2 Refrigeración doméstica
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También se recurre al intercambio forzado en el caso de neveras con congelador separado (llamadas de dos puertas verticales) a partir de los 16 cu. ft ≈ 453 lts., en las cuales la temperatura del compartimiento de alimentos se logra forzando aire proveniente del con- gelador a través de un pasaje o ducto, en el cual se regula el caudal mediante un "damper" cuya apertu- ra gradúa el usuario para alcanzar la temperatura que desea en este compartimiento, mientras que la operación del compresor es controlada, como siem- pre, por el termostato, cuyo bulbo sensor se ubica en el evaporador. En estas neveras, ya generalmente sin escarcha, se utiliza el mismo circuito de desconge- lamiento ya descrito.
Las neveras de mayores dimensiones, por encima de 20 cu. ft.≈ 566 lts., normalmente son construidas con dos puertas orientadas verticalmente y reciben el nombre corriente de "side by side" (lado a lado, refiriéndose a la ubicación de las dos puertas corre- spondientes al congelador y al compartimiento de alimentos). Estas neveras requieren de compresores de ¼ h.p. ≈ 186 W hasta 1/3 h.p. ≈ 249 W, los cuales indefectiblemente requieren de enfriamiento forzado, circunstancia que determina que todas ellas utilicen condensadores de tubo y aletas que aprovechan el caudal de aire de enfriamiento del compresor para el doble propósito de enfriar en cascada el conden- sador. El evaporador, que puede ser de tubo y aletas o de placa (tipo "roll bond"), dispuesto en la pared posterior del congelador, siempre es de intercambio de aire forzado y en estos casos se aprovecha la dife- rencia de presiones entre el aire más frío en la parte inferior del congelador y el aire más caliente en la parte superior para enviar una parte de este flujo al compartimiento de alimentos para enfriar este,
mediante un control por "damper" cuyo fun- cionamiento se describió más arriba.
Básicamente, el funcionamiento es controlado de la misma manera que en el circuito básico y solo difiere por el agregado ocasional de servicio tales como fabricador de hielo o enfriamiento de agua proveniente de un circuito alimentado por la red externa de agua potable.
• Control centralizado por microprocesador Con el desarrollo tecnológico se han incorporado innovaciones tales como control centralizado por microprocesador, el cual sustituye los componentes tradicionales tales como el termostato de diafragma y el control de descongelamiento y los reemplaza por un dispositivo electrónico que, mediante señales recibidas a través de termocuplas ubicadas estratégi- camente, no solo lleva a cabo el control de fun- cionamiento sino que registra continuamente las condiciones de trabajo, indica las temperaturas de trabajo y en situaciones de riesgo, genera señales de alarma para el usuario y servicio técnico. Esta forma de control tiene además como objetivo optimizar la operación del sistema eléctrico para minimizar el consumo de energía de estas unidades, normalmente en cumplimiento de exigencias de límites impuestos por entidades reguladoras, tales como la "Environmental Protection Agency" [EPA] de Estados Unidos y la entidad reguladora de la Comunidad Europea [CE].
Estos controles electrónicos requieren que el técnico adquiera destrezas en el campo de la elec- trónica; que incluye conocimientos sobre tecnologías de circuitos de estado sólido, tarjetas de circuito impreso, termocuplas, programación, interfaces equipo - usuario, a fin de estar en condiciones de Nevera de 2 puertas verticales (transparencia).
Evaporador principal Fluido refrigerante en forma líquida y/o mezclado Línea de descarga Condensador Fluido refrigerante en la forma gaseosa, sobrecalentado (alta presión) Filtro secador
Compresor Tubo capilar Fluido refrigerante en la forma gaseosa (baja presión) Línea de succión Placa fría o evaporador secundario
resolver algunos problemas en aquellos artefactos dotados de este tipo de controles.
Los problemas más sencillos de solucionar están relacionados con las fallas de conexiones, que se pueden determinar simplemente verificando la con- tinuidad de cada uno de los contactos; pero si la falla se localiza en una tarjeta de circuito, lo más proba- ble y seguro es recurrir a su sustitución, a menos que los conocimientos del técnico en electrónica le per- mitan enfrentar el reto de reparar estos componentes. Ya existe la tecnología de compresores de veloci- dad variable controlable por microprocesador. Estos sistemas son más eficientes que los que utilizan com- presores de velocidad fija puesto que su régimen de funcionamiento es directamente proporcional a los requerimientos de temperatura en el gabinete y no desperdician energía, en tanto que sus antecesores trabajan con un ritmo de encendido - apagado que responde al diferencial fijado en el termostato y que normalmente consume más energía, pero su costo hace que su uso no se haya difundido.
• Control de la humedad en el contorno de las puertas
Todos los gabinetes requieren que se prevenga la formación de condensación de humedad alrededor de la/s puerta/s, provocada por el contacto de la humedad ambiente con el aire frío que surge del gabinete al abrirse estas. Diseños clásicos recurren al empleo de resistencias eléctricas de puertas (de baja potencia), alimentadas permanentemente por el cir- cuito de alimentación eléctrica del artefacto. Para eliminar este consumo de electricidad se puede emplear una parte del circuito del condensador, enrutado alrededor de los marcos de puerta, para lograr el mismo efecto, aprovechando la temperatura del gas del condensador. Aún cuando el uso del gas caliente para impedir la condensación es una práctica conocida desde el principio, se usaba con prefe- rencia la resistencia eléctrica por su simplicidad, pero los requisitos de reducción de consumo energético han hecho que este método se haya adoptado en forma general en neveras de producción reciente.
• Condensador distribuido en el gabinete En equipos de reciente diseño, se encuentran otras variantes constructivas, tales como conden- sadores de enfriamiento por convección distribuidos y adheridos a la cara interna de las paredes exte- riores; tanto las laterales como la posterior, del gabi- nete. Esto tiene como objetivo prescindir del enfriamiento forzado, a fin de reducir el consumo de energía. Estas neveras normalmente emplean compresores de alta eficiencia que operan con enfriamiento vía intercambiador con el aceite del compresor, a fin de lograr una mayor eficiencia energética del artefacto y reducir los niveles de ruido. Estas disposiciones constructivas que distribuyen parte o todo el condensador oculto dentro del gabi- nete presentan un grave inconveniente, casi que insalvable, si se produce una fuga de refrigerante en el lado de alta del sistema, debido a que su detec- ción, localización y reparación dependerán de que el sitio sea accesible, sin desbaratar estéticamente el gabinete; o de que el fabricante haya previsto esta posible necesidad de reparación, diseñando el gabi- nete de manera que el condensador sea accesible sin dañar el gabinete o sin incurrir en costos inadmisibles.
• Congeladores domésticos - verticales y horizontales
Los congeladores domésticos son unidades desti- nadas a la conservación a largo plazo de productos pereceros, a temperaturas que garanticen la deten- ción de cualquier proceso de reproducción bacte- riana. Las bajas temperaturas minimizan el deterioro de los alimentos, reducen la multiplicación de Control electrónico.
Nevera en transparencia mostrando circuito de precondensador utilizado para evitar condensación
bacterias, microorganismos y enzimas en células y fibras vivas, y reducen la pérdida de fluidos de los alimentos. Existen numerosos estudios que han deter- minado cuantitativamente la temperatura ideal de conservación de los diversos alimentos que compo- nen la dieta del ser humano; en este contexto podemos generalizar diciendo que para conservar cierto tipo de alimentos más comunes por períodos largos la temperatura debe ser estar por debajo de - 18ºC, e idealmente menor que - 20ºC.
Existen versiones verticales (que externamente son exactamente iguales a una nevera), pero que internamente están construidos para trabajar a tem- peraturas de congelación. En el interior del gabinete se distribuyen parrillas destinadas a acomodar las mercancías que se desea congelar, tal como las parrillas de una nevera. El termostato opera, por supuesto, en un rango de temperaturas más bajo que el de una nevera y requieren compresores de mayor potencia para una misma capacidad interna. Existen congeladores sin escarcha, que dependen de un cir- cuito de descongelamiento similar al de las neveras, así como otros que no eliminan el hielo y que deben ser descongeladas manualmente con cierta periodici- dad, dependiendo fundamentalmente de la humedad relativa ambiente de la zona y de la frecuencia de apertura de puerta.
Otra configuración disponible en el mercado de aplicaciones domésticas es la que, a similitud de las unidades comerciales, está dispuesta en una caja o gabinete de acceso por arriba, llamados conge- ladores horizontales; usualmente no disponen de pa- rrillas que permiten una mejor acomodación de las mercancías, pero son más efectivas en mantener la temperatura interior al abrir la puerta de acceso.
Los congeladores domésticos de menor capaci- dad interior (hasta aproximadamente 9 cu. ft. [250 lts]) emplean compresores dotados de circuito enfriador de aceite, que no requiere ventilación forzada, y en tal caso el circuito será idéntico al que se emplea en neveras con precondensador, descrito más arriba; pero la gran mayoría trabaja con sistemas de compresores herméticos y condensadores enfria- dos por ventilador; en tanto que los evaporadores pueden ser de tubo y aletas, o placa, en las versiones verticales y siempre de placa en las versiones horizontales.
El principio de funcionamiento es el mismo que el explicado para neveras, excepto por los mayores requerimientos de potencia del compresor para alcanzar y mantener las temperaturas de con- gelación. Los congeladores horizontales casi siempre requieren descongelación manual y la descarga de agua de deshielo se efectúa a través de un orificio en el piso obstruido por un tapón.
En cuanto a la estructura de los congeladores horizontales, estos son simples cajas aisladas térmi- camente, con una tapa superior sujeta por bisagras con resortes de compensación que reducen el esfuer- zo necesario para abrirla y dependen de su peso y del estado de la empacadura de puerta para cerrar her- méticamente la caja. El exterior de la caja puede ser metálico o plástico, en tanto que su interior es siem- pre metálico (aluminio liso o corrugado) al cual se fija mecánicamente o mediante adhesivo especial una longitud de tubería de cobre que actúa como evaporador y cuya distribución es tal que las paredes y piso del congelador actúen como intercambiadores de calor absorbiendo el calor de la mercancía con- tenida en su interior. El compartimiento de alo- jamiento de la unidad condensadora se obtiene a expensas del volumen interno de la caja de manera que la superficie exterior del congelador sea un para- lelepípedo sin protuberancias. Este compartimiento donde se alojan: compresor, condensador, ventilador, termostato, elementos de protección del compresor y el exceso de tubo capilar, está diseñado como un túnel, de tal manera de proporcionar un flujo de aire de enfriamiento correcto al compresor y al conden- sador por lo que tiene rejillas de ventilación obser- vables en las paredes exteriores del congelador, estratégicamente ubicadas para orientar adecuada- mente este flujo. Debe tenerse cuidado de mantener una distancia de al menos 5 centímetros entre estas rejillas y la pared más próxima y evitar obstruir de cualquier manera el flujo de aire que es absoluta- mente necesario para el buen funcionamiento de la unidad.
Congelador vertical.