PRINCIPIOS Y PROCESOS DEL CICLO DE REFRIGERACIÓN

Para que el alumno analice, interiorice, comprenda y exprese sus ideas de manera oral o escrita es preciso reconocer en ellos las experiencias vividas y los conocimientos previos de aprendizajes en niveles educativos y semestres anteriores o en su desarrollo como persona.

En lo referente a los principios básicos de refrigeración se aplicarán dinámicas de aprendizaje con las cuales se pueda percibir lo que conocen de los conceptos de presión, temperatura y calor, para ello se pueden aplicar los conceptos anteriores, para que definan de manera individual cada uno de los conceptos.

Con el manejo de papel bond o pizarrón solicitar a los alumnos que describan los siguientes conceptos, explicándoles o motivándoles que definan desde diferentes puntos de vista, pero que al final hagan una interrelación de lo descrito con el funcionamiento o beneficios de un refrigerador doméstico.

¿Qué es calor? ¿Qué es presión? ¿Qué es temperatura?

¿Cómo influyen los conceptos anteriores en un refrigerador?

¿Qué problemas causan la presión, la temperatura y el calor en un refrigerador doméstico? ¿Qué beneficios se obtienen en la presión, temperatura y calor por un refrigerador doméstico? Los conceptos anteriores se manejarán de forma individual en un tiempo máximo de 40 minutos.

Posteriormente se pueden organizar grupos de trabajo de 4 elementos para discutir, analizar, comprender y compartir los conceptos individuales realizar un concepto de equipo y exponer las ideas a que hayan llegado, esta segunda dinámica se trabajará en un tiempo de 60 minutos. Enseguida en la fase de apertura se observan, analizan y comprenden los conceptos escritos en todas las láminas, para obtener un solo concepto de forma grupal.

En la última fase de apertura se entrega en cada una de las mesas los conceptos bibliográficos previamente seleccionados para que los alumnos puedan retomar los conceptos desde la percepción individual, de equipo, grupo y hacer una comparación con el aspecto bibliográfico para que vean las aproximaciones o aciertos de los conocimientos previos. Esto en un tiempo de 20 minutos.

Según Edward G. Pita (1998), la presión se define como la fuerza ejercida por unidad de área. Si se mide la fuerza en libras y el área en pulgadas cuadradas, las unidades de presión serán

libras por pulgada cuadrada. En los cálculos de refrigeración, sin embargo, se utilizan con frecuencia otras unidades métricas de presión, tales como el milímetro de mercurio (mm Hg, Hg es el símbolo químico del mercurio).

Para William y colaboradores (1997) la presión se define como la fuerza por unidad de superficie. Se expresa en kilogramos por centímetro cuadrado. En el ámbito anglosajón, y por extensión muy utilizado en la industria del frío y acondicionamiento, se utilizan las libras sobre píe cuadrado y su submúltiplo las libras sobre pulgada cuadrada (psi).

En un sistema de refrigeración doméstica intervienen tres tipos de presión para su funcionamiento, producir el efecto y realizar un servicio de reparación. Estos la presión atmosférica, presión manométrica y presión absoluta. Quedando definidas de la forma siguiente.

Según William y colaboradores (1997) la sensación de estar bajo el agua y experimentar la presión de la misma es conocida por muchos. La atmósfera de la tierra es como un océano de aire que tiene su peso y ejerce presión. La superficie terrestre puede interpretarse como el fondo de este océano de aire. Diferentes localidades tienen profundidades distintas. Por ejemplo, existen lugares como México cuyo nivel es distinto al de las zonas del sureste de la república mexicana.

La atmósfera en que vivimos tiene el mismo peso que un kg de agua sobre cada centímetro de superficie, pero no más. Exactamente, la atmósfera ejerce una presión de 14.696 libras por pulgada cuadrada, o bien, 1 kg/cm², sobre el nivel del mar cuando la temperatura ambiente es de 21º C (70º F). La presión atmosférica también disminuye a mayores altitudes sobre el nivel del mar, debido a que el peso del aire que actúa sobre la superficie es menor, debido a que la columna de aire que hay sobre una unidad de superficie es menor que al nivel del mar.

La presión en un sistema cerrado requiere un método diferente; en un sistema de refrigeración doméstica se utilizan dos tipos de manómetros. Se trata de un instrumento que se suele emplear en la industria de refrigeración para tomar lecturas en la propia instalación, en combinación con un manómetro de baja presión (llamado manómetro de baja) o un manómetro de alta presión (llamado manómetro de alta) observa la figura No. 1

Observamos que el manómetro de la izquierda señala presiones por encima y por debajo de la presión atmosférica. Se conoce como manómetro compuesto o combinado. El manómetro de la derecha tiene una escala máxima de 500 psi, (libras sobre pulgada cuadrada), conociéndose como manómetro de alta presión.

Estos manómetros dan la lectura de 0 psi cuando se hallan abiertos a la atmósfera. Si no es así, deben calibrarse a 0 psi. Los manómetros están dispuestos para dar lecturas de presiones en libras por pulgada cuadrada (Psig).

La presión absoluta, se emplea como punto de partida o de referencia. Si se desea conocer la presión absoluta, debe añadirse el valor de la presión atmosférica a la lectura del manómetro por ejemplo, para convertir una lectura manométrica de 50 psig a presión absoluta, debe

añadirse la presión atmosférica de 14.696 psi a la lectura del manómetro, redondeándolo a 14.7 el valor sería 64.7 libras pulgada cuadrada absoluta ( lb/plg² abs.)

Cuando en un sistema se ejerce una presión inferior a la presión atmosférica se llama presión de vacío y se dice que el sistema en el interior de la tubería esta libre de refrigerante, humedad y gases no condensables.

Los conceptos anteriormente descritos serán facilitados a los alumnos para que realicen una comparación entre los conocimientos previos con referentes bibliográficos técnicos de refrigeración.

En la industria de la refrigeración y las herramientas que se utilizan para el mantenimiento de los sistemas existen manómetros que están calibrados en las escalas kg/cm² y lb/plg², por lo tanto a través del conocimiento de las equivalencias de una escala a otra facilita a los alumnos las formas de conversión mediante los siguientes valores:

1 lb/plg² = 0.07032 kg/cm² 1 kg/cm² = 14.22 lb/plg²

Los valores anteriores se utilizaran para convertir una escala manométrica a otra, por ejemplo: Si en un sistema de refrigeración domestica la presión del lado de alta es 180 lb/plg² ¿Cuál será la presión en kg/cm²?

Si 1 lb/plg² = 0.07032 kg/cm² 180 lb/plg² = X

APLICANDO LA REGLA DE TRES QUEDA.

( 180 lb/plg² ) (0.07032 kg/cm²) 12.657 lb/plg² _ kg/cm²

X= = = 12.657 kg/cm²

1 lb/plg² 1 lb/plg²

Si un sistema de refrigeración doméstica en la succión del compresor se lee una presión de 2.5 kg/cm² ¿Cuál será la presión del refrigerante en lb/plg²?

Si 1 kg/cm² = 14.22 lb/plg² 2.5 kg/cm² = X

( 2.5 kg/cm² ) (14.22 lb/plg²) 35.55 kg/cm² _ lb/plg²

X= = = 35.55 lb/plg²

1 kg/cm² 1 kg/cm²

Una vez que hayan adquirido los conocimientos de conceptos de presión y las formas de convertir una escala a la otra, los alumnos podrán tener las habilidades para el manejo de manómetros en que conocerán las partes que integran a un juego de manómetros. Con el siguiente esquema.

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2.- válvula del manómetro de alta 3.- conector para la manguera de alta 4.- porta manómetros

5.- conector para mangueras en servicio 6.- válvula del manómetro de baja.

7.- maniful

8.- escalas de presión y temperatura para los refrigerantes 12 y 22 9.-manómetro de baja

10.-tornillo de ajuste.

Una vez que se hayan descrito las partes que forman el juego de manómetros se describen cada una de sus partes o la función que desempeñan para el servicio de sistema de refrigeración domestica.