Control Termostático
El control de funcionamiento del Compresor se
logra mediante un termostato de diafragma, sensible a la temperatura, en un
punto predeterminado por el fabricante en el interior del gabinete, el cual
abre el circuito de alimentación eléctrica del compresor al alcanzarse la
temperatura deseada (programable por el usuario), y cierra nuevamente el
circuito cuando la temperatura asciende y alcanza un valor diferencial no
programable por el usuario.
El diferencial entre la temperatura de
arranque y parada del compresor es prefijado en la fábrica y es un valor de
compromiso que establece la mínima variación de temperatura que permita que el
tiempo de trabajo-reposo del compresor tenga una distribución de 50% - 50% en
condiciones normales de operación.
Condiciones normales de funcionamiento
(temperaturas y presiones):
Para aplicaciones de conservación de alimentos
son muy comunes las siguientes temperaturas de diseño, sin embargo hay que
resaltar que esto varía en función del refrigerante y de las condiciones que se
desean alcanzar:
Estos límites de temperatura deben ser
respetados rigurosamente pues de ello depende que el compresor funcione bien
durante su periodo de vida útil, y las razones son las siguientes:
Temperaturas a la entrada y salida del
evaporador: Generalmente son iguales o muy aproximadas, determinan que se está
empleando este a su plena capacidad y dependen de la temperatura de evaporación
del gas empleado.
Temperatura a la entrada del Compresor:
Depende de que el proceso de evaporación se haya completado dentro del
evaporador y del trayecto del vapor por la línea de succión. Para obtener una
temperatura aceptable se suele recurrir a un intercambio de calor entre el tubo
capilar y el tubo de retorno desde el evaporador a la succión del compresor. El
rango de esta temperatura tiene por objeto: por el límite inferior, que no haya
retorno de líquido al compresor; y por el superior que el gas de retorno no
llegue excesivamente caliente, pues el equilibrio térmico de funcionamiento, en
este caso de un compresor de baja presión de succión (LBP) requiere de la baja
temperatura del gas de retorno para enfriar el compresor y mantener sus
temperaturas criticas por debajo de los límites aceptables.
Temperatura de condensación: Deben estar por
encima de la temperatura ambiente para que haya intercambio de calor desde el
gas refrigerante hacia el aire que rodea el condensador. También debe ser tal,
que respete la máxima presión de descarga recomendada para el compresor.
Temperatura de descarga del compresor: Usualmente
medida en el tubo de descarga, a 5 cm de la carcasa, es un fiel reflejo de la
temperatura de la válvula de descarga. Si la temperatura en la válvula de
descarga supera el valor límite hay riesgo de carbonización del lubricante en
el asiento de la válvula, con la consiguiente pérdida de compresión.
Temperatura medida en el domo del compresor:
Es aquella que se mide en el centro de la tapa del compresor, normalmente se
correlaciona con la temperatura del bobinado del motor, siendo la temperatura
del domo aproximadamente 20ºC más baja que la temperatura de bobinas.
Temperatura de los bobinados del motor: Esta
solamente se puede medir por el método de variación de la resistencia, pues no
podemos acceder a ellos con instrumentos de medición directa de la temperatura.
Otro parámetro muy importante a tomar en consideración son las presiones de
trabajo.
Estas dependen del gas refrigerante empleado,
y deben fijarse teniendo en cuenta además de los valores necesarios para un
funcionamiento adecuado, la presión critica del refrigerante. Cabe destacar que
en estos parámetros juega un papel muy importante la condición de saturación de
cada fluido de trabajo.
Analicemos entonces algunas características
principales de estas presiones:
Presión de Baja o de Evaporación:
La presión de equilibrio que alcance el
circuito de refrigeración durante los períodos de reposo del compresor
dependerá de la carga de gas del sistema, que deberá ser calculada de manera de
lograr el efecto máximo de enfriamiento en el evaporador, que se observa cuando
las temperaturas de entrada y salida son iguales o casi iguales.
Por consiguiente, esta presión deberá ser
igual a la entrada y a la salida del evaporador, y deberá permanecer constante
en cada ciclo siempre que no exista ninguna falla durante el funcionamiento. Un
exceso de carga producirá como efecto, primero: que las presiones de equilibrio
sean superiores a lo especificado, y segundo: retorno de líquido al compresor.
Presión
de alta o de descarga del Compresor:
Depende del gas en el circuito y nuevamente de
la carga de gas. Las presiones de descarga elevadas pueden ser producto de una
sobrecarga de gas en el sistema, así como de un condensador sucio o mal
ventilado, por falla del ventilador, si es de enfriamiento forzado u obstrucción
del flujo regular de aire de enfriamiento.
Otros componentes del circuito eléctrico de un
sistema de Refrigeración Doméstica:
En un circuito básico de refrigeración, se
encuentran además de los elementos descritos, los accesorios externos propios
del compresor hermético: relé de arranque (amperométrico o PTC), protector
térmico bimetálico de accionamiento por temperatura y/o consumo del compresor,
y eventualmente un capacitor de arranque del compresor, destinado a mejorar el
par de arranque del compresor, cuando las presiones de alta y baja no tienen
oportunidad de equilibrarse o cuando existen condiciones de alimentación
eléctricas tales, que la tensión en bornes del compresor desciende
excesivamente a que el consumo de corriente de arranque produce una caída de
tensión temporal en la línea de alimentación del artefacto. Los compresores de
alta eficiencia llevan siempre un capacitor permanente (capacitor de marcha),
destinado a disminuir el consumo de energía.
El circuito elemental solo requiere de un
dispositivo de control de funcionamiento del motocompresor, el cual en
refrigeración doméstica es normalmente un termostato. En aplicaciones
comerciales puede también encontrarse un dispositivo de control basado en la
presión de retorno al compresor, empleando un presostato.
En el
circuito eléctrico, a continuación del dispositivo de control primario del
motocompresor y en aplicaciones de equipos sin escarcha puede encontrarse otro
dispositivo, un reloj de descongelamiento con su circuito asociado, consistente
en una resistencia eléctrica de descongelamiento y un dispositivo bimetálico
para la desconexión de esta.
