CURSO DE FRÍO

 1.- Fundamentos de la conservación por frío.

  Evolución histórica de la Técnica Frigorífica

  Es de suponer que desde los albores de la Humanidad nuestros remotos antepasados

observaron que los alimentos que recolectaban, cazaban o pescaban se mantenían aptos para el

consumo durante más tiempo en invierno que en verano, y más tiempo en zonas frías que en zonas cálidas. Parecen ser los antiguos egipcios los primeros en observar sistemáticamente cómo la evaporación de un líquido enfría a su entorno y, en particular, al resto del líquido no evaporado; en ello se basa el uso de tinajas de cerámica porosa para enfriar agua, vino o cerveza, y la circulación de aire ambiente sobre grandes vasijas de agua para acondicionar el interior de las viviendas de la alta nobleza.

  También en la historia china antigua se encuentran referencias al aprovechamiento de

fenómenos naturales (nieve y hielo) para el enfriamiento de bebidas. Son asimismo los chinos los primeros en recoger y almacenar en invierno hielo y nieve prensada, embalándolos en paja y hierba seca, para su utilización en verano. Igualmente, en la antigua Roma era corriente conservar hielo en grutas y cavernas para ser usado en meses cálidos. Esta técnica se fue extendiendo gradualmente, pasando a través de los árabes a la civilización occidental preindustrial. La práctica resultó generalizada durante años, con almacenes de hielo de cierta eficacia, e incluso existió hasta finales del siglo XIX un importante comercio de hielo entre países fríos y los que no tenían hielo natural.

  De modo que la Humanidad, naturalmente, se encaminaba a la producción artificial de hielo. Un hecho que impresionó al mundo y animó a científicos e investigadores a estudiar a fondo el modo de producir frío artificial, fue el descubrimiento en 1799 de un mamut perfectamente conservado en las nieves perpetuas de la fosa del río Lena, en Siberia.

  Entretanto se fueron produciendo avances científicos, en general escasamente difundidos y

sin aplicaciones socialmente relevantes. El árabe Ibu-Abi-Usabia, en el siglo XIII, parece ser el

primero en hacer referencia escrita a mezclas frigoríficas. Monge licúa por primera vez, en 1784, el anhídrido sulfuroso. Faraday, más conocido por sus trabajos en electricidad, realizó estudios (hacia 1820) sobre el cambio de estado de cuerpos gaseosos, consiguiendo licuar diversos gases por compresión y enfriamiento; obtuvo temperaturas muy bajas por evaporación de amoníaco, previamente licuado por compresión, y retorno a la temperatura ambiente. Por ello se fija a menudo como punto de partida de la refrigeración a los experimentos de Faraday, aunque hasta la aplicación industrial de los mismos aún transcurrió bastante tiempo. En los años sucesivos, se fueron produciendo diversos intentos de trasladar estos experimentos al campo práctico e industrial. Parece ser Perkins el primer diseñador de una máquina frigorífica, al obtener en 1834 la patente de invención de una máquina de compresión mecánica de vapor que utilizaba éter como fluido del ciclo, y que puede, básicamente, considerarse un prototipo de las utilizadas hoy día. La preservación de alimentos perecederos ha sido sin duda el motor inicial de la industria frigorífica, y el factor que más ha contribuido a su extraordinario desarrollo; hoy día es aún la aplicación más importante. Esta técnica permite mantener las condiciones iniciales de frescura de los alimentos, por lo menos durante algún tiempo; en cambio, el procedimiento de apertización desarrollado hacia 1807 por Appert para conservar alimentos durante las campañas de Napoleón, tenía el inconveniente de que solía resultar en una cocción excesiva del producto con perjuicio del aspecto y sabor natural del mismo.

  La primera máquina de aplicación verdaderamente práctica para obtención del frío

(mediante el sistema de absorción) fue construida por Ferdinand Carré en 1857; inicialmente usaba éter sulfúrico que sustituyó, por ser muy inflamable, por amoníaco; dicho inventor francés patentó su sistema en EE.UU., siendo usado por los Estados Confederados cuando, durante la Guerra de Secesión, les fue cortado el suministro de hielo natural del norte. La definitiva industrialización suele adjudicarse a Charles Tellier, “padre del frío”, el cual puso a punto, hacia 1874, su procedimiento para la fabricación de hielo y construyó el primer “armario conservador”, basado en una máquina de compresión mecánica con éter metílico, con el que llevó a cabo estudios para la conservación de la carne, logrando trasladarla, en perfecto estado, entre Francia y América del Sur; diez años más tarde, Ferdinand Carré transportó de América a Francia unas 80 toneladas de carne congelada a -30ºC utilizando una máquina frigorífica de absorción a base de amoníaco.

  En 1875, Pictet construye una máquina de compresión con anhídrido sulfuroso; el mismo año Carl von Linde construyé una máquina de compresión con amoníaco, y posteriormente, una con anhídrido carbónico.

  La generalización del uso del frío cambió la economía de muchas zonas agrícolas, especialmente en EE.UU., al permitir que aumentase su producción y que llegase ésta a los

mercados urbanos y mudiales. En 1916, Rudolph Plank publica los primeros resultados referidos a las investigaciones sobre la congelación del pescado; a partir de lo años 20 se comercializan en EE.UU. los alimentos ultracongelados empaquetados en unidades. En 1832, el alemán Heckermann construye el primer túnel de congelación que permite la congelación en serie de alimentos, proceso interrumpido por la Segunda Guerrra Mundial; posteriormente se reinicia en Europa la producción de alimentos ultracongelados, que tiene éxito desde los años 50 en que se empiezan a establecer las imprescindibles cadenas de distribución de productos fríos.

  Al igual que en otros campos de la ciencia, el avance se acelera, generalizándose el uso del

frío y descubriéndose nuevos métodos para su producción, de aplicación más o menos inmediata. Así, el efecto Peltier, descubierto por éste en 1834, es usado por Lentz en 1838 para congelar agua; por su bajo rendimiento sería pácticamente olvidado hasta el uso de semiconductores en prototipos industriales durante la segunda mitad del siglo XX. El sistema de vórtice, conocido como efecto Ranke-Hilsch tiene hoy usos determinados por sus especiales características, a pesar de su baja eficiencia.

  Paralelamente, se dió un continuo avance en la búsqueda de refrigerantes, los cuales

reuniesen buenas características termodinámicas junto con buenas condiciones de uso,

principalmente en cuanto a seguridad y toxicidad. Simplificando podemos decir que hasta 1930 se utilizaron diversos compuesos como: el éter, el amoníaco (utilizado en la máquina de Linde, así como el CO2), anhídrido sulfuroso y cloruro de metilo. Muchos de dichos compuestos fueron

desapareciendo a raíz de la aparición de los CFC, los cuales fueron desarrollados por Midgley en 1928 para las casas General Motors y Du Pont. Desde finales de los años 30, estos freones

sustituyeron al resto de compuestos excepto al amoníaco, el cual, sin embargo quedó relegado a su uso en grandes instalaciones industriales. Los hidrocarburos clorofluorados han sido desde entonces los refrigerantes comunes para la mayoría de las instalaciones, hasta el descubrimiento (por parte de los investigadores de la Universidad de California, Rowland y Molina, en 1974) del ataque al ozono estratosférico y del efecto invernadero de estos fluidos. El protocolo de Montreal, de 1987, establece un calendario para la finalización de su fabricación y comercialización, lo que ha significado la práctica desaparición de los compuestos más usados a partir del 1 de enero de 1995.

  Están siendo sustituidos por compuestos de la misma familia sin cloro, y se está produciendo,

también, un retorno al amoníaco, en parte por la mejora de la fabricación de componentes para

éstas últimas instalaciones.

  Del mismo modo, cabe citar que ha habido en la industria una constante evolución en los

materiales utilizados para la producción del frío, con la finalidad de obtener la máxima potencia

frigorífica con un mínimo volumen, por una parte, y conseguir la máxima seguridad en el

funcionamiento de los equipos, por otra parte. Así, respecto al primer punto, se ha conseguido

reducir considerablemente el peso y tamaño de las máquinas. Y respecto al segundo aspecto, la

puesta a punto de los grupos hermético y hermético-accesibles, para potencias cada vez mayores, ha supuesto la supresión del riesgo de fugas en la salida del eje a través del cárter. La realización de circuitos frigoríficos enteramente sellados para los armarios domésticos y comerciales de pequeña potencia, así como para los acondicionadores de aire individuales, elimina todo riesgo de fugas en el conjunto de la instalación.

  Así pues el hombre no sabe crear frío, sino que roba calor y como consecuencia obtiene frío.

2.- Tipos de máquinas frigoríficas

· Células Peltier à  Cuando se hace pasar una corriente por un circuito compuesto de materiales diferentes (normalmente Silicio y Selenio)  cuyas uniones están a la misma temperatura, se produce el se absorbe calor en una unión y se desprende en la otra. Este fenómeno se conoce como efecto Peltier en honor al físico francés Jean Peltier, que lo descubrió en 1834. Es posible usar sistemas de semiconductores basados en el efecto Peltier como refrigeradores para aplicaciones especiales.

· Absorción de calor à No lleva compresor sino una resistencia eléctrica o un quemador de gas y suele utilizarse amoniaco y agua en vez de gases refrigerantes modernos. Se suele utilizar este sistema en neveras de camping o minibares de hoteles. Es muy cara respecto a lo que consume y tiene la ventaja de ser muy silenciosa. Una desventaja de este sistema es el tiempo que se tarda en conseguir la temperatura de congelación.

  Este sistema es comercializado por Fagor y Westinghouse.

· Compresión à Se utiliza un gas, CFCs (ahora prohibidos por dañar la capa de Ozono), HCFCs (van siendo restringidos ya en la Unión Europea) y HFCs. La característica principal de estos aparatos es el bajo consumo y el alto rendimiento.

3.- Compresión.

  3.1.- Circuito

            La regla principal de funcionamiento es el conseguir evaporar cualquier líquido, ya que en el cambio de estado, éste absorberá calor de su alrededor consiguiendo frío. Si además de conseguir este cambio de estado se mueve el gas, se conseguirá aumentar el efecto y por lo tanto hará más frío. El movimiento del gas se hará mediante un compresor. Para facilitar los cambios de estado del gas buscaremos uno que hierva a temperaturas bajas.

ESQUEMA DE UN COMPRESOR

 

 ESQUEMA DEL CIRCUITO DE FRÍO POR COMPRESIÓN  

3.2.- Arranque del Motor Monofásico

  Es imposible arrancar el motor en mofásico ya que su par en el arranque es 0, por lo tanto se le ha de ayudar. Primero se instaló un simple pulsador que cortocircuitaba por un momento los terminales correspondientes al bobinado de trabajo (Con una menor resistencia) y el de arranque (Con una impedancia mayor), luego fue un interruptor centrífugo que desconecta el devanado de arranque de la red cuando el motor alcanza el 75-80 % de su velocidad quedando conectado solo el bobinado de trabajo. El interruptor esta conectado en serie con el devanado de arranque por lo que al abrirse lo desconecta

 Más tarde se llego al relé de arranque que se conectará en paralelo con el bobinado de trabajo. Cuando el relé tenga tensión atrae los contactos y entra el bobinado de arranque.   

  El montaje es el que sigue estando la bobina del relé excitada:

   Para el trabajo y diseño el relé usaremos la fórmula…  siendo F la fuerza de atracción de la bobina y n el número de espiras.

  Para saber la corriente se utilizará la ley de ohm…

  Hay que tener en cuenta que en los motores además de la fuerza electromotriz (F.E.M.) se genera en el interior de los mismos una corriente que va en contra de la corriente que entra al motor, es decir, se produce una fuerza contraelectromotriz (F.C.E.M.)

  Así pues para hacer el cálculo de la corriente habrá que tener en cuenta esta FCEM siendo nula en el arranque.

Motor de Arranque à 

                                     Para n = 20 espiras… F = 20 · 22 · 1,25 = 550 N

  Cuando el motor está al 80% ya tiene toda la FCEM que puede generar, unos 200 V, luego la I será…

  Con lo que la F será … F = 20 · 2 · 1,25 = 50 N

  Esta F es mucho menor que la del arranque por lo que el contacto es demasiado pesado y se cae dejando de alimentar el motor de arranque.

  Por último se creó el arranque mediante un resistor PTC que tiene la propiedad de aumentar su valor óhmico a medida que aumenta la temperatura, es decir, cuanta más intensidad circule por ella mayor será su resistencia.

  La PTC se conectará en serie con el bobinado de arranque con lo que al aumentar su resistencia le robará a este bobinado casi toda la tensión de alimentación, aunque se suelen dejar 2V para que la PTC siga caliente.

    El Bimetal o Klixon salta más o menos a unos 180 ºC.

4.- Soldaduras

  Decapante à Si se cogen dos cristales o dos metales, el decapante es la sustancia encargada de rellenar el hueco entre ambos dejando las superficies limpias para que el material de aportación se introduzca entre ambos por capilaridad.

  Pasos a seguir para realizar una soldadura:

1.- La separación entre el soplete y el tubo debería de ser el doble que el diámetro de éste.

2.- Cuando el tubo tome color rojo/negro, aplicar la varilla de aportación impregnada en el decapante (platés).

4.1.- Tipos de llama

· Llama Oxidante (Exceso de O₂) à Se utiliza para soldar latón

· Llama Neutral ( Cantidades iguales de gas y O₂) à Se utiliza para soldar acero, acero inoxidable, hierro fundido, cobre, aluminio, …

· Llama Reductora ( Exceso de acetileno ó butano) à Se necesita un ligero exceso para superficies duras.

5.- Código de Estrellas de un Frigorífico

  Frigorífico, la temperatura mínima es de –12 ºC en el evaporador. Es prácticamente una fresquera. Conserva alimentos 2 ó 3 días.

  Conservadores. Alcanzan –18 ºC que se necesitan para conservar alimentos congelados largo tiempo. No se pueden usar para una perfecta congelación. Conservan alimentos congelados durante meses.

  Congeladores. Sirven para congelados. Alcanzan –30 ºC y pueden congelar alimentos frescos o cocinados y naturalmente conservarlos a largo plazo.

  Es norma que lleve pilotos rojo, verde y amarillo.

  Se dice que se realiza una mala congelación de los alimentos cuando esta se produce de manera muy lenta, en cambio si se realiza de manera rápida sin llegar a quemar el producto se dice que la congelación es buena.

  Antes de consumir un producto congelado sería bueno que un día antes se pasara a la nevera y luego a temperatura ambiente.

6.- Componentes

6.1 .- Evaporador

  Es un recipiente cerrado con cavidades esféricas de paredes metálicas. El líquido refrigerante que circula por él se evapora por el cambio de presión en el tubo y absorbe calor del compartimento evaporador conocido como congelador.

6.2.- Tubo Capilar

  Tubo de cobre de diámetro muy reducido y longitud calculada para disminuir la presión del líquido refrigerante a la entrada del evaporador.

6.3.- Filtro

  Cámara secante de decantación encargada de absorber todo el agua que pueda acompañar al gas refrigerante a lo largo del circuito.

6.4.- Condensador

 Parte del circuito en la que el gas refrigerante es sometido a una absorción de su calor mediante un radiador para producir en él un cambio de estado de gas a líquido.

6.5.- Compresor

6.5.1.- Funcionamiento del Compresor 

   Aspira gas frío procedente del evaporador y lo comprime hasta una determinada presión enviando en estas condiciones al siguiente órgano que es el condensador, se comporta por tanto como una bomba aspirante-impelente.

  El motor se coloca dentro de la cámara hermética en posición vertical suspendido de tres muelles anclados en la carcasa.

  El refrigerante en estado gaseoso se introduce en el conjunto hermético del compresor procedente del evaporador y a través del tubo intercambiador.

  El refrigerante se introduce en el interior de dos cámaras estabilizadoras a baja presión de las cuales absorbe el gas para la compresión cuando el pistón hace la carrera de retroceso actuando la válvula de aspiración.

  Al iniciar la compresión o recorrido de avance del pistón se cierra la válvula de aspiración, abriéndose la de compresión y permitiendo el paso de refrigerante a otras dos cámaras estabilizadoras a alta presión, de las cuales parte el gas hacia el condensador.

  La finalidad de estas cámaras es evitar tanto que la aspiración como la compresión se haga directamente y salga el refrigerante comprimido al condensador de forma discontinua debido a los impulsos del pistón.

  En este tipo de compresores los acoplamientos entre los diferentes órganos en funcionamiento son de una gran exactitud, y su fabricación de una gran precisión, por lo tanto alguna anomalía o mal acoplamiento es suficiente para que el rendimiento del compresor disminuya o sea nulo.

6.5.2.- Compresor de 3 tubos

  El compresor de 3 tubos es el que generalmente se utiliza y consta de un tubo de alta presión que va directamente conectado al condensador, un tubo de baja presión o aspiración que viene del evaporador y de un tubo de carga para realizar el vaciado y carga de gas al aparato.

6.5.3.- Compresor de 5 tubos

  Este tipo de compresores utilizan dos tubos más con la finalidad de refrigerar el aceite.

  El refrigerante expelido en forma de gas por el compresor a 95 ºC, pasa por un precondensador, se condensa (un 20%) y entra en el enfriador de aceite. Este líquido se evapora absorbiendo calor del aceite y por consiguiente enfriándolo.

  El precondensador ha de tener la superficie de enfriamiento necesaria para que el compresor se mantenga a temperaturas admisibles, es decir, que el propio cárter no sobrepase los 90 ºC – 100 ºC aproximadamente, y que el bobinaje del motor eléctrico no esté por encima de 120 ºC.

 Así pues se tienen dos circuitos en serie con dos condensadores y con dos evaporadores, uno superior y otro inferior. Detrás del inferior, que es un panel plano, hay una resistencia que entra en funcionamiento cuando el motor se para y sirve para descarchar el hielo que se pega al panel. El agua procedente de la descarcha es conducida por una canaleta hasta una cubeta de plástico situada sobre la carcasa del compresor con la finalidad de que una vez allí se evapore.

  Cuando el refrigerante sale del compresor es enfriado en el primer condensador y conducido nuevamente al motor donde refrigerará el aceite.

  Una vez hecho el intercambio de temperaturas entre el aceite y el gas refrigerante, éste es conducido al segundo condensador y a los dos evaporadores tras haber pasado por el filtro.

  El tubo capilar pasa en un primer momento por el panel correspondiente al primer evaporador donde hay un ensanchamiento de tubo y donde se produce una pequeña evaporación del líquido refrigerante.

  La mezcla de líquido refrigerante y gas es conducida al evaporador superior donde los tubos son más anchos y donde se produce la evaporación de la totalidad del refrigerante.

  Los evaporadores se colocan en serie ya que se obtiene el doble de rendimiento que colocándolos en paralelo.

7.- Barrido del Circuito de Gas

  Los barridos se hacen como prevención ante posibles tapones de aceite o simplemente por la presencia de éste en el circuito de gas, ya que si se comenzase con el proceso de congelación con aceite en el circuito éste se congelaría en el circuito del evaporador provocando tapones.

a)      Se han de desoldar los tubos de entrada y salida de gas (tubos de alta y de baja).

b)      Se suelta el filtro

c)      Primer Barrido:

  La botella ha de colocarse de manera que el barrido se haga en fase líquida, se coloca la manga y se comienza a meter gas por un extremo del condensador.

d)      Segundo Barrido:

Este barrido corresponde al del tubo capilar.

   Este barrido se hace por el tubo de retorno porque si se hiciera al contrario no se cogería suficiente presión con lo que si hubiera un tapón de aceite no se limpiaría.

e)      Se suelda todo de nuevo

f)        En el tubo de carga se colocará una válvula a la que se conectará la máquina de vacío. Se hará el vacío durante unos 30 min para que se absorba bien toda la humedad. En este proceso sería muy conveniente utilizar un secador de pelo aplicando aire sobre el condensador para facilitar la evacuación de la humedad.

g)      Se sella el tubo de carga y se mira el manómetro de la máquina de vacío. Si la aguja aumenta de presión quiere decir que el circuito tiene una fuga.

Mantenimiento del frigorífico de absorción

El frigorífico de la caravana, autocaravana y cámper es uno de esos elementos de abordo sin el cual, el caravanning no sería lo que es hoy día. El frigorífico proporciona la deseada autonomía, permitiendo estacionar en lugares remotos, eliminando en gran medida la necesidad de acudir a reponer los alimentos perecederos frecuentemente. El frigorífico permite mantener los alimentos en óptimo estado de conservación para su consumo durante varios días y en cualquier época del año, lo cual es de agradecer especialmente en el período estival.

Y para que el frigorífico de absorción cumpla su función correctamente es necesario realizar (en contra de lo que muchos usuarios piensan y practican), un mantenimiento periódico. En nuestros muchos años de experiencia en el sector del caravanning hemos recibido decenas de quejas de usuarios decepcionados por el pobre rendimiento de sus viejos y también nuevos frigoríficos. Pues bien, salvando el hecho indiscutible de que el frigo de absorción proporciona un rendimiento inferior a los de compresor, podemos afirmar que en la mayor parte de los casos, el bajo rendimiento suele ser debido a la falta de mantenimiento del aparato y a su inadecuada utilización. Y es que tendemos a comparar y a utilizar el frigo de la caravana o autocaravana como si fuera el doméstico, cuando su tecnología y condiciones de uso son completamente diferentes. Por un lado, el de casa funciona con un compresor que consume toda la potencia posible a 220V., disponen de hasta 2 y 3 motores y están siempre alejados de fuentes de calor. Por su lado, el de la caravana funciona con la limitada potencia que una pequeña llama de gas proporciona al grupo de absorción, están expuestos al calor externo, su pequeño volumen hace que sea muy vulnerable a los usos continuados (aperturas frecuentes de puerta), para su funcionamiento adecuado debe estar perfectamente nivelado lo que en ocasiones no siempre es posible, etc. En definitiva, las condiciones de uso del frigorífico de caravana son mucho más limitadas, y si deseamos obtener el máximo rendimiento hay que respetarlas siempre que sea posible.

El mantenimiento del frigorífico de absorción.

Nota preliminar: en ningún caso el grupo de absorción situado en la parte trasera del frigorífico debe abrirse o taladrarse, pues contiene líquidos corrosivos a alta presión.

·      En esta sección revisaremos el estado del frigorífico de absorción, su interior, exterior, instalación y funcionamiento general.

·       La revisión de este aparato POR PARTE DEL USUARIO se realizará persiguiendo un doble objetivo:

·     detectar, anticipar y corregir posibles fallos de funcionamiento, los cuales en ocasiones pueden conducir a situaciones peligrosas para las personas, pues no hay que olvidar que estos frigoríficos están alimentados a gas y a 220V.

·     asegurar un óptimo nivel de rendimiento del aparato.

Esta sección NO ESTA DEDICADA a dar pautas o soluciones para reparar frigoríficos averiados, pues este tema requiere conocimientos técnicos y herramientas especializadas, quedando por tanto fuera del propósito de este artículo.

·       Recordamos como es habitual, que ante un fallo o indicio de fallo de cierta envergadura, especialmente si se trata del sistema de gas o en el grupo de absorción, NO intentemos repararlo por nosotros mismos, sino que acudamos a un taller especializado competente para evitar riesgos innecesarios.

·       La revisión puede completarse en unas dos horas (hay que sumar las obligadas esperas para medir la temperatura del aparato) si no surgen contratiempos. Aconsejamos que esta revisión se realice al menos una vez al año, coincidiendo con el principio del período de uso más extenso (estas fechas primaverales son ideales para ello), aunque el período de revisión y la profundidad de la misma está en función de las condiciones de uso del aparato, si se trata de uno nuevo o de cierta antigüedad, etc.

·       Herramientas y material necesario:

·       Destornilladores planos y de estrella.

·       Para la limpieza: paños secos y ligeramente húmedos, alcohol de quemar o limpiador doméstico suave, compresor con pistola de aire a presión o en su defecto una brocha de cerdas suaves y un cepillo pequeño de dientes. Para la limpieza interior, bicarbonato de sosa.

·       Polímetro, para medir las tensiones suministradas al aparato. Existen modelos económicos, perfectamente válidos para nuestro propósito, desde 1.000 PTA.

·       Un termómetro, para comprobar la temperatura interior del frigo y exterior del ambiente.

·      Nota: aunque no es absolutamente necesario, es recomendable extraer el frigorífico de su ubicación, con el fin de realizar una mejor inspección ocular sobre su cableado, dispositivos, grupo de frío, etc. que se encuentran tanto en la parte posterior como en la superior. Retirar el frigo de su mueble, es una tarea sencilla que únicamente requiere extraer los pocos tornillos con que se sujeta al mueble. Estos suelen encontrarse bien dentro del frigo (si la sujeción está realizada de dentro hacia fuera), bien el los costados exteriores del mueble (tornillos desde fuera a dentro).

Esquema básico de instalación del frigorífico de absorción.

Generalidades. El sistema de frío por absorción fue inventado en el año 1922 por los ingenieros suecos V. Platen y Munters, y basándose en el mismo principio, desde entonces los usuarios de caravanas y autocaravanas se han beneficiado de tal descubrimiento de manera muy provechosa.

El sistema de absorción es especialmente adecuado para vehículos de cámping, por su silencioso funcionamiento, su larga duración al no presentar elementos móviles y por su autonomía, pues puede funcionar con diferentes fuentes de energía, siempre y cuando proporcionen el calor suficiente para hacer hervir el líquido que se encuentra en el interior del grupo de frío (p. ejemplo gas butano y propano, petróleo, 12V y 220V.).

Pero para que un frigorífico de absorción alcance su nivel óptimo de rendimiento, es necesario tener en cuenta algunos principios elementales de uso:

·       Las frecuentes aperturas de la puerta reducen el rendimiento del aparato considerablemente.

·       Es absolutamente necesario disponer de una ventilación adecuada del grupo de absorción, tal y como indica el fabricante. Para ello se dispondrán generalmente dos rejillas de al menos 250 cm2 de paso libre cada una. Por la inferior entra el aire fresco, y por la superior sale el aire caliente, refrigerando de esta forma el grupo de absorción. En ocasiones, cuando el calor exterior es muy elevado y hay ausencia total de viento, la ventilación puede ralentizarse, empobreciendo el rendimiento general del aparato. Esto solo será posible corregirlo instalando un ventilador especial que fuerce el aire a circular sea cual sea la situación en el exterior. Las rejillas deben estar situadas como en la figura, es decir favoreciendo la circulación del aire caliente hacia arriba.
Nota: en algunos cámpers, donde el espacio es muy limitado, podemos observar que las rejillas no están ubicadas en los lugares recomendados. Esto suele ser debido a que se encuentra por medio un bastidor del vehículo, una ventana, etc. En estos casos el frigorífico proporcionará un rendimiento ligeramente inferior al nominal.

·       Las fuentes de energía deben proporcionar calor suficiente para hacer hervir el líquido del interior del grupo de frío. Por ello, la combustión del gas debe realizarse correctamente y las resistencias eléctricas de 12V. y 220V. deben proporcionar la potencia adecuada.

·       Grupo de frío en buen estado. Un simple desperfecto en cualquier tubería del grupo de frío puede hacer disminuir el rendimiento del aparato, debido a que su complejo entramado de tuberías es muy sensible a cualquier cambio, sea una abolladura, torcedura, etc.

·       Orientación adecuada del aparato. En ocasiones hacemos funcionar el aparato estando el costado del vehículo donde está instalado el frigorífico de cara al sol. Esto simplemente hará descender su rendimiento en picado, pues la ventilación del grupo se verá empobrecida y el calor acumulado en el mismo hará perder potencia al conjunto.

·       El aparato debe estar perfectamente nivelado respecto de la horizontal, pues de otro modo el grupo de absorción no funcionará a pleno rendimiento.

·       En ocasiones, el frigo proporciona un bajo rendimiento a 220V. mientras que a gas funciona correctamente. Esto puede ser debido a que muchos cámpings no suministran una tensión nominal de 220V., sino que en ocasiones puede estar por debajo de 180V.

·       Cuando un frigo de absorción no funciona bien, o al menos se espera de él un rendimiento superior, muchos usuarios lo hacen funcionar a gas y 220V. simultáneamente. Esto jamás debe realizarse, pues provocará el efecto contrario, e incluso daños irreversibles al aparato.

1. Prueba de encendido. El primer paso de la revisión consiste en probar que el aparato se enciende en los tres modos de funcionamiento, es decir a gas, 12V. y 220V. Para ello, siga las instrucciones de encendido proporcionadas en el manual de uso del frigorífico. Revisaremos el estado de los mandos de encendido. Si alguno de ellos está deteriorado, debe sustituirse cuanto antes, pues es realmente molesto hacer funcionar un frigorífico a través de un resbaladizo espárrago metálico.

Los pilotos de encendido deben revisarse, pues en ocasiones están estropeados y nos confunden indicando un mal funcionamiento del aparato, cuando el frigorífico opera perfectamente.

En los dos modos eléctricos, 12V. y 220V. no suelen ocurrir problemas dada la simplicidad del sistema. Se trata de dos sencillas resistencias eléctricas con forma cilíndrica alojadas junto al hervidor. Si se diese el caso, la sustitución de estas resistencias es sumamente sencillo, pues están acopladas simplemente a presión.

Sin embargo en modo de gas, sí pueden ocurrir algunos de los siguientes problemas:

·       No se enciende la llama. Posibles soluciones:

·       Revisaremos si la bujía de encendido se encuentra en su alojamiento junto al quemador. Si se ha movido, la ajustaremos en su debido lugar.

·       La bujía puede estar sucia. La limpiaremos con un cepillo suave y un paño húmedo.

·       La chispa de encendido puede no saltar al termo-pass. Situaremos el termo-pass más cerca de la punta de la bujía.

·       La bujía puede estar defectuosa. Podemos sustituirla nosotros mismos.

·       El piezo-eléctrico del encendido puede estar defectuoso y no transmite electricidad a la bujía. Podemos sustituirlo nosotros mismos.

·       El quemador está sucio u obstruido por un insecto u otro pequeño objeto. Lo limpiaremos con alcohol de quemar y un cepillo suave. Retiraremos los objetos que obstruyen el paso del gas.

·       Chiclé obstruido. Lo limpiaremos utilizando aire a presión y un paño húmedo, nunca por medios mecánicos abrasivos.

·       La llama no permanece encendida. Posibles soluciones:

·       El mando de encendido tropieza, al empujarlo, con la chapa embellecedora. Situar una arandela separadora entre el mando y la chapa.

·       El regulador de gas no es el correcto o está estropeado. Sustituirlo por uno que proporcione la presión adecuada para el frigorífico.

·       Filtro de gas obstruido (se encuentra dentro del tubo metálico de entrada de gas, aproximadamente a 1 cm. de su extremo ). Retirarlo, limpiarlo e introducirlo de nuevo en su lugar.

·       Termo-pass defectuoso. Este dispositivo de seguridad en forma de fino alambre que llega desde la llave de regulación de gas hasta el mismo quemador, en ocasiones se estropea, debiendo sustituirse inmediatamente, preferiblemente en un taller especializado.

·       Válvula de regulación de gas estropeada. Sustituirla inmediatamente en un taller especializado.

2. Limpieza y revisión interior. El interior del frigorífico y sus accesorios se limpian con un paño humedecido en una solución de ½ litro de agua caliente y una cucharadita de bicarbonato de sosa. Nunca usar detergentes, polvos de fregar o productos con fuerte olor (pino, etc.) a riesgo de inutilizar el frigo por un largo tiempo. La junta imantada de la puerta debe limpiarse cuidadosamente con agua caliente y jabón, y a continuación secarse a conciencia. El resto del aparato se limpia con detergente líquido estándar doméstico.

La revisión del interior del frigorífico es sencilla:

·       Comprobaremos que el condensador interior (una pieza de aluminio con lamas situada al fondo en la parte superior) está firmemente sujeto (de otro modo la transmisión y difusión de frío es inadecuada) y que entre dos de sus lamas y en contacto con el condensador se encuentra un pequeño cabo de alambre (el bulbo del termostato) de unos 10cm. de largo.

·       Iluminación interior (sólo algunos modelos). Comprobaremos si funciona correctamente. Si no es así, revisaremos la lámpara (¿está fundida?) y el interruptor automático (situado en el marco exterior de la caja del frigorífico) que en ocasiones queda enganchado e inoperativo.

·       Puerta. Comprobaremos que la junta imantada cierra perfectamente en todo su perímetro. De no ser así, conviene sustiturla por completo (no admite reparación). Aplicaremos un poco de líquido engrasante tipo “3 en 1” a los pivotes rotantes (los que hacen de bisagra) de la puerta, y en su caso apretaremos los tornillos de las piezas que van fijas al cuerpo del frigorífico y a la propia puerta, que suelen aflojarse con el uso.

3. Revisión de sistema de ventilación. Comprobaremos que las rejillas exteriores se encuentran libres de objetos, tale como hojas, insectos, etc. que impidan la normal y adecuada ventilación del equipo. La mosquitera debe limpiarse minuciosamente, pues en ocasiones las pequeñas partículas adheridas pueden llegar obstruir el paso de aire hasta en un 50%. Comprobaremos que la rejilla de salida de humos también está libre cualquier obstrucción.

Esquema básico del grupo de frío del frigorífico de absorción

4. Revisión del grupo de frío o absorción. Comprobaremos visualmente y al tacto que el grupo de absorción se encuentra en buen estado, libre de golpes, abolladuras, óxido, etc. Si observamos algún agujero, grieta, olor amoníaco  o indicios de falta de estanqueidad del grupo, la unidad debe ser inmediatamente inutilizada y retirada. Estas averías no pueden repararse, si no es sustituyendo el grupo de frío completamente, lo que en ocasiones resulta más caro que comprar un aparato nuevo.

El grupo de absorción se limpia con un cepillo suave y un paño humedecido con agua eliminando suciedad, polvo y pequeños objetos adheridos. Antes de su limpieza asegurarse que el aparato está apagado y que las tuberías están frías.

5. Revisión del sistema de gas. Con el aparato apagado, inspeccionaremos visualmente el tubo de gas flexible que se conecta a la unidad para detectar posibles grietas o señales de deterioro grave. La conexión con el tubo rígido del aparato debe ser firme y puede comprobarse si hay fugas mediante una solución jabonosa o un líquido especial en spray. No utilizar nunca llamas cercanas al descubierto.

Con el aparato encendido en modo gas, comprobaremos cómo se realiza la combustión. La combustión es incorrecta y por tanto peligrosa cuando: (1) la llama es amarillenta y/o (2) cuando la llama produce mal olor. Estos son indicios de una combustión incompleta que posiblemente está liberando el venenoso monóxido de carbono (CO). Tengamos siempre presente que el monóxido de carbono es una sustancia LETAL, no posee olor propio (lo que la hace difícil de detectar en ocasiones) y actúa silenciosamente sin dar tiempo a las personas a reaccionar.
Una combustión correcta se realiza cuando la llama es de color predominantemente azul, está bien formada, está pegada junto al propio quemador (sin hueco entre ambos) y produce un suave ruido silbeante. Si la llama aún siendo azulada chisporrotea, no presenta una forma regular o se producen golpes de llama incluso sonoros, las causas podemos buscarlas en los quemadores (suciedad, pequeños objetos atrapados, etc.).

Con el mando del regulador al mínimo, la llama debe tener entre 1,5 y 2 cm. de altura. Con el mando al máximo, la llama debe estar entre 5 y 6 cm. de altura. Si observamos que la llama no cumple alguna de las reglas mencionadas, la combustión se está realizando incorrectamente, por lo que procederemos a limpiar el quemador y chiclé. El quemador se limpia con alcohol de quemar y un cepillo suave, retirando los objetos que puedan obstruir el paso del gas. El chiclé se limpia utilizando aire a presión y un paño húmedo, nunca mediante medios mecánicos abrasivos.

Una vez limpiadas estas piezas, si el problema persiste, el aparato debe llevarse a un servicio de reparaciones especializado, pues existe riesgo potencial de intoxicación para la personas.

Para mayor información sobre temas de gas, consulte la Sección 2, dedicada al sistema de gas de abordo, publicada en números anteriores.

6. Revisión del sistema eléctrico. Revisaremos los sistemas eléctricos de 12V. como de 220V. comenzando en sus conexiones con el cableado proveniente de la redes eléctricas generales 12-220V. del vehículo. Observaremos las conexiones, juntas y secciones de cable, para detectar cualquier elemento pisado, suelto, flojo, oxidado, etc. que en su caso debe ser sustituido. Si fuera posible, mediremos la tensión de entrada al aparato en los modos de 12V. y de 220V (por ejemplo en el cámping donde acampamos más habitualmente). Hay que tener en cuenta que muchos cámping proporcionan tensiones por debajo de los 180V., cuando se necesita toda la tensión posible para hacer funcionar el grupo de frío correctamente. Si esto es así, quizá no podamos evitarlo, pero al menos conoceremos cual es la causa real del pobre rendimiento de nuestro frigorífico.

Para finalizar puede comprobarse que las resistencias de 12V. y 220V. están funcionando correctamente. Para ello es necesario medir la intensidad de cada una de ellas y comprobar que los valores medidos coinciden con los de la placa de características técnicas de la unidad, situada generalmente en el interior (véase la “Sección 3. Sistema Eléctrico”, publicado en anteiores números, donde se explica con mayor detalle cómo medir el consumo de un aparato eléctrico). Las resistencias de los frigoríficos suelen estar entre los 100 y 150 W. según el modelo, tanto a 12V. como a 220V. Naturalmente, si observamos que alguna de estas resistencias está defectuosa, debemos sustituirla, pues de lo contrario el frigorífico no funcionará correctamente. Atención a los fusibles de protección eléctrica del aparato, pues en ocasiones nos conducen a buscar averías donde sólo hay un simple fusible fundido.

7. Prueba de rendimiento. Se trata de medir en condiciones normales de temperatura exterior (entre 20 y 25ºC, con el vehículo situado a la sombra), la temperatura alcanzada en el interior del aparato en los tres modos de funcionamiento. Anotaremos la diferencia entre ambas temperaturas que servirá de referencia para observar su funcionamiento en futuras ocasiones. Aunque los fabricantes de frigoríficos no suelen proporcionar datos concretos sobre la temperatura alcanzada por sus aparatos, orientativamente podemos decir que un frigorífico de absorción estándar de caravana y autocaravana funcionando a máxima potencia reduce la temperatura exterior entre 25 y 30º C (unos grados más en el congelador).

Para efectuar las mediciones de temperatura correctamente, haremos funcionar el aparato en cada modo de funcionamiento el tiempo suficiente para alcanzar un nivel de rendimiento estable. Por ejemplo:

·       En modo gas, haremos funcionar la unidad al menos durante 6 horas a plena potencia. Después mediremos y anotaremos las temperaturas interior y exterior.

·       Seguidamente pasaremos a modo 220V. , dejándolo operar durante 2 ó 3 horas. Después de este tiempo mediremos y anotaremos las temperaturas interior y exterior.

·       Por último pasaremos al modo 12V. dejándolo unas 2 ó 3 horas, para medir y anotar las temperaturas interior y exterior por última vez..

Es posible que entre el modo gas y los modos eléctricos observemos algunas pequeñas diferencias de rendimiento (menos de 5 º C). Esto suele ser debido a que en modo gas se obtiene mejor resultado al aprovecharse mejor el calor generado en la combustión que el las resistencias eléctricas. Sin embargo en los modos 12V. y 220V. no deben observarse diferencias significativas puesto que las potencias de ambas resistencias suelen ser similares (por ejemplo 130W a 12V. y 135 W. a 220V.)

8. Recomendaciones finales. Recomendamos a aquellos usuarios campistas que hayan experimentado problemas con su frigorífico de abordo, que antes de pensar en sustituirlo, realicen una revisión completa como la que hemos expuesto en esta sección. Aprovechamos la ocasión para recomendar también la oportunidad de instalar junto a la rejillas traseras de aireación, un sencillo ventilador eléctrico de 12V. que funcionando mediante un termostato, aumenta considerablemente la aireación del frigo, y por tanto aumentará su capacidad refrigeradora (existen modelos en kit que se instalan en menos de 30 minutos, desde 4.900  PTA.). Este útil dispositivo es especialmente recomendable para zonas de intenso calor, como es la mayor parte de nuestra geografía en verano.

Si habiendo realizado un servicio de mantenimiento y seguido unas recomendaciones como las aquí expuestas observamos que el rendimiento de nuestro frigorífico no es el esperado y no observamos causas aparentes, recomendamos acudir a un servicio de reparaciones especializado donde con los medios adecuados pueden detectar, diagnosticar y reparar averías que pueden llegar a ser de cierta importancia.

LA BOMBA DE CALOR

Supongamos un equipo de ventana que la parte interior nos dé frío y la de la calle calor, es decir, cogemos calor del interior y expulsamos al exterior. Si le damos la vuelta físicamente, nos dará calor en el interior y frío en la calle. De este modo conseguimos un rudimentario equipo de Ciclo Bomba de Calor.

En la práctica no es necesario invertir físicamente el equipo para lograr que unas veces trabaje en frío y otras en calor, ya que estos equipos van dotados de una válvula de 4 vías que nos permite cambiar, de forma mecánica, el sentido de circulación del freón. De forma que donde antes nos daba calor, ahora nos dará frío.

Fuente: ADAE Barcelona.

• RENDIMIENTO DE LA BOMBA DE CALOR

"Un equipo de Ciclo Reversible o Bomba de Calor, toma de la Red eléctrica 1 Kw y produce entre 2,6 Kw y 3 Kw".

El enunciado anterior supone una aparente contradicción con uno de los principios más sólidos de la termodinámica, como el de que se establece que la energía ni se crea ni se destruye, se transforma, experimenta transformaciones, a lo largo de las cuales el contenido de energía permanece constante.

Los Kw que nos falta para dar 2,6 Kw o 3 Kw, el equipo de aire acondicionado lo toma de la energía calorífica que hay en el aire exterior. Debemos tener en cuenta que el frío es una sensación humana, no existe; el frío es la ausencia de calor, la cual existe hasta llegar a los 0 Keivin o -273,150C.

Esta particularidad hace especialmente atractiva la bomba de calor como elemento de calefacción, ya que a diferencia de cualquier otra máquina, que trabaja con rendimiento inferior al 1 00%, la bomba de calor produce más energía de la que consume convirtiéndola en uno de los métodos más rápidos y económico ya que no produce sinó que lo traslada. Hasta alcanzar un 66.5% del coste de energía con respeto al sistema eléctrico.

ESQUEMA BASICO DE UN CIRCUITO FRIGORIFICO

CUADRO SINOPTICO DEL CICLO FRIGORIFICO