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TEORÍA REFRIGERACIÓN Y AIRE ACONDICIONADO ENVÍO 3 N

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REFRIGERACIÓN Y AIRE ACONDICIONADO

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DISPOSITIVOS ACCESORIOS PARA LA AUTOMATIZACIÓN DE LOS SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Válvula para circulación de agua Válvula de agua y seguridad Válvula solenoide Válvula solenoide de piloto Válvula de retención Válvula reguladora de capacidad Presostato diferencial de aceite. 1. “Válvula para circulación de agua”.

Los equipos que tienen condensador enfriado por agua, necesitan cantidades de agua variable, de acuerdo con su temperatura. Cuanto más fría es el agua, menor cantidad se necesita y viceversa. Para ajustar la cantidad de agua que circula por el condensador, habría que regular la válvula de entrada de agua, de acuerdo con la presión de alta de la unidad. Esto se realiza por medio de válvulas automáticas especiales, en las cuales un fuelle similar al de los controles de alta presión, abre o cierra la válvula de acuerdo con las oscilaciones de la presión. Cuando el equipo queda parado, el agua que continúa circulando enfría el condensador y la presión dentro de el disminuye. La válvula se va cerrando hasta que llega un momento en que se cierra completamente evitando un consumo de agua inútil.

2. “Válvula de agua y seguridad”

Es una válvula combinada de agua y de seguridad, por medio de la cual regulamos la circulación de agua y al mismo tiempo nos permite detener la marcha del equipo, cuando la presión de alta alcanza valores muy elevados, ya que viene combinada con un control de alta presión.


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Cuando se produce una interrupción en la alimentación del agua o cuando el caudal de circulación disminuye apreciablemente, la presión de condensación (presión alta) aumenta, pudiendo llegar a valores tan elevados que resulten resu lten perjudiciales para el compresor. En tales casos el equipo debe ser desconectado hasta que se subsanen los inconvenientes que provocaron esa situación. El valor de la presión de condensación adoptada, para producir dichos casos la apertura del circuito, es de 200 Ib/pulg2 aproximadamente. Al detenerse la unidad, la presión en el condensador comienza a disminuir, luego el dispositivo que antes interrumpió el circuito deberá conectarlo nuevamente a un valor de la presión de condensación aproximadamente de 100 Lb/pulg.2

Tornillo de regulación de la presión de corte

Contacto Perilla de ajuste de agua

Salida de agua

Soporte de los contactos Entrada de agua

Método de calibrar el dispositivo de seguridad: 1. Girando la perilla en el sentido de las agujas del reloj la presión de conexión disminuye, girándola en el sentido contrario, aumenta. 2. Girando el tornillo en el sentido de las agujas del reloj, la presión de desconexión aumenta; disminuyendo al girarlo en sentido contrario. Es de hacer notar que cuando el tornillo se gira, a un pequeño ángulo de desplazamiento del tornillo, se produce una considerable variación en la presión de desconexión. Es importante respetar el orden de las operaciones descritas y verificar que el soporte de los contactos este girado al máximo en el sentido de las agujas del reloj.


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Nota: El orificio de paso de agua en el cuerpo de la válvula se va cerrando a medida que desminuye la presión en el condensador y se sierra totalmente casi en forma simultánea con la presión de reconexión.

3. “Válvula solenoide”

Las válvulas selenoide están formadas por una llave de paso de construcción común accionada por medio de una bobina que la abre cuando pasa corriente eléctrica y cierra cuando se interrumpe la circulación de engría eléctrica. Los detalles de su construcción pueden verse en la figura. Cuando se instala un sistema de varias cámaras con una sola unidad condensadora, se puede controlar la temperatura de cada una por medio de válvulas solenoide solenoi de y controles de temperatura (termostato). Supongamos que se trata de una fabri-conservadora de helados en la cual la temperatura de la fabricadora es muy inferior a la de la conservadora. En este caso, tanto la fabricadora como la conservadora van provistas de su correspondiente válvula termostática; la alimentación del refrigerante a cada una de las válvulas, se realiza por un mismo tubo que sale del lado de alta y por medio de una tee, se bifurca hacia ambas válvulas. Antes de la válvula de la conservadora se coloca una válvula solenoide, la cual es gobernada por un control de temperatura, cuyo bulbo se ubica en la conservadora. Cuando la temperatura de ésta, alcanza el valor para el cual ha sido regulado el control, éste interrumpe el circuito eléctrico que alimenta a la bobina de la solenoide, permitiendo que el yugo caiga, por gravedad, interrumpiendo el paso del refrigerante líquido, a su correspondiente válvula de expansión. Por otro lado la fabricadora trabaja a menores temperaturas, tendrá una permanente alimentación de refrigerante hasta que alcanzada su correspondiente temperatura, se detiene la marcha del compresor por medio del control de baja presión que lleva la unidad. Si la temperatura en la conservadora se eleva, el control que gobierna la válvula solenoide conectará permitiendo al levantarse el yugo el paso de refrigerante a la conservadora. Ello dará lugar, estando el equipo parado, a que la presión de baja aumente y ponga en marcha el compresor, pues la tubería de aspiración es común también, a la fabricadora. Este elemento no regula la circulación de refrigerante, ya que abre o cierra totalmente la circulación en la línea de líquido.


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SISTEMA CON VÁLVULA SOLENOIDE (Pumpin Down)


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4. “ Válvula solenoide piloto”

El control por solenoide piloto, no cierra directamente la línea pero actúa sobre la válvula termostática de expansión con compensación exterior de presión. La válvula solenoide piloto se instala en la línea del compensador exterior de la válvula termostática de expansión. En la figura se ve el aspecto físico de una válvula solenoide piloto. Para entender el funcionamiento de la válvula selenoide piloto será conveniente revisar el principio de funcionamiento de la válvula de expansión termostática. Existen tres presiones fundamentales involucradas de cualquier válvula. 1. Presión del bulbo 2. Presión del evaporador 3. Presión del resorte Como se ilustra en la figura. La presión del bulbo actúa sobre un lado del diagrama tendiendo a abrir la válvula. La presión del evaporador actúa en el lado opuesto opues to del diafragma tendiendo a cerrar la válvula. La presión del resorte ayuda a cerrar la válvula. Una variación en cualquiera de estas tres presiones varía la l a medida de apertura de la válvula. En una operación normal de la válvula, estas presiones tienden a equilibrarse para mantener un constante sobrecalentamiento a la salida del evaporador. Sin embargo, cuando una presión extra es introducida, se rompe el equilibrio y pueden lograrse otros efectos. El principio bajo el cual la válvula solenoide piloto influye en la válvula de expansión es mediante la creación de una presión bajo el diafragma de la válvula. La válvula solenoide piloto tiene dos conexiones, ambas en el cuerpo de la válvula, una de alta presión y otra de baja presión. Cuando la bobina solenoide está excitada, la corredera se mueve cerrando la entrada de alta presión. Con la alta presión excluida por la válvula piloto, la verdadera presión de aspiración actúa bajo el diafragma de la válvula de expansión a través de la línea de compensación y de la entrada de baja presión. Cuando la válvula solenoide está sin tensión eléctrica, la entrada de la baja presión está cerrada, cerrando, por tanto, la línea de compensación desde la válvula a la línea de aspiración. La entrada de la alta presión es abierta y la presión de la línea de líquido es aplicada bajo la parte inferior del diafragma de la válvula de expansión termostática. Esta presión del lado de alta, inmediatamente equilibra la presión del bulbo y suplementa la presión del resorte y, por lo tanto, inmediatamente cierra la válvula de expansión ex pansión Después de volver a excitar la bobina de la válvula solenoide, la entrada de la baja presión de la válvula solenoide piloto abre y fluye, instantáneamente, la presión de aspiración bajo el diafragma de la válvula de expansión con lo que se vuelve a la operación normal de una válvula de expansión termostática con compensador exterior de presión.


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SISTEMA CON VÁLVULA SOLENOIDE PILOTO


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5. “Válvula de retención”

En las instalaciones con cualquiera de los sistemas indicados para la regulación de evaporadores a temperaturas distintas es necesario el empleo de válvulas de retención en la línea o líneas de aspiración de los evaporadores más fríos. Estas válvulas evitan que se forme condensación en dichos evaporadores a causa del gas procedente del evaporador o evaporadores a temperaturas más elevadas. Se instalan verticalmente en la tubería de aspiración a la salida del evaporador y consisten en un disco de acero similar al de las válvulas de descarga y succión de los compresores, manteniendo en su asiento por la acción de un resorte. Cuando la presión en el lado del evaporador exceda a la presión del lado opuesto se abre la válvula, con lo que dicha presión fluye hacia el compresor. Durante el período de parada, el resorte cierra la válvula y evita que penetre refrigerante evaporado a presión más elevada procedente de los evaporadores a más alta temperatura.


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SISTEMA CON VÁLVULA DE RETENCIÓN

“Permite la circulación del gas refrigerante en un solo sentido, evitando la condensación del gas en los evaporadores de más alta temper atura atura durante el período de parada”.

6. “Válvula reguladora de capacidad”

Estas válvulas se emplean para la reducción de la capacidad del compresor en instalación con más de un evaporador cuando descienden las necesidades de frío, evitando, por medio del control de baja presión, pr esión, que esta no se reduzca excesivamente por causa de la carga reducida, con la siguiente y peligrosa admisión de refrigerante líquido en el compresor. Su objeto no es, sin embargo, mantener constante la presión de aspiración, sino evitar oscilaciones muy fuertes, reduciendo la capacidad del compresor. Estas válvulas actúan abriendo el paso a medida que la presión cae por debajo del límite establecido. En el período de servicio normal, mientras la aspiración se halla por encima del valor ajustado, la válvula queda cerrada, abriendo a medida que desciende dicha presión. Se instala en un “bypass” que comunica la descarga del compresor a la línea de aspiración. Al

abrirse la válvula pasa gas evaporado caliente a la aspiración, de forma que el compresor pueda absorber dicho refrigerante sin aumentar au mentar la refrigeración.


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Vástago regulador Tapón Empaquetadura Orificio Punzón Entrada

Salida

SISTEMA CON VÁLVULA REGULADORA DE CAPACIDAD


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7. “presostato diferencial de aceite” (P.D.A)

El circuito de lubricación de los compresores que emplean los sistemas de lubricación por circulación forzada de aceite a través de una bomba, está normalmente controlado por un presostato diferencial de aceite, el cual está destinado a proteger el compresor en caso de una presión insuficiente de aceite, evitando así toda avería en los cojinetes que pudiera producirse por falta de la lubricación adecuada adecuad a en estos puntos. El presostato diferencial de aceite es un interruptor eléctrico mandado por la presión con un relay temporizador incorporado, el cual corta la corriente al dispositivo de protección del d el motor eléctrico en “60 segundos” si la presión de la bomba de aceite no es

superior, en todos los momentos de la marcha de la máquina, a la presión de aspiración o a la que existe en el carter. El funcionamiento de este presostato depende de la diferencia de presión existente entre las dos tácitas de efectos supuestos, independientemente de la presión absoluta.


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TIPOS DE LUBRICACIÓN Existen dos tipos de lubricación, para compresores que son: 1. Lubricación natural (salpicado) Para compresores de pequeña y mediana capacidad. 2. Lubricación forzada: (bomba de aceite) Para compresores de gran capacidad.


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REFRIGERACIÓN COMERCIAL Y SEMI-INDUSTRIAL La diferencia fundamental entre una unidad familiar y otra comercial radica fundamentalmente, en la capacidad de su recinto refrigerado y sus temperaturas de trabajo. “UNIDAD FAMILIAR”

El mueble o gabinete exterior constituido por una plancha metálica rígida, y el gabinete interior es de material plástico premoldeado, indeformable y mal conductor del calor, donde se ubican los alimentos a enfriar y conservar. Entre ambos existe un determinado espacio ocupado por un material aislante térmico, de cualidades apropiadas que lo hacen incombustible, inodoro y que no albergue mohos ni bacterias. La puerta de gabinete es unas de las partes de mayor importancia, debe estar herméticamente sellada, aislada y cerrar perfectamente. Para realizar esto último lleva en todo su perímetro un burlete de goma imantado de forma y estructura especial. En cuanto a la distribución interior del gabinete, se ha estudiado la disposición más conveniente, a fin de lograr el máximo de espacio posible para el almacenamiento de los productos a enfriar. Debemos evitar que q ue se dificulte la libre circulación de aire air e frío f río que q ue se se origina en el evaporador, y mantener las temperaturas y humedad optima para la conservación de los alimentos. El gabinete es iluminado interiormente por un sistema de auto-sentido, gobernado por la puerta de la unidad. La perilla del control de temperatura y el interruptor de la luz, se hallan colocados en las paredes interiores del gabinete. El evaporador se ubica en la parte superior para aprovechar las corrientes de convección de aire natural. Se generan así corrientes de aire frío que cae, enfriando los alimentos y corrientes de aire cliente en ascenso, que al pasar por el evaporador vuelven a enfriarse reiniciando su descenso. Se producen de este modo circuitos cerrados de aire en circulación, que se encargan de extraer el calor de los productos a enfriar o del que penetra a través de las paredes del recinto y entregarlo a través del evaporador al líquido refrigerante, ya sea como calor latente o sensible. En la parte posterior inferior del mueble se halla el comportamiento destinado a la unidad condensadora, suficientemente ventilado, para facilitar la transmisión de calor al medio ambiente. Este espacio esta separado y aislado térmicamente del refrigerado.


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“Convección de aire natural”

= Aire frío (más pesado)

= Aire caliente (más liviano)


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UNIDADES COMERCIALES Estas adoptan una infinidad de estructuras y modelos en relación con la clase de comercio a que se destinan y también principalmente al espacio o local disponible para su instalación. A continuación veremos los tipos más corrientes de unidades comerciales, que pueden variar adecuadamente, no solo en lo que respecta a las medidas, si no también a la disposición de puertas en relación con las necesidades de trabajo en cada caso.


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VITRINA MOSTRADOR Se instalan estos muebles en establecimientos de despacho al público, donde interesa a la vez la exhibición de los productos en venta, y su uso es muy recomendable en confiterías, fiambrerías, etc. Se utilizan asimismo como mostrador, y aunque su estructura admite algunas variantes, constan generalmente de un frente inclinado donde van aislados los cristales, y en la parte posterior las puertas que dan acceso a las estanterías interiores. Como es natural, juega un papel muy importante la perfecta construcción y aislación del mueble. Para evitar el empañamiento por condensación en los cristales se instalan unos recipientes, que se llenan de cloruro de calcio, el cual absorbe la humedad existente, debiendo procurar sea fácil el acceso a los mismos, a fin de poder ir reponiendo periódicamente dicha sustancia deshidratadora. El sistema de evaporador a emplear depende, naturalmente de la estructura del mueble. En determinados casos éste podrá colocarse en la parte superior; en otros, el evaporador o evaporadores habrán de ser verticales, a cada uno de los lados, también pueden instalarse en la parte posterior, etc. La iluminación del interior de la vitrina, en que estos casos tiene interés para realizar la presentación de la mercadería que en ella se exponga, puede hacerse por medio de luces en el interior del tipo fluorescente. En todos los casos referidos deberá procurarse que se establezca una perfecta circulación de aire. En la figura se muestran los detalles constructivos de vitrinas de este tipo.


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VITRINAS ABIERTAS PARA AUTOSERVICIO Desde el momento en que el vendedor no presenta el producto, es indispensable que éste se venda completamente sólo, que la mercadería esté visible y además los productos que lo permitan estén empaquetados en cantidades y pesos determinados, ya que quedan suprimidas las balanzas y aparatos de medición. Finalmente lo imprescindible es que aparte de que el cliente tenga fácil acceso al producto éste se halle siempre en las mejores condiciones posibles de conservación. Para este fin se han ideado las vitrinas de autoservicio, donde se coloca ordenadamente la mercadería y en las que por medio de una circulación forzada de aire frío se mantienen las temperaturas necesarias para su perfecta conservación. Estas vitrinas se construyen generalmente siguiendo un mismo principio con su frente descubierto, pero con una protección de cristal que a la vez hace h ace de mampara y que establece estab lece la debida circulación del aire frío que viene de los evaporadores. En la figura se muestra la disposición interior de una de estas vitrinas abiertas, que debe considerarse como típica. Dicho mueble está cerrado por la parte inferior y los lados, abierto en la parte superior. En esta última se instala, inclinado, un evaporador del tipo normal de tubo y aletas (a) colocado detrás de una mampara (b) que forma un conducto de aire frío que desciende hacia el segundo evaporador (c) situado en la parte inferior. Para dirigirse después sobre el estante. Una parte de esta corriente de aire frío pasa también a través de los agujeros del fondo (e), por lo que los alimentos colocados sobre el estante (d) reciben el frío en dos direcciones: por arriba y por abajo. Después de pasar por el estante dicha corriente de aire, que ya es menos fría, choca contra el cristal frontal (f) estableciendo un tiro ascendente, y se dirige hacia el conducto de entrada (g) del primer evaporador, en la parte superior.


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ENFRIADOR DE AGUA El enfriador de agua, cuyo aspecto general puede apreciarse en la figura consta esencialmente de u equipo de refrigeración hermético y un tanque de enfriamiento. La disposición de sus elementos está representada esquemáticamente en la figura. Cada unidad sale de fábrica completamente lista para su uso, siendo solo necesario efectuar las conexiones para la entrada del agua y desagüe respectivo.


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Como todo equipo hermético el elemento de expansión es un capilar en cuya entrada se dispone un filtro secador para evitar su obstrucción por humedad o por materias extrañas. La entrada de agua (A) se efectúa por el serpentin (S), colocado en el interior del conducto de desagüe (C) y en estrecho contacto con la pared del mismo. En esa forma se obtiene un “preenfriamiento” apreciable, aprovechando la diferencia de temperatura con el agua fría sobrante del consumo. El estanque (T) es de metal estaño y lleva arrollado en toda su longitud el serpentin (E), que constituye el evaporador. Sobre este serpentin evaporador va soldado el caño para el bulbo del control de temperatura. El control está calibrado para mantener la temperatura entre 9°C y 12°C. Generalmente la unidad condensadora lleva un motor de 1/6 HP, para 220 v y una frecuencia de 50 ciclos, funciona con condensador enfriado por aire. La circulación del aire es forzada mediante un ventilador que va conectado en paralelo sobre los bornes del compresor.


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CONSERVADORAS Como es sabido llámense conservadoras a máquinas refrigeradas cuyo objetivo fundamental es producir en recipientes especiales, temperaturas apropiadas para la conservación de cremas y helados. Dichas temperaturas deben estar comprendidas entre – 15°C 15°C y – 18°C. 18°C. Los tipos de conservadoras más comunes que se construyen son: 1.- Conservadora enfriada por convección de aire forzado:

2.- Conservadora enfriada por convección de aire natural:


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TUNELES DE FRIO He aquí otro tipo de instalación para la congelación de los productos empaquetados congelados (carnes, aves, pescado, etc.); que constituye una de las facetas más importantes de la actualidad en el ramo de la alimentación. Este consiste en grandes instalaciones de congelación, sistema que se basa en la proyección de un frío intenso, por medio de aire forzado, sobre los productos que se quieren congelar, previo una adecuada preparación de los mismos. Una vez empaquetados para su conservación, estos productos p roductos se distribuyen a los diferentes puntos de d e ventas. El túnel de frío, no es otra cosa, que una cámara frigor ífica ífica de “Congelado Ultrarápido”, que trabaja a temperaturas cercanas a los – 35°C 35°C y – 40°C, 40°C, logrados generalmente con refrigerante 502.


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TRANSPORTE FRIGORIFICO Una vez que el producto a sido sometido a los diferentes procesos de frío, siendo este perecible, es necesario transportarlo a los diferentes puntos de venta, para la cual se necesita recurrir al transporte del tipo frigorífico. Este sistema esta compuesto por una unidad condensadora, ubicada en la parte exterior del transporte, generalmente sobre la cabina de conducción, y un circuito de enfriamiento formado por un evaporador con circulación de aire forzado que se encuentra ubicado en el interior de compartimiento a enfriar y en la parte superior de este. El sistema motriz de la unidad condensadora esta formado generalmente por un compresor del tipo abierto accionado por un motor a explosión del tipo diesel o bencinero. En ocasiones lleva adosado un motor eléctrico que se utiliza en los lapsos en que la unidad se encuentra detenida.


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Unidad condensadora para transporte frigorífico


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CUESTIONARIO Nº 4 ESTIMADO ALUMNO: Este cuestionario tiene por objeto que Ud. mismo compruebe la evolución de su aprendizaje. Lea atentamente cada pregunta y en hoja aparte escriba la respuesta que estime correcta. Una vez que ha respondido todo el cuestionario compare sus respuestas con las que están en la hoja siguiente. Si notara importantes diferencias le sugerimos vuelva a estudiar la lección. Conserve en su carpeta todas las hojas, para que pueda consultarlas en el futuro.

1.- La válvula de circulación de agua sirve para: 2.- La válvula solenoide tiene como función: 3.- La válvula solenoide piloto se instala: 4.- La válvula de control de capacidad se instala: 5.- Del Motocompresor el refrigerante sale como: 6.- Del condensador el refrigerante sale como:


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RESPUESTAS Nº 4

1.- Regular el flujo de agua hacia el condensador 2.- Cerrar el paso a un fluido o abrirlo 3.-En la tubería de compensación exterior de la V.E.T. 4.- Haciendo un By – Pass Pass entre la succión y descarga del compresor 5.- Vapor sobrecalentado a alta presión 6.- Líquido Subenfriado


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