicos está entre 400 y 1500W). Cuando el control del horno se ajusta, por ejemplo, a un cuarto de la potencia máxima, significa que el horno trabaja con ciclos donde está el 75% del tiempo sin MICROONDAS y el 25% encendido. El desconocimiento de que puede utilizarse esta forma de reducción de la potencia efectiva, da como resultando comidas frías en el interior, y hornos que acaban con las paredes completamente sucias debido a las explosiones en la superficie de los alimentos sobrecalentados. Si Ud. quiere saber más sobre cómo se generan las microondas y cuál es el funciona-

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miento básico de un horno, puede consultar Saber Electrónica Nº 160 y 184, o el tomo Nº 38 del Club Saber Electrónica o bajar de nuestra web el libro completo con la clave dada anteriormente. Creemos que con estos documentos tiene “bastante” información técnica pero… ¿sabe cuáles son las funciones, ventajas y desventajas de estos hornos?. Como creemos que es importante que lo sepa, veamos cuáles son las funciones básicas de un horno a microondas:

Calentamiento: Esta es la función más conocida de los microondas, en muy poco tiempo (dependiendo de la cantidad y de los tipos de alimentos) es capaz de calentar un plato ya preparado frío a la temperatura que deseemos, sin tener ningún sabor a recalentado. Descongelado: Descongelar a través del microondas tiene dos ventajas importantes: la enorme rapidez, ya que podemos disponer de un alimento ultra-congelado en breves minutos para poder cocinarlo y por otra parte, como el alimento se descongela rápidamente la flora microbiana no tiene tiempo de reproducirse como en una descongelación lenta. Cocción: Una característica muy importante de estos hornos es que para cocer los alimentos, no se necesita agua porque aprovechan el líquido de los mismos alimentos. Las ventajas principales de estos hornos frente a la cocción tradicional son: 1. Rapidez: Las recetas las realiza en un tiempo mucho más corto del que se necesita con el horno tradicional. 2. Alimentos más sanos: Como los alimentos se cuecen en su propio contenido en agua y a

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menos de 100º C de temperatura, se pierden menos sales y se destruyen menos vitaminas. 3. Sabores más naturales: Al cocerse los alimentos con su propia agua, no pierden ninguno de sus componentes y presentan sabores más naturales. 4. Comodidad: No deben usarse ollas o cazuelas ya que se cocina en los mismos utensilios con los que después se puede comer. Por otra parte, limpiar el microondas sólo requiere pasar un paño húmedo por las paredes del horno. 5. Ahorro de energía: En los hornos microondas se distinguen dos tipos de potencia, la potencia absorbida que es la que consume la red cuando se enciende y la potencia de salida que es la energía eléctrica que se convierte en energía calorífica. La relación entre las dos suele ser del 60 %, por tanto supone un rendimiento más alto que el de los sistemas tradicionales como el horno eléctrico o las placas de cocción. Potencia: Cuanto mayor es la potencia de la señal emitida dentro del horno más rápido se cocinarán los alimentos. Por ejemplo, si queremos cocinar 1 kg de carne vacuna, tendremos la siguiente relación: * A 1.400kW de potencia tardaremos 10 minutos * A 1.300kW de potencia tardaremos 11 minutos * A 1.200kW de potencia tardaremos 12 minutos * A 1.000kW de potencia tardaremos 14 minutos En cada horno podemos encontrar unos símbolos que determinan el nivel de potencia que se necesita para las distintas funciones, por ejemplo para descongelar, calentar o cocinar: * Al 100 % de potencia podemos cocer, descongelar productos precocinados o calentar rápidamente.

* Al 75 % de potencia se puede cocer al baño maría y cocinar productos más delicados. * Al 50 % de potencia básicamente la función es descongelar piezas grandes durante algunos minutos. * Al 30 % de potencia sirve fundamentalmente para descongelar. * Al 15 % de potencia, se mantiene caliente el alimento.

Utensilios para el microondas Para que los alimentos puedan calentarse es necesario que las microondas puedan atravesarlos, por tanto, los recipientes que los contengan deberán ser transparentes, los materiales más adecuados son el vidrio, el cristal, la pirocerámica o la vitrocerámica. En cambio, nunca debemos utilizar metales, ni siquiera papel de aluminio, ya que reflejan las microondas contra las paredes, con el consecuente riesgo de que se estropee el horno además de no calentar el alimento. Cuidado también con algunas vajillas de cerámica si tienen dibujos o adornos, ya que pueden haberse utilizado pinturas que tienen entre sus componentes algún elemento metálico. Existen en el mercado recipientes de plástico que se venden para usar en el horno microondas y que están preparados para aguantar la potencia de las microondas, sin embargo, hay que tener mucho cuidado, ya que algunos plásticos, al calentarse, pueden desprender parte de sus componentes que son tóxicos. Si Ud. no sabe si un recipiente es apto o no para el horno, colóquelo vacío dentro del equipo y a su lado un vaso lleno de agua, conecte el horno a potencia máxima durante un minuto. Si acabado ese tiempo el recipiente está frío es que se puede utilizar, ya que no absorbe las microondas, por el contrario si está caliente, no debe utilizarse ya que absorbe las Capítulo 4

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Servicio Técnico a Equipos de Línea Blanca microondas y no dejaría que se calentara el alimento. MEDICIÓN DE LOS COMPONENTES DEL HORNO Veremos cuáles son y cómo se testean los principales componentes a tener en cuenta ante un problema de funcionamiento de un horno. El resto de partes, tales como carcasa, cables de energía, etc, a pesar de tener su importancia, no se incluyen en él. Los componentes susceptibles de ser verificados son: o MAGNETRON. o DIODO DE ALTO VOLTAJE. o CONDENSADOR. o TERMISTOR. o TRANSFORMADOR. o TEMPORIZADOR. o SELECTOR DE POTENCIA.

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o PLACA DE CONTROL. o PLACA ENTRADA Y FUSIBLES. o LAMPARA DE ILUMINACION o MOTOR ROTATORIO. o VENTILADOR. o SWITCHES DE PUERTA, CABLE INTERLOOK. o RESISTENCIA GRILL, LAMINA DE MICA.

En la figura 4 se muestra un esquema que sólo expone la parte generadora de microondas, no el esquema completo. FALLAS EN EL MAGNETRÓN Las fallas del magnetrón pueden ser varias: - Derivación a masa de la bobina (poco probable). - Bobinado abierto, o sea resistencia infinita. - Antena del magnetrón quemada, por lo que escapa excesiva señal en forma de chispas.

Figura 4

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Figura 5

Figura 6

Para comprobar el bobinado del magnetrón utilizaremos un polímetro en la escala más baja de ohmios, la bobina debe dar una resistencia entre filamentos de menos de 1W, aproximadamente entre 0,6 y 0,7W . Entre filamentos y chasis debe dar infinito (figura 5). No existe en el mercado una gran variedad de magnetrones, su potencia puede variar, pero en general se diferencian en el sentido de la onda y si lleva o no tornillos incorporados (figuras 6 y 7). Pueden ser: Pro-sentido de red con tornillos. Pro-sentido de red sin tornillos. Antisentido de red con tornillos. Antisentido de red sin tornillos.

Si la antena está quemada, el horno funciona y calienta. Se detecta la avería debido a las explosiones que se producen Figura 7 en la cavidad de cocción. Se generan chispas a través del conducto “guía ondas”, Figura 8 que explotan sonoramente en la placa de SIDELITE chamuscándola, las chispas incluso llegan a traspasarla y rebotan en la cavidad (figura 8). Cuando la antena está quemada, a pesar de que el Magnetrón funciona (y por lo tanto el horno calienta), la única solución es sustituirlo, lo cual muchas veces no es conveniente ya que puede ser más caro que un horno nuevo de los económicos. Figura 9

FALLAS EN EL DIODO DE ALTA TENSIÓN El diodo de alto voltaje o alta tensión (figura 9), es uno de los componentes que más problemas produce en el funcionamiento de un horno. El transformador, genera 2000V que llegan al condensador, el otro terminal de dicho capacitor Capítulo 4

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Servicio Técnico a Equipos de Línea Blanca se conecta al diodo que envía la corriente a masa en forma de pulsos. El condensador realiza la función de multiplicador de tensión, alcanzando los 4000V que alimentan al magnetrón para que genere las microondas. Este diodo no puede medirse como un diodo clásico, ya que la medida que siempre proporciona es Infinito de cualquier forma que se lo mida. La forma clásica consiste en contar con un generador de alta tensión, colocar el diodo y verificar que en el extremo opuesto se genere un “arco” cuando se lo acerca a chasis o tierra del generador. Otra forma de medir el diodo consiste en aplicarle un voltaje alto de corriente continua y medir la caída de tensión en dicho diodo. Para ello, colocamos en serie con el diodo una resistencia de 1kΩ y aplicamos al conjunto una tensión de unos 30V. Con el diodo en buen estado, en polarización directa, tendremos una caída de tensión en el mismo de 5 a 7V, con polarización inversa, el diodo no conducirá corriente por lo que tendremos en él, la tensión de fuente de 30V (figura 10: polarización directa y figura 11: polarización inversa).

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Figura 10

Figura 11

Figura 12

MEDICIÓN DEL CAPACITOR El condensador o capacitor se puede probar del mismo modo que un condensador clásico, su valor suele rondar entre 0,9µF y 1µF con una tensión de trabajo de 2100V (figura 12). Las mediciones básicas que podemos realizar, siendo más aconsejable un polímetro de aguja, son: - Medida entre terminales, debe dar infinito (si tiene un multímetro analógico puede moverse levemente la aguja y volver a su posición). - Medida entre cada terminal y masa, se rea-

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Figura 13

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liza en la escala de MW debe dar igualmente infinito. Aunque estas mediciones no son definitivas, ya que no se realizan bajo tensión. MEDICIÓN DEL TERMISTOR

Un termistor es un componente que cambia de resistencia con la temperatura, por lo tanto, la forma de medir el termistor, teniendo en cuenta que el mismo no es más que un interruptor de temperatura, es la siguiente: cuando está en buen estado, debe dar continuidad, entre terminales (0W, figura 13 ), en caso de estar en mal estado, dará medida de resistencia infinita o de varios cientos de ohms. Entre los terminales y la chapa frontal debe dar infinito (ausencia de derivación).

- Bobinado secundario de 2000V. Dispone de un contacto de salida y el otro extremo unido al chasis del transformador. Es el bobinado de hilo de cobre fino y su resistencia oscila entre 80Ω y 120Ω. Alimenta al condensador mediante cable grueso. - Bobinado secundario de 4000V. Generalmente consiste en 2 cables largos de salida, con conectores macho protegidos en los extremos. Es un bobinado de pocas espiras que está situado en el centro del transformador, por un lado se conecta directamente al magnetrón y por el otro, al terminal del condensador y al diodo que deriva a masa. Con el téster o multímetro debemos medir entre 0Ω y 1Ω. Vea la figura 14. COMPROBACIÓN DEL TEMPORIZADOR

MEDICIÓN DEL TRANSFORMADOR El transformador se compone de 3 bobinados, que debemos medir estando el mismo desconectado del equipo. - Bobinado primario de 110V/220V. Tiene dos contactos y es el bobinado de hilo de cobre grueso, debe medir entre 1Ω y 3Ω

Figura 14

En los hornos económicos no hay placas microcontroladas (generalmente no tienen display), sólo encontramos el selector de potencia y el temporizador, que pueden forman un bloque conjunto, mediante unos engranajes que los unen. El temporizador es un componente de tipo mecánico, en el que podemos seleccionar (girando la palanca frontal) el tiempo de activación de un contacto, entre 10 seg y 45 minutos aproximadamente. Este componente varía según el fabricante y modelo. Por ejemplo, un Samsung 331 (figura 15) tiene un mecanismo de engranajes y levas, con un motor de 20V en algunos casos, que al ser activado por un mismo contacto del temporizador, empieza a girar, dispone también de una campana que se activa por una leva, al final de la temporización. Lo único medible es si está abierta la bobina del motor y la continuidad entre los contactos, al activar el temporizador, los Capítulo 4

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Servicio Técnico a Equipos de Línea Blanca 20V los obtiene de un bobinado intermedio del ventilador.

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Figura 15

MEDICIÓN DEL SELECTOR DE POTENCIA Nuevamente tenemos que decir que esta etapa varía mucho en su construcción en función de la marca y modelo del horno. Para un Samsung económico, este control está unido mediante engranajes al temporizador y depende directamente de él, consiste en un relé de paso de tensión. Es el encargado de suministrar paso de 110V/220V al primario del transformador, con un tiempo que depende de la potencia seleccionada y del giro de los engranajes del temporizador. Los contactos suelen ser de 10A a 15A por 110V/220V de contacto de salida y una bobina del orden de los 100Ω (figura 16).

Figura 16

CÓMO COMPROBAR EL SISTEMA DE CONTROL Los hornos algo más elaborados, en lugar de poseer el control de potencia y tiempo descriptos, posee un microcontrolador como parte de un sistema de control (figura 17). Este módulo de control, que se encarga de realizar las diferentes funciones del horno en forma automática, puede tener diversas fallas, debido a los relés y componentes electrónicos, pueden haber fallas en alguno de los voltajes de trabajo, abajo detallados. El sistema también posee el display y el teclado. Dicho teclado puede tener problemas de corto en alguna tecla, permaneciendo ésta pulsada y bloqueando el equipo. Normalmente, el módulo o sistema de control funciona con 3 tensiones diferentes: +5 Vcc para la alimentación de circuitos digitales.

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Capítulo 4

Figura 17

-20Vcc para la excitación del display. -3Vac para los filamentos del display.

En la figura 18 podemos observar un diagrama en bloques del sistema de control de un horno a microondas típico con las posibles fallas que pueden producirse en las diferentes etapas.

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Figura 18

COMPROBACIÓN DE LOS DEMÁS COMPONENTES DEL HORNO

Figura 19

La prueba del microcontrolador consiste en verificar las tensiones y la presencia de señal en algún punto de prueba dado por el fabricante. Para comprobar este componente se debe tener la hoja de datos del circuito integrado.

Figura 20

Si bien cada horno puede tener diferentes componentes dependiendo la complejidad del mismo, la mayoría posee una serie de elementos comunes, cuya prueba describiremos en este apartado. Tanto el circuito de entrada de corriente alterna y el fusible de alta tensión son componentes comunes y se encuentran a la vista. El módulo de entrada de 110V/ 220V, dispone de uno ó dos fusibles (figura 19) dependiendo del fabricante y del modelo, por lo general de 10A para el transformador de alta tensión y de 1A a 2A para la placa de control. También hay una bobina, condensadores y una resistencia cerámica. En algunos casos, el fusible simplemente consiste en una pista de cobre de la placa, por lo que si el horno no se enciende, conviene comprobar el lado de las soldaduras de la placa. La figura 20 muestra el fusible situado en serie con el condensador, de 5kV y 0,75A. La lámpara de iluminación del interior del horno por lo general es sencilla de cambiar, dependiendo del modelo, se accede a ella por una tapa situada en el lateral o en la parte superior del Capítulo 4

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Servicio Técnico a Equipos de Línea Blanca horno, en otros casos, desmontando la carcasa metálica y una tapa de plástico, suele ser de 25W a 60W; el modelo fotografiado en la figura 21 es muy común en hornos SAMSUNG. El motor rotativo, es sincrónico, con una tensión de acuerdo a la red local, de unas 10 revoluciones por minuto y una potencia inferior a los 5W. Dependiendo de la red local, la resistencia eléctrica del bobinado puede variar entre 1kΩ y 20kΩ; posee engranajes reductores que se halla entre la carcasa externa inferior y el chasis, en algunos casos puede tener una tapa de acceso al mismo, en otros casos hay que desacoplar toda la base del chasis. El ventilador del magnetrón, funciona en paralelo con éste, por lo que para emitir microondas, se debe activar el conjunto transformador, magnetrón, ventilador, lámpara de iluminación del habitáculo (figura 23). El motor se alimenta con 110V/220V y precisa una corriente de 0,5A a 2A (es de unos 100W) y la resistencia de la bobina suele ser de 80Ω a 250Ω. La bobina puede tener una toma intermedia, de la que se obtienen 20V para la alimentación al motor del temporizador. La hélice debe girar con total libertad y si esto no ocurre puede ser debido a algún problema en el eje (suciedad) que tienda a frenarlo por lo que deberemos tratar de limpiarlo y engrasar el eje (figura 24). Otros componentes son los formados por el conjunto de interruptores de seguridad, que está formado por 3 switches que impiden el funcionamiento del horno, si la puerta no está herméticamente cerrada y bloqueada. La tensión que manejan es de 110V/220V y pueden desajustarse, ensuciarse o quemarse alguno de sus contactos internos, incluso el cableado se puede deteriorar, ya que soportan la corriente del primario del transformador. Para verificar su funcionamiento se mide continuidad entre los contactos C - NC (Común y

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Figura 21

Figura 23

Figura 24

Normal Cerrado) y activándolo, comprobaremos continuidad entre C - NA (Común y Normal Abierto). La figura 25 muestra un conjunto de estos interruptores. Muchos hornos poseen la función grill que puede ponerse en marcha mediante un conmutador o a través del teclado. La resistencia que realiza dicha función (figura 26) se encuentra en el techo del horno, pudiendo tener diferentes formas según los modelos. Para comprobar este elemento

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Figura 25

se debe medir su resistencia, la cual debe ser de algunas decenas de ohm, es importante comprobar que la resistencia entre alguno de sus contactos y chasis sea infinita (figura 27). Todos los hornos poseen una lámina aislante de mica (sidelite o canopi) que no es medible, aunque debe estar en muy buen estado, y limpio de restos de grasa o comida, debido a que su función es la de protección de la cavidad de cocción, aislándola y separándola del guía ondas, ante posibles chispas emitidas por el magnetrón, las mismas son retenidas por la lámina. Esta puede estar encajada o sujeta por clips de plástico o pegada. Si

Figura 26

Figura 27

aparece quenada en un lateral, es síntoma que la antena del magnetrón está dejando escapar chispas, por lo que seguramente estará quemada, a su vez estos chispazos se convierten en carbón, que tienden a atraer mas las chispas, por lo que se hace necesario sustituir la lámina Por último, es fundamental que la tapa del horno posea un cierre perfecto a los efectos de que no deje escapar microondas. Cada vez que se brinde servicio a estos equipos hay que tener especial cuidado en caso de que la puerta esté caída o floja, y especialmente cuando descubra que en el habitáculo existen zonas que se han despintado. Si esto sucediera, el magnetrón podría sufrir sobrecalentamiento; y si los puntos despintados llegaran a perforarse, las microondas saldrán por ahí. ADVERTENCIAS: Es aconsejable que tenga en cuenta las siguientes indicaciones:

NUNCA deje o use el medidor de fugas dentro de la cavidad del equipo; además de que así no funciona el dispositivo, puede usted sufrir daños y estropear el horno. Si bien el equipo que aquí describimos funciona perfectamente, no garantizamos que cualquier mínima fuga puede ser detectada; es su entera responsabilidad el uso de este dispositivo. Así que de antemano, ni la editorial ni el autor asumimos responsabilidad alguna en caso de un accidente o de que queden pequeñas fugas en el horno. Por último, conviene recordar que si usted se expone a las microondas, es posible que no sienta dolor debido a que los nervios se encuentran en la parte externa de la piel; mas cuando éstos detecten calentamiento, es porque quizá ya esté quemada la parte interna de su cuerpo. En una palabra, TENGA USTED MUCHO CUIDADO en este aspecto. ☺ Capítulo 4

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CAPÍTULO 5

LAVADORAS

FUNCIONAMIENTO

Y

REPARACIÓN

DE

El lavarropas o la lavadora es un aparato eléctrico, que puede ser electrodoméstico o de uso industrial, usado generalmente para limpiar o lavar ropa. Cuenta con un tambor central con orificios que gira mientras se le introduce agua, haciendo que se mezcle el detergente con la ropa sucia. El movimiento del tambor es provocado por un motor eléctrico y su funcionamiento depende de un sistema automático regido generalmente por un microcontrolador, cuyos programas dependen del tipo de ropa a lavar y del proceso de lavado, enjuagado, centrifugado y/o secado. En las últimas décadas, la inclusión de circuitos electrónicos en las lavadoras (lavarropas) de uso doméstico se ha intensificado a tal punto que el técnico debe poseer no sólo conocimientos de electromecánica sino también de electrónica digital. En base al aporte de varios socios del Club Saber Electrónica y luego de haber visitado varios foros especializados en Internet (vea al final de este manual la bibliografía consultada), realizamos este primer manual sobre servicio técnico a lavarropas doméstico en el que explicamos qué es una lavadora, cuáles son sus orígenes, cómo funciona el sistema eléctrico, realizamos un reconocimiento de componentes electrónicos y damos una primera guía de fallas y reparaciones. Capítulo 5

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Servicio Técnico a Equipos de Línea Blanca INTRODUCCIÓN

El lavarropas basa su funcionamiento en el movimiento de un tambor contenedor de ropa con el agua y el jabón o detergente, impulsado por un motor eléctrico. Los motores más comunes están situados detrás y debajo del tambor y le comunican la tracción a través de poleas y correas. El motor de conducción directa (Direct Drive) forma una unidad con el tambor y le transmite la tracción directamente, produciendo muy poco ruido y vibración. La introducción de la microelectrónica ha logrado que algunos modelos dejen la ropa seca y limpia e incluso añaden sensores que controlan el tiempo, la velocidad y la temperatura, algoritmos de recolocación de ropa para evitar excesivas vibraciones durante el centrifugado. Existen mayormente dos grupos de modelos: las lavadoras horizontales y las verticales. Las horizontales son las que tienen la puerta a un lado (figura 1) y el giro del tambor tiene su eje horizontal, de forma que la ropa, al momento de girar, va cayendo permanentemente al ser impulsada por el giro hacia arriba. Las verticales son las que tienen la puerta arriba y el giro del tambor tiene su eje vertical, figura 2. Las lavadoras tienen en su puerta un sensor o un bloqueo automático, que cuando se abre detiene el funcionamiento, o que impide que puedan ser abiertas mientras están en funcionamiento. Está compuesto por una resistencia PTC que al recibir corriente se calienta y activa un bimetal, el cual está conectado a su vez a dos terminales que cierran un contacto eléctrico y dejan circular la corriente hacia el electrodoméstico permitiendo el encendido de éste. UN POCO

DE

FIGURA 1 - LAVARROPAS HORIZONTAL (EJE HORIZONTAL).

Alemania Jacob Christian Schäffer publica su diseño en 1767. En 1782, Henry Sidgier obtiene una patente británica para una lavadora con tambor giratorio, y en 1862, Richard Lansdale exhibe su "lavadora giratoria compacta " patentada en la

HISTORIA

La primera patente fue concedida en Inglaterra en 1691 en la categoría de Washing and Wringing Machines (Máquinas de lavar y escurrir) y en

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1

Capítulo 5

FIGURA 2 - LAVARROPAS VERTICAL (EJE VERTICAL).

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Funcionamiento y Reparación de Lavadoras

FIGURA 3 - LAVARROPAS DEL SIGLO XIX DE MARCA METROPOLITAN.

Exposición Universal de Londres. Aunque en los Estados Unidos la primera patente fue para Nathaniel Briggs de New Hampshire en 1797, debido a un incendio en la Oficina de Patentes en 1836 no queda constancia del tipo de lavadora que había diseñado. En 1843, John E. Turnbull patentó una "Lavadora con Wringer Rolls". La figura 3 muestra un aparato de este tipo de la marca Metropolitan. Ya en 1904 se estaban anunciando lavadoras eléctricas en los Estados Unidos (figura 4) y las ventas

norteamericanas habían alcanzado las 913.000 unidades en 1928. En 1940, el 60% de los 25.000.000 hogares con acceso a la luz eléctrica en los Estados Unidos tenía una lavadora eléctrica. Sin embargo, debido en parte a la Gran Depresión no sería hasta finales de la década de 1940 o principios de la década de 1950 que se convierte en un artículo de masas. En la Europa desarrollada occidental, la extensión de la lavadora se produce, principalmente, después de la Segunda Guerra Mundial y ya a principios de la década de 1960 se convierte en un aparato cotidiano. Importantes firmas industriales europeas comienzan a fabricar ingentes cantidades de lavadoras; otras, incluso convierten a las lavadoras en su principal fuente de prestigio e ingresos (Kelvinator, Zanussi). La evolución estética y funcional de la lavadora, ha sido muy importante, sobre todo en los últimos años, con la aplicación de la microelectrónica. En el aspecto estético, los electrodomésticos de vistas rectas, generalizados en la década de 1980, han dado paso a diseños curvos y estilizados, y a múltiples variedades de color. En 2008, la Universidad de Leeds diseñó una lavadora que solo requiere un par de tazas (aproximadamente 0,5 litros) de agua para cada lavado. Deja la ropa prácticamente seca y usa menos del 2% del agua y energía de una lavadora convencional. COMPONENTES ELÉCTRICOS

DE UN

LAVARROPAS

La pieza fundamental de todo lavarropas es el programador, el cual se encarga de coordinar el funcionamiento de los distintos elementos de que se compone una lavadora.El programador puede ser mecánico o electrónico (digital) y, en la actualidad, se dota al equipo de varios sensores para distintos propósitos. Sin embargo, ya desde la década del 60, los elementos principales de un lavarropas son: FIGURA 4 - ANUNCIO DE UN LAVARROPAS CORRESPONDIENTE AL AÑO 1910.

1 - Electroválvula. 2 - Sistema motor y bomba de desagüe. Capítulo 5

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Detector de nivel de agua. Resistencia calefactora. Motor de lavado-centrifugado. Electroválvula de paso de agua.

La electroválvula es un dispositivo mediante el cual se llena de agua la lavadora. La bobina de un electroimán, alimentada por la tensión de red (110V ó 220V), acciona una membrana que deja paso o corta el caudal de agua. Cuando se aplica tensión a la electroválvula, el paso de agua a la lavadora queda abierto, admitiendo un caudal que depende de la presión del agua de la red de suministro, y que suele ser de 8 litros por minuto, para una presión de red de 2 kg/cm2. El sistema “motor y bomba de desagüe” es, en general, un pequeño motor de 150 VA de consumo, acoplado a una pequeña bomba, capaz de sacar un caudal de agua del orden de 22 litros por minuto. El cuerpo de la bomba lleva incorporado una tapa que permite el acceso a un filtro de desagüe. La misión del detector de nivel es dejar que la lavadora se llene de agua hasta una altura determinada, aproximadamente hasta 13 cm. Un

pequeño tubo introducido en el interior del tambor, acciona por presión a una membrana que actúa sobre un contacto conmutado (un contacto se abre y el otro se cierra). Esta no es la única misión del detector de nivel, ya que si el nivel de agua sigue subiendo por cualquier motivo, voluntario o involuntario, al sobrepasar en 12 cm. el nivel anteriormente descrito, 13 + 12 = 25 cm, se cierra un nuevo contacto cuya misión, como veremos más adelante, será la de poner en marcha el sistema de desagüe (motor y bomba de desagüe). Esto es lo que da lugar a lo que más tarde llamaremos segundo nivel de llenado. La resistencia calefactora tiene como misión calentar el agua a un valor prefijado por un termostato. La potencia consumida por esta resistencia es de 500W a 3000W, dependiendo del modelo. El motor de lavado-centrifugado es un dispositivo de doble devanado, uno para la operación de lavado y otro para la de centrifugado. El devanado para la operación de lavado, confiere al motor una velocidad de 300 a 500 rpm y un consumo del orden de los 250VA. Mediante un condensador, es posible invertir el sentido de giro del motor, operación ampliamente repetida en los ciclos de lavado.

FIGURA 5 - PARTES Y MANDOS DE UN LAVARROPAS HORIZONTAL.

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Capítulo 5

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El devanado correspondiente al centrifugado imprime al motor una velocidad que puede llegar a las 4.000 rpm con un consumo que se acerca a los 750VA (750W). El conjunto del motor se halla térmicamente protegido mediante un bimetal que autodesconecta el motor cuando por alguna circunstancia se calienta en exceso. En la figura 5 podemos observar las partes externas principales de un lavarropas típico de carga horizontal. FUNCIONAMIENTO

DEL

LAVARROPAS

El funcionamiento de una lavadora se centra fundamentalmente en cuatro operaciones: prelavado, lavado, aclarados y centrifugado. La operación de prelavado, al igual que la de lavado, consiste en una recogida de agua con jabón o detergente, un movimiento cíclico del tam-

bor con sucesivas inversiones del sentido de giro, y un calentamiento simultáneo del agua. Luego de un tiempo de prelavado o lavado, se procede a un segundo llenado, hasta el segundo nivel, seguido de un vaciado. Los aclarados consisten en sucesivos llenados, primero a un nivel y luego al llamado segundo nivel, seguidos de movimientos cíclicos con inversiones del sentido de giro. Cada uno de estos ciclos termina con un vaciado. El centrifugado tiene por objeto extraer el agua de las prendas lavadas, por lo tanto durante éste tiempo se procede también a un vaciado. CIRCUITO ELÉCTRICO

DEL

LAVARROPAS

El circuito eléctrico de una lavadora es relativamente sencillo, así como su funcionamiento y se muestra en la figura 6. Si suponemos cerrados el interruptor general I.G., el de puerta I.P. y el de línea

FIGURA 6 - CIRCUITO ELÉCTRICO TÍPICO DE UNA LAVADORA DE ROPAS.

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22-2 la electroválvulas, a través del contacto 51-52, cierra el circuito y en consecuencia empieza a entrar agua al tambor del lavarropas (la electroválvula se halla en serie con el sistema motor y bomba de desagüe, pero esto no supone ningún inconveniente, ya que la impedancia de la electroválvula es mucho mayor que la del grupo motor-bomba de desagüe). Cuando el nivel del agua ha alcanzado el valor determinado por el detector de nivel, el contacto 51-52 se conmuta y pasa a la posición 51-53, el cual deja a la resistencia de caldeo en posición apta para funcionar siempre que el contacto 7-27 del programador lo permita, así como el termostato C.T. Si el contacto del programador 13-21 se cierra, la electroválvula también se acciona, llenando la

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lavadora hasta nuevo nivel "segundo nivel". Caso de que este nivel fuera sobrepasado, el contacto 5153 pasaría a la posición 51-53-54, con lo que se pondría en marcha la bomba y se vaciaría el exceso de nivel. El sistema motor y bomba de desagüe se acciona también cuando el contacto del programador 13-29 se cierra. El motor de lavado está en posición cuando los contactos 28-08 y 23-3 están cerrados, siendo el contacto 13-25 el que determina su puesta en marcha. Los contactos 45-41 y 45-42 conectan a un lado u otro el condensador, con lo que se consigue la inversión del sentido de giro del motor. Cuando los contactos 28-8 y 23-03 están cerrados, el motor se encuentra en posición de centrifugado, siendo el contacto 24-8 quien determina su

FIGURA 7 - DIAGRAMA DE TIEMPOS PARA UN LAVARROPAS CON PROGRAMADOR MECÁNICO FABRICADO POR LA EMPRESA BALAY PARA DISTINTAS MARCAS Y MODELOS COMERCIALES.

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puesta en marcha. El pulsador manual E.C. de exclusión de centrifugado sirve para eliminar, si se desea, esta función. EL SISTEMA

DE

PROGRAMACIÓN

El programador es el cerebro de toda lavadora. En el caso de un sistema mecánico, se trata de un pequeño motor síncrono que va moviendo una serie de levas según un programa preestablecido y éstas, a su vez, van cerrando o abriendo una serie de contactos. Por lo general, los programadores de lavadoras disponen de 60 impulsos o posiciones, con unos tiempos entre impulsos que varían según los tipos, en nuestro caso, 2'-8'-24'. En la figura 7 podemos apreciar un diagrama de tiempos que grafica el funcionamiento de un lavarropas en cada una de sus etapas.

Las levas se van moviendo a lo largo de estos 60 impulsos configurando la característica propia de cada programador. Así, el contacto 22-2 llamado "línea" supedita el total funcionamiento de la lavadora y por tanto es el que determina los programas que hay en cada ciclo. En este caso el ciclo de 60 impulsos de la lavadora está dividido en tres programas, uno de 34 impulsos, otro de 20 y un último de 3. Siguiendo detenidamente el diagrama de tiempos del programador iremos determinando la función que se realiza en cada impulso. La lavadora descrita corresponde a un modelo ampliamente comercializado con distintas marcas, Balay, Philips, Zanussi. etc. y un único fabricante, Balay cuyo esquema se puede ver en la figura 8. Hoy existen otros modelos mas sofisticados que incluyen diferentes funciones como por ejemplo la regulación de velocidad del centrifugado, la función Flot, ahorro de agua y energía en casos de poca carga, etc., pero en esencia todos los modelos son muy similares. El sistema de programación digital puede diferir para distintos modelos aún del mismo fabricante y se debe conocer el circuito electrónico para poder dar servicio técnico, tema que analizaremos en otros manuales. RECONOCIMIENTO DE PARTES FALLAS MÁS COMUNES

Y

A continuación describimos las partes más importantes de un lavarropas, qué síntomas se presentan ante una falla y cómo se soluciona.

FIGURA 8 - ESQUEMA DE UN PROGRAMADOR PARA LAVARROPAS MARCA BALAY.

Resistencia Eléctrica Ante problemas con la temperatura del agua de lavado, debemos comprobar primero el estado de la resistencia, situada en la parte baja del tambor, suele tener un valor comprendido entre 15Ω y 50© y sus terminales no deben tener contacto con su carcasa, si esto ocurre habría un corto con la chapa Capítulo 5

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del tambor y saltaría el diferencial de la vivienda al empezar a lavar con agua caliente. La figura 9 muestra la ubicación tanto de la resistencia como del termostato, situado junto a la resistencia. La figura 10 muestra la medida de una resistencia en buen estado con un multímetro digital, su valor es de 24,4Ω. La resistencia está sujeta al tambor mediante un soporte de metal y una goma que, una vez introducida en el tambor, es prensada por el tornillo según lo vamos apretando, la goma se comprime y se va expandiendo hacia los lados. La resistencia en el interior del tambor está encastrada en una chapa de este que la sujeta, para evitar que se mueva con el empuje del agua. Para extraerla del tambor debe aflojar la tuerca y hacer palanca con un destornillador en los lados alternativamente, figura 11. Si está calcificada, se puede limpiar con una esponja metálica. Mientras no esté muy oxidada o abierta es necesario sustituirla. Electroválvula de Entrada de Agua Funciona con la tensión de red (110V ó 220V) permitiendo o cortando el paso de agua de entrada hacia la cubeta del detergente. Su bobina tiene una resistencia aproximada a los 30Ω y suele calcificarse debido a los componentes del agua

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FIGURA 9 - UBICACIÓN DE LA RESISTENCIA CALEFACTORA DEL AGUA Y EL CORRESPONDIENTE TERMOSTATO.

FIGURA 11 - PARA EXTRAER LA RESISTENCIA SE DEBE QUITAR LA TUERCA Y HACER PALANCA A AMBOS LADOS CON UN DESTORNILLADOR.

FIGURA 10 - MEDIDA DE UNA RESISTENCIA EN BUEN ESTADO CON UN MULTÍMETRO DIGITAL, SU VALOR ES DE 24,4Ω.

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corriente con lo cual puede tener atascos, no abriendo correctamente la entrada de agua. Es conveniente limpiar la rejilla tamiz cada cierto tiempo, figura 12. Otro problema es que se queda en ocasiones abierta y atascada por es salitre y/o demás minerales que tiene el agua.

FIGURA 12 - ELECTROVÁLVULA DE ENTRADA DE AGUA CON SU REJILLA TAMIZ.

Bomba de Agua ó Motor de Vaciado Corresponde al sistema “motor y bomba de desagüe” y su función es la de vaciar el agua del tambor. Existen bastantes modelos (figura 13) y suele ser el primer componente en dar problemas, por lo que ante fallos de vaciado de agua del tambor, mal centrifugado, ruidos raros (mugido), etc. debe comprobar el estado de esta bomba y sustituirla aunque aparente funcionar en ocasiones.

Condensador Casi todos los motores de las lavadoras llevan como mínimo un condensador (lo usual son 2), lo encontramos conectado a los bobinados de lavado normal y al bobinado de centrifugado del FIGURA 13 - 2 MODELOS DE BOMBAS DE VACIADO BALAY, UTILIZADOS POR SUPERSER Y NEWPOL. motor. Ante problemas en el centrifugado como ser una velocidad de giro lenta, excesivamente rápida, o no arranca directamente el motor, debe comprobar el estado del condensador, figura 14. A parte de este, otros elementos pueden provocar síntomas similares, tal como defectos en el bobinado del motor o un fallo en los contactos del programador. (Suele ser el segundo elemento en dar problemas).

FIGURA 14 - EL CONDENSADOR EN MAL ESTADO PUEDE PROVOCAR FUNCIONAMIENTO ERRÁTICO DEL MOTOR Y HASTA QUE NO ARRANQUE.

Filtro de Red Es el encargado de derivar a masa los picos de red. En viviendas sin toma de tierra, es el ”culpable” de que la lavadora pueda provocar “choques elécricos” y muchos lo desconectan. Lo ideal es que la Capítulo 5

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vivienda tenga la toma a tierra “y no se debe realizar la desconexión del filtro. Tiene una apariencia como la mostrada en la figura 15. En la figura 16 puede ver una fotografía correspondiente a un lavarropas NEWPOL S-900 para que pueda distinguir entre el filtro y el condensador. Programador Es el encargado de seleccionar las funciones a realizar por la máquina, a través de contactores internos y un motor giratorio, su funcionamiento es electricomecánico va abriendo y cerrando contactos, conectando el motor principal, la bomba de agua, controlando las electro válvulas, etc, Es otro de los componentes que suele tener averías. La falla más usual es que se suele quemar alguno de los contactos internos, dando fallos permanentes de una función de la lavadora. Sustituirlo es una tarea muy delicada y laboriosa, así como conseguir un repuesto compatible al 100% puede ser difícil, figura 17.

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FIGURA 15 - FILTRO DE RED QUE DERIVA A MASA LOS PICOS DE TENSIÓN

Módulo de Control Electrónico FIGURA 17 - PROGRAMADOR ELECTROMECÁNICO. El módulo de control electrónico, figura 18, en SUELE SER UNO DE LOS COMPONENTES QUE MÁS FALLA PRESENTA. algunos modelos suele ser un complemento del trabajo generado por el programador, siendo el encargado de controlar las revoluciones del motor mismo. En los equipos modernos, las fallas en los y el proceso de centrifugado. En otros modelos, diferentes componentes producen códigos de error como son las lavadoras electrónicas, sustituye por completo al programador de mando giratorio y es el responsable de averías aleatorias, o problemas con el motor. Una comprobación a realizar, que a veces funciona, consiste en quitar los conectores y limpiar con papel de lija muy fino o una goma de borrar bolíFIGURA 16 - FILTRO DE RED Y CONDENSADOR DE PROTECCIÓN DE UN LAVARROPAS grafo, los contactos del NEWPOL S-900.

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FIGURA 18 - UN MÓDULO ELECTRÓNICO DE CONTROL PARA LAVARROPAS.

Presostato Es el encargado de cortar el paso de agua hacia la lavadora, una vez que está cargado con un determinado nivel de agua. La detección la realiza a través de la presión que va aumentando a través de un tubo de goma transparente, lo que ocasiona la apertura de un contacto eléctrico, que corta el paso de corriente a la electroválvula de entrada de agua, figura 19. Su principal problema es que se atasca el tubo de goma (negra o transparente) que transmite al presostato el aumento de la presión del aire que se produce al subir el nivel de agua; al atascarse (en general de jabón) no hay variación de presión y no se interrumpe el paso del agua. Otro problema suele ser fallos en los contactos del presostato.

Cierre de Puerta El cierre usado en lavadoras es de tipo eléctrico ya que dispone de una bobina interna conectada al programador. Durante el funcionamiento de FIGURA 19 - DIVERSOS MODELOS DEL SENSOR DE VOLUMEN DE AGUA (PREOSTATO). la lavadora, el cierre está activado y la máquina impide que se pueda abrir que facilita la tarea del técnico. Al realizar el servicio la escotilla, mediante un mecanismo en forma de técnico, fijándose cuál es el código de error ya tiene muelle y pasador, figura 20. La puerta solo puede una idea de dónde está la falla. abrirse un tiempo después de parada la máquina para evitar posibles inundaciones. Si se daña puede ser el responsable de que la máquina no inicie el lavado.

FIGURA 20 - EL CIERRE DE LA PUERTA DE UN LAVARROPAS IMPIDE QUE LA MISMA SE ABRA CUANDO LA MÁQUINA ESTÁ FUNCIONANDO.

Motor El motor, figura 21, es el encargado del giro del tambor, gira en ambos sentidos. No puede tener la correa ni demasiado estirada (forzaría los cojinetes) ni demasiado floja (patinaría, girando el motor pero no el tambor). Tiene dos bobinados, uno para el lavado normal y otro para el centrifugado. Los contactos se conectan a un conector de 6 pines, al que también se conectan los dos condensadores, uno para cada Capítulo 5

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FIGURA 21 - EL MOTOR ES EL ENCARGADO DEL GIRO DEL TAMBOR.

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FIGURA 22 - DETALLE DE UN MOTOR A ESCOBILLAS PARA LAVARROPAS.

bobinado. Es una de las piezas más caras a la hora de sustituirla, conviene engrasarlo de vez en cuando si destapamos la parte posterior de la maquina para realizar alguna otra reparación. Otros modelos de motores, son los de escobillas, que no necesitan condensadores, como el que se muestra en la figura 22. Note la inclusión de un tacógrafo en el eje del motor, en forma de pequeña bobina o pieza de plástico con pequeñas hendiduras, que cuentan los giros que realiza el motor. FIGURA 23 - TERMOSTATO ENCARGADO DE COR-

Termostato El termostato sé halla en la cuba junto a la resistencia. Junto con el termostato regulable, figura 23, que se haya en el frontal de la máquina, cerca del programador, es el encargado de regular la activación y el corte de corriente a la resistencia, para control de la temperatura del agua. No suele fallar por lo general, corta el paso de corriente por sobre temperatura. Mangueras de Entrada y Salida de Agua Al ser unos elementos muy sufridos y hallarse tras la máquina, figura 24, en ocasiones pueden presentar roturas, y zonas chafadas, suelen ser fácilmente detectables los problemas.

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TAR LA ALIMENTACIÓN DE LA RESISTENCIA CUANDO EL AGUA ALCANZÓ LA TEMPERATURA PREFIJADA.

FIGURA 24 - MANGUERA DE CARGA DE AGUA.

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MANTENIMIENTO AVERÍAS: SÍNTOMAS Y PROCEDIMIENTOS DE REPARACIÓN Antes de comenzar con este tema, tengamos presente que la gaveta donde se alojan los químicos limpiadores (detergente, jabón, suavizante, lavandina, etc.) es un elemento al que muchas veces descuidamos su limpieza, acumulándose incrustaciones de jabón o restos pastosos de detergente en gel, que enmohecen y obstruyen los conductos, pudiendo provocar manchas en la ropa o problemas en la toma de detergente, acumulándose excesiva cantidad de agua en él, lo que suele causar diferentes problemas en otras partes del lavarropas. Si el usuario no realiza una limpieza adecuada, el técnico debe sacar este cajoncito y lavarlo bajo una canilla (llave o grifo), frotándolo con lavavajillas y un cepillo lo mas rígido posible o una esponja de bronce. Para limpiar la parte interior del hueco donde se encastra este compartimento, puede utilizar el mismo cepillo o un cepillo de los usados para limpiar vasos largos y botellas ya que debido a su dureza retira muy bien los restos de jabón, esto también nos evitará que se oxide la carcasa de la máquina por el jabón acumulado en las esquinas. Damos a continuación, algunas fallas comunes que suelen presentarse en estos equipos y cuáles son los pasos recomendados para su reparación. FALLA 1: Carga agua constantemente, llena el tambor y rebasa. Si se avanza manualmente el programador, la máquina tira el agua. Pasos a seguir: - Desmontar el tubo de goma transparente (tubo pulmón) del presostato y limpiarlo perfectamente. Desatascarlo si está obstruido con restos de jabón en la parte baja. - Revisar si se activa el presostato, puede estar averiado o los contactos pegados. Retirarlo y golpe-

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REPARACIÓN

arlo despacito para ver si despegan los contactos. Soplar por el orificio. - Revisar si la electroválvula de entrada de agua se queda abierta, agarrotada por la cal. - Verificar si el programador no corta la señal. FALLA 2: Carga agua constantemente y no inicia el lavado. Realiza la descarga de agua al mover programador y centrifuga. Pasos a seguir: - Comprobar si hay obstrucción en la manguera del presostato. - Comprobar el funcionamiento del presostato. FALLA 3: Carga agua constantemente y los lavados se alargan en el tiempo (más de 3 horas). Pasos a seguir: - Verificar el estado de la manguera del presostato, extraerla y limpiar la parte más baja. Suele obstruirse con jabón, impidiendo que la presión varíe en el tubo, por lo que se extiende el tiempo de desagüe, cargado de agua o centrifugando. Nota: Este tipo de obstrucción se suele producir en maquinas que utilizan jabón en polvo, al cargarlo la máquina lo arrastra al fondo del tambor, apelmazándose. FALLA 4: No carga agua correctamente. Pasos a seguir: - Comprobar un posible atasco en la manguera de entrada de agua y en el filtro de entrada ubicado en la electroválvula. - Verificar una posible avería de una de las electroválvulas de entrada (puede tener dos), medir sus resistencias y si en estado de operación recibe la tensión de línea de 110V ó 220V. Hacer este procedimiento con ambas electroválvulas (si las tuviera). - Sospechar del programador ya que puede no activar la electroválvula, girarlo a varios puntos para ver si la activa. Capítulo 5

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- Revisar si la gaveta del detergente no está atascada o los conductos atascados.

en la resistencia y/o la acción indebida del termostato (programador con contactos pegados).

FALLA 5: No carga agua y del tambor sale vaho. Pasos a seguir: - Comprobar alguna obstrucción en la manguera del presostato, desmontarla y limpiarla. - Comprobar el funcionamiento del presostato, asegurarse que salten los dos contactos soplando por la manguera. - En general, el vaho se produce al calentarse la resistencia produciéndose la evaporación de agua (humedad) en el interior del tambor. Verificar entonces que el programador no produzca una acción de la resistencia cuando no corresponde.

FALLA 9: Salta el diferencial de la vivienda al lavar con agua caliente. Pasos a seguir: - Comprobar el estado de la resistencia y posibles derivaciones entre los polos y la carcasa metálica del lavarropas. Extraerla de la lavadora y si no se aprecia defecto a simple vista medir si hay continuidad entre los polos y su carcasa. Para verificar su funcionamiento bajo condiciones de funcionamiento, introducirla en un cubo con agua para medirla.

FALLA 6: Después de un corte de agua en la vivienda no carga agua correctamente. Pasos a seguir: - Comprobar obstrucción obstrucción posible por salitre (dureza del agua) en el filtro de la manguera de entrada. - Comprobar el estado de la electroválvula de entrada, si no abre y cierra correctamente, sustituirla. - Pruebe cargando agua directamente por la gaveta de detergente con una manguera. Si la máquina funciona correctamente, verifique problemas en la electroválvula de entrada. FALLA 7: En ocasiones el programador no avanza y carga agua hasta rebasar. Pasos a seguir: - Comprobar la manguera del presostato. Verificar su hermeticidad y una posible obstrucción de jabón que impida la correcta presión de aire, limpiarla. - Comprobar y sustituir el presostato de ser necesario. FALLA 8: Siempre lava con agua caliente. Pasos a seguir: Verificar que el termostato no esté siempre activado, medirlo con un multímetro. Descartar problemas de conexión directa

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FALLA 10: No comienza a girar el tambor cargado para iniciar el lavado. Pasos a seguir: - Verificar el cierre de la puerta. - Desenganchar la correa de la polea para comprobar si el motor empieza a girar, si es así sustituir el condensador del motor por uno de igual capacidad. - Verificar que no esté floja la correa del motor - Motor con algún bobinado abierto. - Bomba de agua con bobinado abierto (aunque esto impediría el funcionamiento de la máquina). FALLA 11: No comienza a girar el tambor ni siquiera en vacío, sin carga. Tampoco centrifuga. Pasos a seguir: - Si se produce un zumbido como si tratara de funcionar pero no lo logra, sustituir el condensador. En las máquinas de carga frontal está situado casi al fondo del gabinete, en las de carga superior está bajo la tapa superior, tiene 2 cables y no está polarizado. - Verificar una posible avería en el programador, girarlo para ver si el motor arranca en algún punto. - Posible avería en el motor. Después de cambiar el condensador, si persiste la falla, medir los voltajes que llegan al motor, para determinar si la falla es a causa del motor o del programador, si descarta

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fallas en el programador, medir los bobinados del motor. - Placa de control electrónica defectuosa, sacarla, limpiarle los contactos con una goma de borrar bolígrafo o con una lija muy fina, tratar de limpiar los conectores con lija fina si es posible y volver a montarla. Si no funciona, se debe verificar si la placa funciona correctamente, para ello, debe conseguir el manual de servicio de la máquina (búsquelo en el sector de descargas de www.webelectronica.com.mx) y seguir las instrucciones de prueba. Nota: La reparación de las placas electrónicas de las lavadoras y otros electrodomésticos es objeto de otros manuales técnicos. Ud. puede descargar más información sobre este tema desde nuestra web: www.webelectronica.com.mx, haciendo clic en el ícono pasword e introduciendo la clave: arregloropa. FALLA 12: El motor no gira, moviéndolo con la mano se consigue que empiece a girar. Pasos a seguir: - Comprobar el estado del condensador. - Verificar posibles atascos por suciedad en las correas. - Verificar que la correa no esté excesivamente ajustada. - Si la máquina estuvo parada mucho tiempo, verificar que no esté oxidado el eje del motor. - Comprobar el bobinado del motor. FALLA 13: El motor no gira en el proceso de lavado pero si durante el centrifugado. Durante el proceso de lavado, empujándo la correa con la mano el motor empieza a girar. Pasos a seguir: Es una falla similar a la anterior y se aconseja: - Comprobar el estado y la presión de la correa. - Comprobar un posible bobinado abierto en motor. - Sustituir el condensador. - Comprobar el voltaje de alimentación al motor para descartar problemas en el programador.

FALLA 14: Huele a quemado o ha salido humo, el tambor no gira durante el lavado y en centrifugado gira pero despacio. Pasos a seguir: - Hacer una inspección visual en el motor y si no se ve quemado, comprobar y sustituir condensador. - Comprobar los bobinados del motor. - Comprobar el funcionamiento del programador.

FALLA 15: El motor no gira o después de girar unas vueltas se para. Pasos a seguir: - En lavadoras con módulo de control electrónico puede estar dañada la placa electrónica ya que regula las revoluciones del motor en lavado y centrifugado. Sacarla, limpiarle los contactos con una goma de borrar bolígrafo o con una lija muy fina, tratar de limpiar los conectores con lija fina si es posible y volver a montarla. Si no funciona, se debe verificar si la placa funciona correctamente, para ello, debe conseguir el manual de servicio de la máquina (búsquelo en el sector de descargas de www.webelectronica.com.mx) y seguir las instrucciones de prueba. Recuerde que la reparación de las placas electrónicas de las lavadoras y otros electrodomésticos es objeto de otros manuales técnicos. Ud. puede descargar más información con los datos que dimos anteriormente. FALLA 16: El tambor gira más rápido de lo normal en lavado y centrifugado. Pasos a seguir: - Posible condensador dañado. - Avería en el tacómetro de giro del motor. - Avería en el módulo de control, seguir el mismo procedimiento explicado para la falla 11. FALLA 17: Inicia al comienzo centrifugado, se para comienza la carga de agua, la expulsa y se para nuevamente. Pasos a seguir: - Es una falla típica en las lavadoras electrónicas. Capítulo 5

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El sistema está tratando de pesar la ropa sin éxito para determinar el programa a utilizar, se ha roto o caído el optoacoplador del eje del motor, (lámina con orificios). Buscarlo y montarlo en su lugar. - Placa de control electrónica defectuosa, seguir el mismo procedimiento explicado para la falla 11. FALLA 18: No termina el ciclo de lavado, se queda siempre en el proceso de desagüe y la bomba está siempre funcionando. Pasos a seguir: - Comprobar los tubos del presostato. - Comprobar el estado del presostato. - Comprobar el estado del programador. - Verificar la placa de control electrónica, seguir el mismo procedimiento explicado para la falla 11. FALLA 19: En un lavarropas electrónico el proceso de lavado es correcto pero el centrifugado es lento. Pasos a seguir: - El control de velocidad se basa en una bobina colocada a un extremo del eje del motor. La bobina, al girar el motor, produce impulsos que van al circuito de control electrónico el cual regula la velocidad del motor. Por lo tanto, debe comprobar que no este suelta la bobina, desplazada o desprendida.

FALLA 20: Centrifuga en forma errática y a veces no centrifuga. Pasos a seguir: - Comprobar el filtro de línea midiéndolo con un capacímetro (ante la duda reemplazarlo). - Verificar la bomba de agua. - Mirar si los tubos del presostato no están obstruidos por jabón, limpiarlos y comprobar que cierran herméticamente. - Comprobar el presostato. FALLA 21: No lava con agua caliente. Pasos a seguir: - Medir si llega la tensión de red (110V ó 220V).Verificar el estado de los cableados.

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- Comprobar posibles averías en la resistencia. Medir la resistencia con un multímetro (aproximadamente 30Ω). - Avería en el termostato (no cierran los contactos). - Posible avería en el programador. - Verificar la placa de control electrónica, seguir el mismo procedimiento explicado para la falla 11.

FALLA 22: El agua no se calienta adecuadamente. Pasos a seguir: - Comprobar el botón de activación del termostato del panel frontal de la máquina. - Comprobar los termostatos de la cuba, midiéndolos con el multímetro (tester) y, en caso de estar defectuosos, reemplazarlos. FALLA 23: No centrifuga a la velocidad habitual. Pasos a seguir: - Comprobar el filtro de línea midiéndolo con un capacímetro (ante la duda reemplazarlo). - Sustituir el condensador del motor. - Comprobar el estado de la bomba de agua. Aclaremos que si la bomba no extrae el agua se frena el tambor reduciendo la velocidad de giro. - Verificar la placa de control electrónica, seguir el mismo procedimiento explicado para la falla 11. - Comprobar los bobinados motor. FALLA 24: No centrifuga. Pasos a seguir: - Comprobar el filtro, posibles obstrucciones en la bomba y en la manguera de desagüe. - Comprobar si la bomba de agua funciona adecuadamente extrayendo el agua, si no es así verificar obstrucciones, que le llegue tensión de red o probarla fuera de la máquina, así como que el tiempo de desagüe sea correcto. - Comprobar si con el tambor vacío la máquina centrifuga, si no es así verificar si el funcionamiento es correcto durante el proceso de lavado, comprobar el estado del condensador y los bobinados del motor. ☺

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JORNADAS DE E LECTRÓNICA • TÉCNICO SUPERIOR EN ELECTRÓNICA • TÉCNICO EN TELEFONÍA CELULAR

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Ecatepec, México 28 de abril

PARTICIPE EN FORMA PRESENCIAL O DESDE SU CASA, A TRAVÉS DE INTERNET (VIDEOCONFERENCIA) Y

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Saber Electrónica tiene el agrado de invitar a todos los lectores a la Jornada de Electrónica: “Electrónica del Siglo XXI” a llevarse a cabo en Ecatepec el 28 de abril en el horario de 08:00 hs. a 17:00 hs. Como todos los años, el Club Saber Electrónica organiza estas jornadas en las que se exponen los temas más solicitados por los socios en encuestas que se realizan desde marzo hasta noviembre de cada año (a través de nuestra web y por medio del envío de mails). Este año estas Jornadas se desarrollarán en 23 ciudades de 9 países de América Latina, participando docentes de la talla de los Ingenieros Federico Prado (Argentina), Ismael Cervantes de Anda (México), Juan Carlos Téllez (México), Francisco Di Zonno (Venezuela), Juan Carlos Díaz (Colombia), Nelson Añón (Uruguay), entre otros y cuentas con el aval de 13 Universidades y Entidades Educativas de diferentes Países. Los interesados podrán asistir en forma presencial o desde su casa, pudiendo comprar el material educativo para que luego de la jornada estudie en su casa el tema de su interés, contando con la ayuda de profesores a través de Internet. Los que quieran asistir y no deseen comprar el material educativo, sólo deberán abonar una cuota de recuperación de $100.00 M/N, con lo cual tendrán derecho Ing. Horacio D. Vallejo a un Diploma de Asistencia y material exclusivo sobre cada Tema que podrán descargar de Internet al momento de la Inscripción. Los que deseen asistir desde su casa y no en forma presencial, al inscribirse y cubrir su cuota de recuperación recibirán una CLAVE para que pueda seguir cada charla desde una PC con conexión a Internet por videoconferencia, podrán hacer preguntas y el profesor se las contestará en el momento.

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Club Saber Electrónica Nro. 86. Servicio técnico a equipos de línea blanca. Tomo 1.pdf

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