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”AÑO DE LA INTEGRACION NACIONAL Y RECONOCIMIENTO DE NUESTRA BIODIVERSIDAD” INSTITUTO DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICO PÚBLICO “JULIO CÉSAR TELLO” ÁREA ACADÉMICA DE ELECTROTECNIA INDUSTRIAL PROYECTO PRODUCTIVO “MÓDULO DE REFRIGERACION ECOLOGICA” RESPONSABLES: Alfredo Balbín Cóndor Julio José Martin Ponce Salazar Roger Pumacanchari Pumasoncco Rubén Uría Santos PROMOCIÓN

Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

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Page 1: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

”AÑO DE LA INTEGRACION NACIONAL Y RECONOCIMIENTO DE NUESTRA BIODIVERSIDAD”

INSTITUTO DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICO PÚBLICO“JULIO CÉSAR TELLO”

ÁREA ACADÉMICA DE ELECTROTECNIA INDUSTRIAL

PROYECTO PRODUCTIVO

“MÓDULO DE REFRIGERACION ECOLOGICA”

RESPONSABLES:

Alfredo Balbín Cóndor

Julio José Martin Ponce Salazar

Roger Pumacanchari Pumasoncco

Rubén Uría Santos

PROMOCIÓN2011

VILLA EL SALVADORLIMA - PERÚ

Page 2: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

2012

PRESENTACIÓN

El Programa Modular de Enseñanza por Competencias en los Institutos de

Educación Superior Tecnológicos Públicos y Privados, surge con el propósito de

brindar nuevas propuestas para la formación de técnicos profesionales que

respondan a las nuevas demandas de la sociedad y la industria; conformando así,

una nueva visión Educativa, cuyo modelo curricular ha sido diseñado desde el

enfoque por competencias, el cual está constituido por una área de formación en

Electrotecnia Industrial, un área de formación básica y de servicios en Educación

Tecnológica con tres módulos profesionales específicos: Instalaciones de Sistemas

Eléctricos, Mantenimiento de Máquinas y Equipos Eléctricos, Sistemas de

Automatización, además de espacios que apoyan las prácticas profesionales para el

proceso de titulación.

Los resultados obtenidos en los diagnósticos realizados del Instituto de Educación

Superior Tecnológico Público “Julio C. Tello” dan cuenta de la necesidad de formar

profesionales que atiendan el mercado laboral. A partir del análisis de las prácticas

educativas vigentes y emergentes de quienes vienen atendiendo este nivel y del

establecimiento de las competencias generales del técnico, se definieron las

competencias específicas de la línea así como cada una de las unidades didácticas

que la constituyen.

En este documento se presenta el trabajo creativo e innovador en la línea de

Educación Técnica en la especialidad de Electrotecnia Industrial, en él se explicitan

las competencias generales de la misma, así como las orientaciones generales para

las prácticas profesionales. También se presentan argumentos acerca de la

importancia de tener módulos de enseñanza tecnológica.

Page 3: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

PROYECTO PRODUCTIVO

I. DATOS GENERALES DEL PROYECTO

I.1. Denominación : MÓDULO DE REFRIGERACION ECOLOGICA

I.2. Institución : I.E.S.T.P. JULIO CÉSAR TELLO

I.3. Dirección : Av. Bolívar N°100 Sector 3 V.E.S.

I.4. Área Académica : ELECTROTECNIA INDUSTRIAL

I.5. Actividad : PROYECTO PRODUCTIVO

II. DIAGNÓSTICO Y JUSTIFICACIÓN

DIAGNÓSTICO:

En la actualidad se observa que en el taller de Electrotecnia Industrial

hay una carencia de módulos didácticos y falta de equipos básicos para el

desarrollo eficiente, innovador y práctico de las clases; que colabore con la

manipulación directa de los sistemas de refrigeración doméstica, comercial e

industrial por parte de los estudiantes que les permita la familiarización,

identificación y experimentación con el estudio de la refrigeración y aire

acondicionado respetando el medio ambiente, lo que hace necesario utilizar

elementos ecológicos para un sistema de refrigeración adecuado.

Las estadísticas recopiladas nos muestran las necesidades y carencias

con las que se cuenta en el taller de Electrotecnia Industrial lo cual nos ha

motivado el haber tomado la decisión de preparar un módulo que sirva de

ayuda didáctica para los profesores y en forma teórica-practica para los

estudiantes en máquinas eléctricas.

Esta debilidad en la formación profesional no ha permitido que los

alumnos vivan un proceso abierto, dinámico y permanente donde alcancen

espacios de análisis y desarrollen habilidades técnicas que les permita

acceder al mercado laboral con mayor facilidad y mejor desempeño.

Page 4: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

Esto se debe a que generalmente se inician los aprendizajes básicos

del mantenimiento de máquinas y equipos eléctricos en el campo de la

refrigeración como diseñar, instalar, conectar los dispositivos y elementos de

refrigeración; sin embargo, los avances en el campo tecnológico han

demostrado un crecimiento vertiginoso, que solo la enseñanza innovadora

podrá afrontar y brindar a las futuras generaciones de profesionales que

innovarán el desarrollo tecnológico y creativo del país.

JUSTIFICACIÓN:

El hecho de realizar este módulo teórico-práctico sobre sistema de

refrigeración ecológica mediante el uso de la energía de los fluidos

(refrigerante), aporta al Instituto un material de apoyo en la Educación

Tecnológica de la carrera de Electrotecnia Industrial, y busca la actualización

de mecanismos de Control de los Sistemas de Refrigeración Ecológica

utilizados frecuentemente en la industria. El control eléctrico y automatizado

de procesos mediante la energía de los fluidos tiene su importancia en los

resultados de su aplicación en los procesos y las ganancias a corto, mediano y

largo plazo, dado que ya que poseen un gran número de funciones internos,

versatilidad, mínimo espacio de ocupación, menor costo en la mano de obra

de instalación, mantenimiento económico y la posibilidad de controlar el

sistema de refrigeración en función del medio ambiente.

La competitividad en el área técnica se hace más marcada a medida

que avanza la tecnología de los sistemas automatizados en refrigeración

especial en el campo del cuidado del medio ambiente y los procedimientos

para su conservación, por lo cual se debe crear el camino para que los

estudiantes egresados de Electrotecnia Industrial obtengan el conocimiento

teórico y práctico suficiente para competir en el área de electromecánica y así

adaptarse más cómodamente a los sistemas reales aplicados a las empresas

que buscan mejoras tecnológicas de forma continua.

Page 5: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

Este módulo se realiza con carácter de desarrollo tecnológico y reforzar

el proceso de enseñanza y aprendizaje en la formación técnica para favorecer

un mejor desempeño de los futuros técnicos en Electrotecnia Industrial en el

campo laboral y empresarial.

III. RESPONSABLES DEL PROYECTO

Alfredo Balbín Cóndor

Julio José Martin Ponce Salazar

Roger Pumacanchari Pumasoncco

Rubén Uría Santos

IV. DESCRIPCION DEL PROYECTO

MODULO DE REFRIGERACION ECOLOGICA

REFRIGERACIÓN ECOLÓGICA

Los veranos cada vez son más calurosos y nosotros cada vez estamos menos

dispuestos a soportarlo. La adquisición de aparatos de aire acondicionado ha

aumentado un 30 % en los últimos años, porque ha pasado de tratarse de un aparato

elitista a ser considerado una necesidad más de la vivienda. Los comercios ofrecen

una extensa oferta de máquinas a bajo precio: un remedio inmediato al insoportable

calor cuyo precio ambiental no se suele tener en cuenta. Sin embargo, cada grado de

confort cuenta: el consumo eléctrico aumenta en nuestro país un 2,5 % cada año,

cinco veces más rápido de lo que crece la población. Cada kWh de energía que

consumimos supone la emisión de más de 300 gr de CO2 a la atmósfera, porque

sólo un 7 % de esa energía se ha obtenido de fuentes renovables. Las puntas de

consumo eléctrico ya se han desplazado del invierno al verano, y la red eléctrica

padece sobrecargas que a veces provocan cortes de suministro.

La verdadera necesidad básica es simplemente estar lo más frescos posible en

verano cuando el calor aprieta. Existen otras posibilidades de menor huella

energética y ambiental que el aire acondicionado. A continuación se plantean las

Page 6: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

opciones existentes para obtener un ambiente doméstico más fresco con el mínimo

consumo posible, empezando por las soluciones más simples y de menor huella

ecológica y acabando por las de mayor input tecnológico, aunque lo más eficientes

posibles y basadas en fuentes renovables de energía.

Las características que mejoran las condiciones ambientales sin gasto de energía, como la vegetación o los colores claros de las paredes, deberían ser prerequisitos en toda vivienda.

CONCEPTOS BÁSICOS

REFRIGERACIÓN

La refrigeración se puede definir como el proceso de bajar la temperatura a un

cuerpo o espacio determinado, quitándole calorías de una forma controlada.

Las aplicaciones de la refrigeración son múltiples, entre las más importantes tenemos

la conservación de alimentos y el acondicionamiento de aire.

El objetivo básico de la refrigeración es transferir parte del calor de un cuerpo o un

espacio hacia un lugar donde ese calor no produzca ningún efecto negativo. De esta

manera se logra establecer una temperatura deseada en ese cuerpo o espacio.

La idea inicial o propósito de la refrigeración fue la de conservación de alimentos.

Posteriormente se descubrió que el frío incrementaba la vida y podía incluso

mejorar las cualidades de ciertas bebidas; por otra parte, la multiplicación de los

microorganismos está también en función de la temperatura, de manera que

cuando ésta desciende, disminuye su crecimiento, siendo éste muy bajo a

temperaturas inferiores a los 10ºC.

Actualmente, es de lo más frecuente encontrarse con frigoríficos en todas las

viviendas, existiendo, además, numerosas aplicaciones en los campos de:

Page 7: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

Conservación de alimentos

Instalaciones de aire acondicionado.

Transporte de alimentos refrigerados

Bombas de calor.

Industrias que utilizan el frío.

Liofilización, etc.

En la tabla 1 se dan las equivalencias entre distintas unidades de presión,

recomendándole que se fije bien en aquellas que han sido menos utilizadas en los

capítulos anteriores.

Tabla 1: unidades de otros sistemas y del S.I. más importantes. Equivalencias entre

las unidades de presión.

MagnitudUNIDADES

Otros Sistemas S/.Temperatura (t, T) (ºC)

Grado centígrado K Grado Kelvin

Fuerza (F) KpKilopondio

NNewton

Presión (p) Kp/ cm2

Atmósfera 1N/m2 =1 Pa (pascal)

Trabajo y energía (W, A, E, K, U)

Kpm Kcal

JJulio

Potencia (P, Q) Kpms/s Kcal/hCV(*)

WVatio

Entalpía (**)Especificada (h)

Kcal/kg J/kgJulio por kg.

EQUIVALENCIA PRESIÓN1 atmósfera física = 1,033 kg/cm2 = 1,033 atm760 mmHg = 1 atmósfera física = 1 atm10 m.a.c. (columna H2O) = 1 atm1 N/m2 = 1 Pa (pascal)1 bar = 105 Pa1 atmósfera 1 bar 1 kp/cm2 = 1 atmósfera técnica = 1 atm1 kcal = 4,187 kj (*) CV es caballo de vapor; 1CV = 75 kpm/s = 0,736 kW(**) entalpía específica quiere decir que está referida a la unidad de masa.

CAMBIO DE ESTADO

Page 8: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

Las sustancias se pueden encontrar en la naturaleza bajo tres estados básicos

distintos: sólido, líquido y gaseoso.

Las tres configuraciones tienen en común que, independientemente de su estado,

su composición o fórmula química es la misma.

Los parámetros fundamentales que determinarán si una sustancia se encuentra:

en uno u otro estado son la presión y la temperatura.

Fusión

La temperatura a la que una sustancia en estado sólido se convierte en líquido se

denomina punto de fusión. Durante el proceso de fusión la temperatura permanece

constante, empleándose la totalidad del calor aplicado a producir el cambio de

estado y no a elevar su temperatura.

El calor aplicado necesario para que se lleve a cabo el proceso de fusión se

denomina calor latente de fusión y se expresa referido a la unidad de masa,

normalmente 1 kg.

Vaporización o ebullición

Al elevar la temperatura de una sustancia en estado líquido, llega un

momento en que ésta inicia el proceso conocido con el nombre de ebullición, es

decir, comienza a hervir El punto de ebullición depende de la presión a que se

encuentre el liquido.

Si el recipiente que lo contiene está abierto, el proceso se lleva acabo a la

presión atmosférica, que a nivel del mar es de 760 mm de Hg(milímetros de

mercurio).

El agua, por ejempló, hierve en estas condiciones, como es sabido, a100°C.

Ahora bien, si la presión a la que se somete el líquido (en recipiente

cerrado) es superior o inferior a la presión normal antedicha, la temperatura a la

que se produce la ebullición también varía, siendo mayor en el primer caso y

menor en el segundo. Como puede también comprobarse en el caso del H 20

(agua).

En los recipientes cerrados, el punto de ebullición lo determina la presión

que el vapor ejerce sobre el líquido. Un líquido en su punto de ebullición se

Page 9: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

denomina líquido saturado, y por ello, el punto de ebullición también es conocido

con el nombre de temperatura de saturación.

A cada presión le corresponde una temperatura de saturación o punto de

ebullición.

Para el agua pueden darse algunos puntos singulares correspondientes a

temperaturas desde 60°C hasta 180 °C aproximadamente, tal como se ve en la

tabla 2.

El calor de vaporización es la cantidad de energía necesaria para conseguir

que un líquido entre en ebullición. Se da por unidad de masa (1kg). A este calor se

le llama calor latente (no cambia su temperatura) o de cambio de estado.

Existe también el denominado calor sensible, que es el que se le aplica o se

toma de un cuerpo que se encuentre a una temperatura por encima o por debajo

de su temperatura de ebullición o d su punto de fusión y que con él varia la

temperatura del cuerpo o sustancia.

Por otra parte, si tenemos un vapor saturado y le seguimos aplicando calor,

el resultado será vapor recalentado, entrando en juego el calor sensible e

incrementándose la temperatura del vapor. En estado gaseoso el calor específico

de una sustancia disminuye; es decir, se necesita menos calor para incrementar 1

°C la temperatura de 1 kg en estado de vapor que si está en estado líquido.

Tabla 2: Temperatura de ebullición del agua a diferentes valores de presión.

PRESIÓN(Atmósferas)

TEMPERATURAºc

0,2 600,4 750,6 860,8 931 1002 1204 1436 1588 170

10 180

Condensación

Page 10: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

Es el paso de estado de vapor a estado líquido. Es lo contrario de la

vaporización. Por ello, es válido todo lo dicho para aquélla pero en sentido inverso,

es decir, extraer calor del cuerpo en lugar de aportarlo.

También la presión determina la temperatura a la cual se verifica la condensación.

Diagrama presión-entalpía

Para realizar ciertos cálculos en instalaciones de refrigeración es preciso

disponer, y saber manejar, los diagramas que permiten trabajar a diferentes

presiones, temperaturas y contenidos entálpicos del medio refrigerante que se

utilice. Los diagramas permiten obtener los datos termodinámicos que se necesitan

para resolver los problemas que se plantean en los ciclos de refrigeración. Hay

varios tipos de diagramas uno de los más empleados es el de presión-entalpía.

Este diagrama (Fig. 1) tiene la presión en ordenadas (eje vertical) y la

entalpía en abscisas (eje horizontal). Mediante líneas que atraviesan el diagrama

se indican la temperatura, el volumen específico y la entropía.

En el diagrama modélico indicado en la figura 1 pueden apreciarse las

zonas de vapor saturado, liquido saturado, vapor recalentado, liquido subenfriado y

mezcla líquido-vapor en el interior de la campana.

Cada refrigerante tiene su propio diagrama.

Esto quiere decir que el diagrama de cada refrigerante tiene su propia forma

y dimensiones y no puede utilizarse un diagrama cualquiera para todos los casos,

sino que debe utilizarse el específico del refrigerante.

Vamos a repasar el significado de las diferentes zonas.

Vapor saturado: Es vapor que acaba de convertirse en vapor, procedente de

la ebullición de un líquido. Está representado por la curva de la derecha de la

campana.

Vapor recalentado: Es vapor que se ha calentado. Está representado por la

zona de la derecha de la campana.

Líquido saturado: Es liquido que está a punto de hervir. Está representado por

la curva de la izquierda de la campana.

Page 11: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

Líquido subenfriado: Es un líquido a una temperatura inferior a la de

saturación. Está representado por la zona de la izquierda de la campana.

Mezcla líquido-vapor: Es la zona interior de la campana.

La campana está rematada por el punto crítico, que representa unas

condiciones de presión y temperaturas tales que no se distingue el estado del

fluido (si es líquido o gas).

Figura 1. Forma del diagrama presión-entalpía (p-h) de un refrigerante cualquiera.

SISTEMAS PRINCIPALES DE REFRIGERACIÓN

Los refrigerantes son sustancias utilizadas en los equipos de refrigeración.

Tienen la particularidad de evaporarse en condiciones de presión y temperaturas

relativamente bajas, absorbiendo calor. Por otra parte, al condensarse a presiones

superiores, ceden su calor a un medio circundante que puede ser en general agua

o aire.

Los refrigerantes pueden emplearse actualmente en dos tipos fundamentales

de instalaciones, que son las más frecuentes y que están constituidas por los

elementos siguientes:

a) Mediante un equipo formado por compresor, condensador y evaporador en el

denominado ciclo de compresión. Su utilización práctica supera el 98 % de las

aplicaciones.

Page 12: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

b) Mediante una cámara de absorción, un generador, condensador y evaporador

en el denominado ciclo de absorción. En la práctica, sólo se usa en

instalaciones que en número no supera el 2 % de los casos.

En el primer sistema se incrementa la presión de vapor del refrigerante desde

la que tiene en el evaporador hasta la necesaria en el condensador, mediante la

incorporación energética proporcionada por el compresor.

En el ciclo de absorción este aumento de presión lo proporciona el calor que

suministra otro líquido caliente o vapor, al circular por una batería de tubos

denominada serpentín.

CICLO TEÓRICO BÁSICO DE COMPRESIÓN DE VAPOR

Para estudiar un sistema de refrigeración o de producción de frío, es preciso

fijarse en el comportamiento del refrigerante y mediante qué elementos se produce

la variación de las características físicas para llevar a. cabo el proceso.

Inicialmente y de forma muy esquemática los elementos principales que

intervienen en un ciclo de refrigeración por compresión de vapor son los que se

representan en la figura 2.

Véase también el esquema presentado en la figura 3.

En el proceso tienen lugar dos fenómenos con balance de calor:

La evaporación de un refrigerante en estado liquido produce la absorción de

calor o, lo que es lo mismo, baja la temperatura en el recinto o cámara donde

se encuentra, produciendo sensación de frío.

La condensación del vapor de un refrigerante se produce mediante una cesión

de calor al ambiente, lo cual se traduce en una elevación de temperatura del

mismo.

Este proceso es continuo y depende de las condiciones que los elementos que

configuran la instalación impongan al refrigerante, de modo que puede seguirse

desde cualquier punto.

Page 13: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

Figura 2. Circuito elemental de una instalación frigorífica por compresión de vapor.

Figura 3. Cuadro esquemático de las zonas de alta y baja presión. Compare esta figura con la anterior.

Veamos el ciclo que se producirá en un circuito frigorífico ideal sobre el

diagrama presión-entalpía de cualquier refrigerante. Sobre las abscisas se

representa la entalpía del refrigerante y sobre las ordenadas la presión.

El diagrama es conocido para cada refrigerante, y su principal elemento

característico es la curva de saturación del mismo, como ya se ha explicado.

Siguiendo el ciclo sobre la figura 4 podemos distinguir el proceso teórico que

sigue el refrigerante.

Compresor – Condensador – Válvula de – Evaporador Expansión

Alta Presión Baja Presión

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Situémonos en el punto 1 antes de la válvula de expansión, previa al

evaporador, en que el refrigerante se encuentra en estado líquido a una cierta

presión; su paso al evaporador se controla mediante una válvula automática

denominada de expansión termostática cuyo funcionamiento está regulado por la

temperatura y por la presión.

Figura 4. Proceso de un ciclo de refrigeración. Puntos más significativos

Dicha válvula produce una estrangulación brusca que hace que la presión

descienda desde la que tenía en el punto 1 a la salida del condensador hasta la

existente a la entrada del evaporador, punto 2 en el gráfico de la citada figura 4.

Ver también el punto 2 en la figura 2.

La válvula es el regulador automático de los límites entre lo que se

denomina parte de alta presión y parte de baja presión, tal como se muestra en el

cuadro de la figura 3, presiones entre las cuales el evaporador ve forzado a

trabajar.

Esta bajada dé presión en el evaporador hace que el refrigerante hierva y se

produzca su evaporación, auxiliado por la cantidad de calor que absorbe del

recinto en que se encuentra, a través del aire del mismo y transfiriéndolo al líquido,

Page 15: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

que se va transformando en vapor en el interior de los tubos del serpentín hasta

que se evapora completamente, punto 3.

El refrigerante, en forma de gas, entra en el compresor por la tubería

denominada de aspiración, a través de la válvula de aspiración (semejante a los

cilindros de un automóvil). Aquí el refrigerante es comprimido aumentando por ello

su presión y su temperatura hasta llegar al punto 4 en cuyas condiciones fluye

hasta la entrada del condensador, punto 5.

La válvula de salida del cilindro del compresor actuará de retención, impidiendo

que el gas regrese hacia el mismo.

En el condensador, mediante la acción de un fluido exterior (agua o aire), se

extrae calor al gas refrigerante, lo cual produce un enfriamiento del mismo

favoreciendo su condensación hasta alcanzar el estado líquido; a partir de aquí es

impulsado de nuevo por la tubería hacia la válvula de expansión, punto 1, donde

se repite el ciclo explicado.

Como puede observarse, en el proceso existen varias temperaturas

diferentes, lo cual hace que el estado del refrigerante sea distinto en varios puntos;

por ejemplo, se obtiene líquido subenfriado y saturado, vapor saturado y

recalentado, como se verá en el ciclo real.

No obstante, en principio sólo hay dos presiones perfectamente diferenciadas, que

son las que corresponden ala evaporación y ala condensación.

Es por ello que puede hablarse del lado de alta presión y del lado de baja

presión de una planta o instalación frigorífica, como puede observarse en las

figuras 2 y 4.

Distingamos las características de presión (p), temperatura (t) y entalpía (h)

de los puntos más representativos del proceso sobre dichas figuras.

El refrigerante condensado, punto 1, está a una temperatura tc (de

condensación) y a una determinada presión pc (presión de condensación) ya una

entalpía hl.

Cuando el líquido pasa a través de la válvula de expansión su estado

cambia del punto 1 al punto 2. Este cambio de estado se produce por la ebullición

del líquido, provocada por la caída brusca de presión, de pc a p0, bajando al mismo

tiempo la temperatura de ebullición del líquido to por la disminución de presión.

Page 16: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

En este proceso el calor es constante, por lo que la entalpía no varía: h1= h2.

A la entrada del evaporador, punto 2, coexiste una mezcla de vapor y líquido

(parte interior de la curva p-h), mientras que a la salida del mismo, punto 3, el

vapor está saturado.

La presión po y la temperatura to son las mismas del punto 2, pero como el

evaporador ha absorbido calor del recinto donde se encuentra, la entalpía ha

aumentado hasta h3.

Cuando el vapor pasa por el compresor, éste le confiere un aumento de

presión desde el punto 3 al que el vapor ha llegado, hasta el punto 4o presión de

condensación pc. Esta energía añadida por el compresor hace que aumente

también la temperatura hasta el valor t4 como consecuencia de haber sido

recalentado el vapor, y la entalpía, por tanto, alcanza el valorh4.

A la entrada del condensador, punto 4, encontramos, pues, vapor

recalentado a una presión pc. Allí se evacua el calor al medio ambiente, hasta

conseguir que su entalpía descienda de nuevo al punto 1, es decir, al valorh 1,

permaneciendo la temperatura constante desde el punto 5 hasta el punto 1, por

tener lugar el proceso de cambio de estado de vapor a liquido.

En la práctica. el ciclo ideal o teórico no se produce exactamente como se

ha descrito, ya que debido a las causas que se explicarán en el próximo capítulo,

suelen producirse variaciones que apartan sensiblemente el comportamiento del

refrigerante de su cicló teórico.

Es el denominado ciclo real y sus diferencias principales se encuentran en

las características de los elementos que constituyen la instalación (evaporador,

compresor, condensador y tubería de refrigerante) en forma de recalentamientos o

sub enfriamientos que varían las condiciones teóricas de los valores de pres ion y

temperatura, fundamentalmente.

CALOR

El calor es una de las formas de energía que se produce por la vibración las

moléculas de los cuerpos. La producción de calor es el resultado de la aplicación de

una fuerza a un cuerpo y la energía consumida se transforma de energía que actúa

Page 17: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

en el interior del cuerpo aumentando su velocidad y distancia molecular. La unidad

de medida del calor es la caloría.

PRINCIPIOS DE LA TRANSFERENCIA DE CALOR

El estado físico de una sustancia puede ser controlada mediante la temperatura y la

presión.

Principios de la termodinámica

La termodinámica es una rama de la ciencia que se ocupa de la acción mecánica del

calor. Dos leyes principales de termodinámica son de interés en las aplicaciones

HVAC/R.

1ra. LEY DE TERMODINÁMICA

La energía no puede incrementarse, disminuirse, crearse o destruirse en el cosmos.

Sólo es susceptible a sufrir una transformación a otra forma de energía.

La energía misma se define como la capacidad de hacer trabajo, y el calor es una

forma de energía .también es la forma final, ya que en ultimo termino todas las

formas de energía terminan como calor.

2da. LEY DE TERMODINÁMICA

Es imposible que una máquina que actuando por si sola , transporte calor de un

cuerpo a otro que tenga mayor temperatura que el primero, para esto tenemos que

suministrarle algún tipo de energía.

LOS GASES

LEY DE BOYLE - MARIOTTE

A una temperatura constante el volumen de un peso dado de un gas perfecto, varía

inversamente a la presión absoluta.

P1V1 = p2V2 = pnVn = Constante

Page 18: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

LEY DE CHARLES

Cuando un gas perfecto recibe calor a volumen constante, la presión absoluta varía

en forma directamente proporcional a la temperatura.

t = Temperatura absoluta

LEY DE AVOGADRO

Iguales volúmenes de cualquier gas a la misma presión y temperatura, tiene el

mismo número de moléculas.

LEY EL GAS PERFECTO

Todo aquel gas que obedezca las leyes de BOYLE, CHARLES y AVOGADRO, es un

gas perfecto, entonces:

Page 19: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

TRANSMISIÓN DE CALOR

CONDUCCIÓN: Es la transmisión de calor desde un punto con una determinada

temperatura hasta otro de menor temperatura, que puede ser dentro de un mismo

cuerpo o de un cuerpo a otro.

La velocidad de conducción de calor depende del material utilizado como conductor,

los metales son buenos conductores de calor y uno de los mejores y más utilizados

es el cobre. Otros materiales tales como el poliuretano, la lana de vidrio, el corcho

son utilizados como aislantes térmicos.

RADIACIÓN: Es la transferencia de calor que se da sin la necesidad de un cuerpo o

agente conductor, el calor se transmite por medio de ondas o rayos que son capaces

de atravesar espacios vacíos y el alcance de ellos depende de la potencia de la

fuente calorífica.

El acabado y el color de la superficie de los materiales es de suma importancia para

los efectos de la radiación, si la superficie es lisa y el color es claro o mejor aún es

reflectivo, los rayos de calor al igual que los de luz son reflejados. Si la superficie

tiene rugosidades y es de color oscuro sobre todo negro, los rayos caloríficos son

absorbidos.

CONVECCIÓN: La transferencia de calor por convección se da por la diferencia de

densidad que sufren los gases y los líquidos. Cuando un gas o un líquido se calienta

pierde densidad por lo tanto tiende a subir y cuando un gas o líquido se enfría o

pierde calor sube su densidad o peso específico y tiende a bajar, esto hace que se

forme un ciclo permanente que sube el gas o líquido mientras esté cerca de una

fuente de calor y bajar cuando se aleja de ella. En el momento que la fuente

calorífica se suspenda, se igualan sus temperaturas, sus densidades y desaparece el

ciclo mencionado.

FRÍO.

El frío es simplemente la ausencia de calor parcial o total, la ausencia de calor

produce frío así como la ausencia de luz produce sombra. Por lo tanto el frío no es

energía es ausencia de energía calorífica. El frío se produce cuando se quita el calor

a un cuerpo o espacio.

Page 20: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

AISLAMIENTO

Hasta el momento no existe un material aislante de calor perfecto, los materiales que

se utilizan para aislar el calor, lo que hacen es reducir la velocidad de transferencia

de calor de tal forma que el sistema de refrigeración saque el calor con mayor

rapidez de lo que le toma a este entrarse nuevamente.

Un aislante de calor ideal debe evitar la transferencia de calor en sus tres formas que

son la conducción, la radiación y la convección. Si este material existiera la

refrigeración fuera mucho más fácil.

Para aislar la conducción del calor se utilizan materiales con un factor de

conductividad lo mas bajo posible. Para aislar el calor por radiación se debe utilizar

superficies planas y de colores claros y brillantes que reflejen las ondas de energía

radiante. Mientras más refleje el material menos calor absorbe.

En cuanto al aislamiento contra la convección se utilizan materiales que tienen

atrapadas celdas pequeñas de aire evitando la circulación del mismo buscando en lo

posible que se produzca el menor movimiento.

TEMPERATURA

La temperatura se puede definir como el grado de calor con respecto a un cero

arbitrario dado por una de las escalas de temperatura. La temperatura sola no

muestra la cantidad de calor. Indica únicamente que tan caliente está un cuerpo con

respecto a otro.

De acuerdo a los dos sistemas de medida; el sistema métrico y el sistema ingles,

existen dos escalas relativas y dos escalas absolutas o científicas. En el sistema

métrico se utiliza la escala “Centígrada” y en el sistema ingles se utiliza la escala

“Fahrenheit”. Estas escalas se basan en los puntos de fusión del hielo y de ebullición

del agua, en la escala Centígrada el punto de fusión del hielo es el grado cero y el punto de

ebullición del agua es el grado cien o sea 100ºC.

En la figura 1 se puede observar la comparación de las cuatro escalas: La Kelvin, la

Centígrada, la Fahrenheit y la Rankine, se indican los puntos de fusión del hielo, los

puntos de ebullición del agua de cada una y el cero absoluto de las dos escalas

científicas con sus equivalencias en las escalas relativas.

Page 21: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

.Figura 1.

PRESIÓN

Se puede definir como la fuerza ejercida uniformemente sobre una superficie, por

tanto se calcula dividiendo la fuerza total aplicada sobre la superficie total en la cual

actúa.

En el sistema métrico se expresa en Kilogramos sobre Centímetro cuadrado se

abrevia Kg / cm2 y en el sistema inglés Libras sobre pulgada cuadrada que se

abrevia Lb / Plg2.

PRESIÓN ATMOSFÉRICA: Es la presión que ejerce el aire o la atmósfera sobre la

superficie terrestre. El aire es una mezcla de diferentes gases mezclados físicamente

mas no químicamente

El aire o atmósfera rodea totalmente el globo terrestre formando una capa de 320

kilómetros de altura, por lo tanto la presión de la atmósfera a nivel del mar es el peso

de una columna de aire de 320 kilómetros de alto, esta columna aire ejerce sobre la

tierra a nivel del mar una presión de 1,033 Kilogramos por centímetro cuadrado y se

mide normalmente por la altura de una columna de mercurio introducido en un tubo

angosto de vidrio de 1 metro de longitud y que alcanza una altura de 760mm. Este

instrumento se denomina Barómetro y a esta medida se le llama 1ª atmósfera.

En la medida en que se asciende en una montaña por ejemplo la presión atmosférica

disminuye debido a que la columna de aire que ejerce la presión es menor.

Page 22: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

PRESIÓN MANOMÉTRICA: La presión manométrica es la que se obtiene o se mide

mediante el empleo del manómetro, instrumento diseñado para medir las presiones.

Cuando en este instrumento la aguja indica cero quiere decir que se encuentra a la

presión atmosférica.

En refrigeración los manómetros más utilizados son los de tubo de “Bourdon” el cual

es un tubo metálico aplanado, curvado y cerrado por un extremo. El tubo tiende a

enderezarse al aumento proporcional de la presión en su interior, en tanto que con el

vacío tiende a curvarse más. Este movimiento es transmitido a una aguja indicadora

sobre una carátula debidamente demarcada por libras de presión por pulgada

cuadrada (PSI) o por Kilogramos por centímetro cuadrado.

COMPONENTES MECÁNICOS II

En refrigeración doméstica pueden ser empleados equipos que funcionen tanto por el

sistema de compresión como por el sistema de absorción, los que difieren

fundamentalmente en sus procesos de funcionamiento.

En este manual nos ocuparemos únicamente del sistema de compresión.

Los equipos del sistema a compresión pueden ser del tipo denominado abierto, en

los que el compresor se halla separado del motor que lo acciona, o del denominado

hermético, sellado o blindado en los cuales el motor está directamente acoplado al

compresor, y ambos se hallan encerrados dentro de un blindaje de acero formando

una unidad sellada.

Figura 2

Page 23: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

1 evaporador 6 líneas de líquido

2 líneas de succión 7 filtro secador

3 compresores 8 dispositivos de expansión

4 líneas de descarga 9 válvulas de acceso

5 condensadores 10 bornera del compresor

Los equipos del tipo abierto son muy poco utilizados en refrigeración doméstica, por

lo tanto nos ocuparemos del estudio de los equipos blindados que son los que en la

actualidad se fabrican y emplean en mayor grado.

Los equipos blindados tienen el compresor y el motor eléctrico de accionamiento,

completamente encerrados en una caja de acero en cuyo interior, una vez

conectados todos los componentes del equipo, queda herméticamente cerrado, se lo

somete a un proceso de deshidratación, se lo carga con el agente refrigerante y

aceite lubricante, y se prueba su funcionamiento, con lo que se tiene una unidad

compacta y en perfectas condiciones antes de instalarla en un refrigerador.

Mediante este sistema quedan eliminadas muchas causas que motivan fallas de

funcionamiento, pues no hay transmisión por medio de correas, no hay

prensaestopas, todas las conexiones van perfectamente soldadas, se logra una

lubricación mucho más eficaz y su funcionamiento resulta prácticamente silencioso.

En el equipo blindado se utiliza como restrictor un tubo de cobre de diámetro muy

pequeño al que se le da el nombre de tubo capilar, tubo que constituye al mismo

tiempo la línea líquida. El tubo capilar cumple la función de mantener la correcta

diferencia de presiones entre el lado de alta y el lado de baja del sistema como se

puede observar en la Figura 3. Permitiendo adquirir al mismo tiempo el evaporador,

la cantidad exactamente necesaria de líquido refrigerante.

COMPRESOR DEL EQUIPO

Page 24: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

BLINDADO

El compresor de un equipo blindado que por lo general es del tipo alternativo, forma

una sola unidad con el motor eléctrico encerrados (motor hermético) en una misma

envoltura como se muestra en la Figura 4.

El movimiento de rotación del motor se transmite al compresor en forma directa,

razón por la cual se denomina de “Acoplamiento directo”, pues quedan eliminados

los órganos de transmisión, tales como poleas y correas, que resultan inevitables en

los equipos de tipo abierto.

Se elimina la necesidad de prensaestopas, pues el eje no sobresale fuera del

blindaje, constituyendo una de las principales ventajas de este tipo de equipos.

La excéntrica que por medio de la biela transmite el movimiento alternativo o de

vaivén al émbolo o pistón, se halla montada directamente sobre el eje del motor.

Page 25: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

Generalmente el eje se halla instalado verticalmente, razón por la cual el émbolo se

desplaza horizontalmente en el interior del cilindro.

Como el motor y el compresor se hallan acoplados directamente, el compresor

trabaja a la misma velocidad del motor o sea a 1.420 R.P.M. que es una velocidad

elevada, por lo tanto el diámetro como el recorrido del émbolo se hacen

relativamente pequeños.

La unidad compresora se halla soportada por medio de resortes y toda la carcaza de

acero que encierra la unidad, está cuidadosamente balanceada, para evitar la

vibración al gabinete.

En lo que se refiere a la lubricación permanente de todas las partes móviles del

compresor, se asegura su buen resultado haciendo circular aceite lubricante bajo

presión, que se extrae de la parte inferior de la carcaza que le sirve de depósito.

El gas a baja presión, que llena la carcaza del compresor, es arrastrado al interior del

compresor a través de un silenciador, en cada golpe de succión o carrera de

aspiración del émbolo y se descarga también a través de otro silenciador durante el

golpe de compresión o carrera de compresión del émbolo. Estos silenciadores están

proyectados para amortiguar los ruidos del compresor, contribuyendo al

funcionamiento silencioso que caracteriza esta clase de equipos.

Durante el golpe o carrera de compresión del émbolo, trabaja una válvula liviana

colocada en la placa de válvulas que está fijada al final del cilindro, la que cierra la

abertura de entrada o succión. El vapor refrigerante comprimido en el cilindro se

descarga a través de una válvula a propósito, tipo disco que se abre tan pronto como

la presión dentro del cilindro es mayor que la existente en el lado de alta presión del

sistema.

Después de pasar por el silenciador de descarga, el gas refrigerante comprimido,

circula por una bobina espiral que forma el tubo de descarga en la parte inferior del

conjunto del compresor, siguiendo luego por este tubo que sale por la base de la

estructura del compresor y penetra al condensador.

Page 26: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

CONDENSADOR

El condensador utilizado en refrigeración doméstica es del tipo de placas y está

colocado en la parte posterior del gabinete, enfriándose el vapor refrigerante por la

circulación natural del aire entre las placas las cuales tienen ondulaciones que

forman canales o tubos como se muestra en la figura 5

La función del condensador es transformar en su interior el gas refrigerante

comprimido en el compresor en líquido refrigerante. En el interior del condensador el

gas refrigerante pierde el calor que absorbió durante el proceso de su evaporación

desde el espacio a enfriar, así como también hace entrega del calor absorbido

durante su circulación a través de la línea de retorno al compresor y el calor

absorbido durante el fenómeno de compresión en el interior del compresor. Debido a

esta entrega o pérdida de calor y a la elevada presión a que se lo somete, el gas se

condensa y constituye una fuente de agente refrigerante en estado líquido en

condiciones de ser entregado repetidamente en el interior de un equipo de

refrigeración, produciendo en consecuencia el efecto de enfriamiento buscado.

El agente refrigerante en estado gaseoso y a temperaturas superiores a la del

ambiente, llega al condensador desde la descarga del compresor. Al producirse el

contacto del gas refrigerante con las paredes del condensador que se halla a una

temperatura muy inferior a la del gas, comienza este a perder calor que pasa al

ambiente provocándose la condensación del gas. En realidad el fenómeno o proceso

Page 27: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

de condensación no se realiza en forma uniforme a todo lo largo del condensador ni finaliza

exactamente a la salida de este.

Durante el proceso, tal como se vera en la Figura 6 existe vapor caliente a alta

presión en una parte del condensador y líquido caliente a alta presión en la otra.

Los condensadores en su parte exterior pueden ser enfriados por aire o por agua.

En refrigeración doméstica los condensadores son enfriados por aire y estos a su vez

también se dividen en dos grupos que son del tipo de circulación forzada y del tipo de

circulación natural.

Cuando se emplea un tipo de condensador enfriado por circulación forzada la

circulación se obtiene mediante la acción de un ventilador, el que establece una

corriente de aire sobre la superficie del condensador.

En el tipo de circulación natural, se recurre al fenómeno de convección natural del

aire, el aire caliente de menor densidad que el frío tiende a elevarse, estableciendo

así la corriente de convección mediante la cual al elevarse el aire calentado por la

extracción del calor del condensador será sustituido por aire más frío, proceso que

seguirá produciéndose en forma in interrumpida durante todo el tiempo en que en el

condensador haya una temperatura superior a la del ambiente.

Page 28: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

EVAPORADOR

El evaporador es el dispositivo donde se vaporiza por completo el fluido refrigerante

que llega al mismo, al absorber el calor del espacio circundante, que se debe

refrigerar y mantener a una temperatura establecida, también se le denomina enfriador, debido

al enfriamiento que produce la vaporización, y en algunos casos se lo llama congelador,

cuando se lo fabrica en forma de poder disponer de temperaturas muy bajas capaces de

congelar los alimentos y productos depositados en el recinto a refrigerar.

En refrigeración doméstica y comercial se emplean por lo general dos tipos de

evaporadores: Los evaporadores inundados y los secos.

EVAPORADOR INUNDADO: Se conoce como evaporador inundado el que tiene la

mayor parte del espacio interior disponible ocupado con líquido refrigerante,

quedando solo un pequeño espacio libre disponible que se llena con el vapor que

toma la línea de succión. La denominación de inundado que se da a este tipo de

evaporador se debe a la presencia de refrigerante líquido que inunda las tuberías del

evaporador. Estos evaporadores están dotados de flotadores en los lados de alta y de baja

presión, cuya función es la de regular la alimentación líquida del evaporador.

EVAPORADOR SECO: Recibe la denominación de evaporador seco el que tiene

todo el espacio interno ocupado por refrigerante en estado gaseoso, ya sea en

estado de vapor húmedo o de vapor saturado, sin que haya en su interior fluido

refrigerante en estado líquido. Para lograr esto se emplea una válvula de expansión

instalada en la entrada de líquido al evaporador, lo que al provocar la expansión

produce una rápida evaporación del refrigerante que penetra en el evaporador en

Page 29: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

estado gaseoso, después de lo cual completa su vaporización total en el interior de

los tubos que componen el evaporador.

ESTADO DEL REFRIGERANTE EN EL EVAPORADOR

En la Figura 8 Se muestran los distintos estados en que el refrigerante puede

encontrarse en el interior del evaporador, lo que depende de la estructura del

mismo, así como también de la forma en que él es operado y del espacio ocupado

por el refrigerante, pero el factor de mayor importancia es el sistema de control que

se adopta para el refrigerante, es decir si se hace mediante válvulas a flotador y otros

tipos como un restrictor o tubo capilar el cual es el Tal como se ha estudiado

anteriormente, el líquido que se halla en el interior del condensador, está sometido a

la presión de compresión, siendo necesario mantener esta presión para el

funcionamiento del sistema.

En consecuencia entre la línea de líquida y la entrada del evaporador se hace

necesario intercalar un dispositivo mediante el cual sea posible regular la entrada del

líquido, separando los lados de alta y de baja presión exactamente a la entrada del

evaporador.

Para lograr esto se recurre a un sistema o dispositivo que regula simultáneamente la

cantidad de refrigerante que penetra al evaporador y lo somete a una restricción

mediante la cual se hace posible mantener presión elevada en la línea líquida, no

obstante estar esta conectada con el lado de baja del sistema.

En el preciso instante en que el líquido refrigerante a alta presión, pasa a través de la

restricción al interior del evaporador que se encuentra a baja presión, el refrigerante

Page 30: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

se convierte, aun cuando no sea mas que por un instante en líquido refrigerante a

baja presión. Ello ocurre solamente durante una fracción de segundo, por que

enseguida dicha perdida de presión provoca la inmediata evaporación, con la

consiguiente absorción de calor que esa evaporación trae asociada. Cuando se

evapora el líquido, se producen burbujas de vapor y las mismas se hacen presentes

en la masa de este, siendo en ese instante que se dice que el líquido refrigerante

entra en ebullición.

A medida que el refrigerante prosigue su trayectoria a través del evaporador, el

estado líquido con burbujas de vapor desaparece, y se transforma en vapor con

gotitas de líquido, o sea vapor húmedo, pasando a ser vapor saturado, en el preciso

instante en que las últimas gotas del refrigerante líquido se evaporan, oportunidad en

que todo se convierte en vapor seco.

RESTRICTOR

El tipo mas simple de válvula de control ideado con el objeto de controlar la entrada

de líquido refrigerante al interior del evaporador, lo constituye el estrangulador o

restrictor. Este dispositivo no es otra cosa que un orificio de restricción, cuyo

diámetro es mucho mas pequeño que el de las tuberías o conductos que posee el

evaporador.

El restrictor permite la entrada del líquido refrigerante al interior del evaporador, en

cantidad proporcional a la diferencia de presión existente entre la presión de succión

y la de compresión o en otras palabras, el líquido agente refrigerante en estado

líquido, es obligado a pasar a través del restrictor, en la cantidad exigida por la

diferencia de presión que existe entre el condensador y el evaporador.

La presión que por acción del compresor se manifiesta en el condensador, forza al

agente refrigerante a pasar a través de un filtro por la línea líquida y de esta al

restrictor, desde donde el refrigerante en estado líquido pasa al evaporador a baja

presión, evaporándose casi instantáneamente y absorbiendo el calor circundante. La

necesidad del filtro en la línea líquida es el hecho de que debido a la pequeñez del

orificio del restrictor, cualquier partícula de materia extraña arrastrada por el

refrigerante podría obstruir el restrictor provocando la falla del sistema.

Page 31: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

El restrictor une a su simplicidad de construcción y bajo costo, la ventaja de no

poseer dispositivos móviles, lo que simplifica su funcionamiento y elimina

posibilidades de fallas. A las ventajas antes mencionadas debe agregarse otra no

menos importante debido al hecho de que el restrictor permite igualar las presiones

entre el lado de alta y el de baja del sistema cuando el compresor se detiene, lo que

se realiza es lo siguiente: Al detenerse un equipo de refrigeración, comienza a

circular a través del restrictor una cierta cantidad adicional de líquido refrigerante

hasta lograr el equilibrio de presiones entre el lado de alta y el lado de baja. Esto

constituye una ventaja. Por cuanto al reducir la presión que existe en el lado de alta,

el compresor arrancara con una carga mucho menor, lo que representa un menor

consumo de energía por parte del motor que acciona al compresor.

Este proceso no ocurre cuando la presión existente en el lado de alta presión del

sistema se mantiene en sus valores de régimen durante los periodos de inactividad

del equipo.

TUBO CAPILAR

El tubo capilar es prácticamente un restrictor, pero en lugar de ser un orificio es

propiamente un tubo restrictor, pues está constituido por un simple tubo de diámetro

interno muy pequeño, de aproximadamente un milímetro, cuyo largo puede variar

entre uno y seis metros.

Al igual que el restrictor, el tubo capilar es un dispositivo de control que no posee

piezas móviles y su aplicación se ha generalizado tanto que se lo emplea muy

especialmente en la fabricación de unidades selladas, como también en unidades

abiertas de tipo familiar y en equipos comerciales de pequeña potencia.

Debido al reducido diámetro interno del tubo capilar, la fricción que se produce entre

él y el líquido en su trayectoria hacia el evaporador, hace que en esta forma quede

refrigerada la cantidad de refrigerante que alimenta dicho dispositivo. Como en el

caso del restrictor, la cantidad de refrigerante que se provea al evaporador, será

proporcional a la diferencia de presiones que existe entre la succión y la compresión.

También en el caso del tubo capilar y por las mismas razones expuestas para el

restrictor, se hace necesario intercalar un filtro entre la salida del condensador y el

tubo capilar, en este último provoca la igualación de presiones entre la línea de alta y

Page 32: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

la de baja presión al detenerse el equipo. En la Figura 2.1 Se puede observar su

posición.

FILTRO SECADOR

Como su nombre lo indica este es un dispositivo que cumple dos funciones.

Filtrar o detener cualquier impureza que se haya introducido al sistema con el fin de

evitar que el tubo capilar o restrictor sea obstruido de ahí que su posición deba ser

antes del restrictor, para cumplir esta función el filtro esta provisto de una malla a la

entrada en forma cilíndrica y otra malla a la salida en forma circular como se puede

observar en la Figura 9

La otra función es la de remover la humedad del sistema de refrigeración, su posición

que es en la línea líquida o sea enseguida del condensador hace que el material

desecante actúe rápidamente absorbiendo la humedad que se haya quedado dentro

del sistema siempre y cuando la cantidad de humedad no sea superior a la que esta

sustancia sea capaz de absorber. La sustancia mas utilizada para la remoción de

humedad en un sistema de refrigeración doméstica es la “Sílica-gel” material que

generalmente se encuentra en forma granulada. Este material cumple con las

propiedades requeridas para un buen desecante que son:

1- Reducir el contenido de humedad del refrigerante

2- Actuar rápidamente para reducir la humedad en un paso de refrigerante a través

de la unidad de secado.

3- Soportar aumentos de temperatura hasta de 70ºC sin que se altere su eficiencia.

4- Ser inerte químicamente al aceite.

5- Permanecer insoluble, no debe disolverse con ningún líquido.

6- Permanecer en su condición sólida original.

7- Permitir el flujo uniforme del refrigerante a través de los gránulos, bolitas o bloque

con una baja restricción o caída de presión del refrigerante.

Page 33: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

Figura 9

REFRIGERANTES

El calor se elimina dentro de un sistema de refrigeración por medio de un

refrigerante. Para el hombre son conocidos muchos refrigerantes, de hecho cualquier

líquido que hierva una temperatura en alguna parte cercana al punto de congelación

del agua, puede enfriar y preservar los alimentos sin embargo un punto de ebullición

por debajo del que forma el hielo no es por si mismo el único aspecto que origina un

buen refrigerante.

El refrigerante debe tener otras propiedades tales como la falta de toxicidad, además

de no ser explosivo ni corrosivo. Con un refrigerante que posea estas y otras

características el diseñador y técnico puede proyectar y proporcionar servicio a un

refrigerador en que la mayor parte de las piezas estén selladas en contra de la

humedad y suciedad y que además se encuentren protegidas de la corrosión.

En la refrigeración doméstica por absorción se emplea el amoniaco como

refrigerante. En la refrigeración por compresión se utilizan generalmente los

refrigerantes: FREON 12, FREON 13, FREON 21, FREON 22, FREON 113, FREON

114 y FREON 502. De todos ellos el más utilizado en refrigeración doméstica por

compresión es el FREON 12 y este es un compuesto sintético:

El dicloruro – difluorometano. Para simplificar en la práctica se le ha bautizado F 12.

Es incoloro y tiene un olor casi nulo, no desagradable, su temperatura de ebullición

(a la presión atmosférica) es de –29.8ºC y su punto de congelación es de –155ºC. El

Page 34: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

F 12 es cuatro veces más pesado que el aire y por lo tanto tiende a permanecer en el

suelo.

La detección de las fugas de F12 se puede realizar con una lámpara haloide.

Este detector quema acetileno y produce una llama casi incolora. El aire de

combustión entra por un tubo en la base del quemador, la llama arde en una pieza de

cobre. El tubo del aire se lleva al lugar sospechoso de fuga y si hay Freón presente la

llama se pone de color verde brillante.

E n vista de que estos refrigerantes FREONES son el enemigo numero uno de la

capa de ozono en este momento ya se encuentran en el mercado los refrigerantes

sustitutos de estos.

Los nuevos refrigerantes o refrigerantes ecológicos se han elaborado a base de HFC

(hidrofluorocarbono) que no contienen nada de cloro. El HFC-134 A tiene un

potencial de agotamiento del ozono (PAO) de valor cero y fue uno de los primeros

refrigerantes que se probaron como alternativa para los refrigeradores y es el mas

indicado hasta el momento para remplazar el FREON 12 (CFC-12).Inicialmente hubo

problemas con la lubricación pero actualmente los fabricantes de aceites han

desarrollado aceites de éster sintéticos y solucionaron los problemas que se habían

presentado.

Los refrigeradores que funcionan con FREON12 no necesitan modificar el sistema si

están en buen estado, continuaran funcionando durante varios años.

Para sustituir el Freón 12 por el 134 A se debe reemplazar el compresor, el filtro

secador y el capilar por elementos compatibles con el 134 A. Además antes de

cargar el 134 A es necesario eliminar el aceite mineral residual presente en el circuito

frigorífico.

Page 35: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

COMPONENTES ELÉCTRICOS III

En la siguiente ilustración se pueden observar todos los componentes eléctricos y su

conexión. Posteriormente se ira analizando uno a uno de acuerdo a su función en el

sistema

1. Motor eléctrico

2. Interruptor térmico

3. Disyuntor (Relay)

4. Capacitor

5. Termostato (Control de frío)

6. Lámpara de iluminación interna

7. Interruptor de la lámpara (Normalmente cerrado)

8. Regleta de conexiones

9. Líneas de alimentación de corriente.

MOTOR ELÉCTRICO

Un motor eléctrico es un dispositivo que transforma la energía eléctrica en energía

mecánica, requerida para la operación de un compresor de refrigeración. Esta

transformación de energía se logra mediante el uso de las fuerzas de atracción y

repulsión entre polos magnéticos para la operación de los motores de corriente

directa y alterna.

Page 36: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

En refrigeración doméstica se usan motores de corriente alterna y de inducción

monofásica, en este motor el inductor esta bobinado sobre el estator y el inducido es

de jaula de ardilla, sobre el rotor. La corriente que atraviesa el estator produce un

campo magnético alterno que solicita al rotor al reposo tanto en un sentido como en otro.

En estas condiciones no puede arrancar, pero si se lanza sigue girando en el sentido

del lanzamiento. Para que el motor pueda arrancar solo se intercala entre los polos

principales del estator, unos polos auxiliares en las bobinas por los cuales se hace

pasar una corriente decalada con relación a la corriente principal. Este conjunto

produce un campo magnético giratorio que entrapa el rotor, en un sentido o en el

otro, según el sentido de la corriente que pasa por las bobinas auxiliares.

El decalage es obtenido con el auxilio de un capacitor que es suprimido después del

arranque. Su puesta fuera del circuito es obtenida mediante un relay.

1-Bobinado de trabajo

2-Bobinado de arranque

3-Terminales

DISYUNTOR O RELEVADOR DE CORRIENTE (RELAY)

Un bobinado de funcionamiento consume mayor cantidad de corriente cuando el

rotor no gira o en caso de que lo haga lentamente.

Conforme el rotor adquiera más velocidad, los campos magnéticos se generan y se

destruyen en el motor. Este efecto produce un voltaje o fuerza contra electromotriz

(F.C.E.M) en el bobinado de funcionamiento. Esta F.C.E.M. reduce la corriente que

llega al bobinado de funcionamiento. Un relevador de corriente es un

electromagneto. Cuando un sistema se encuentra inactivo se puede hacer uso de un

Page 37: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

peso o muelle para mantener abiertos los puntos de contacto del bobinado de

arranque. Cuando el contacto del control del motor se encuentra cerrado y la

corriente fluye a través del bobinado de funcionamiento, el conmutador magnético

queda magnetizado intensamente, levanta el peso y cierra los contactos, estos a su

vez cierran el circuito de bobinado de arranque de modo que el motor pueda alcanzar

rápidamente el 75% de su velocidad de diseño. Con el aumento de velocidad tanto la

corriente del motor como la intensidad del campo magnetico disminuyen, permitiendo

que los puntos de contacto queden abiertos. La mayor parte de los relevadores de

corriente están diseñados con un interruptor de sobreamperaje.

INTERRUPTOR TÉRMICO

Estos interruptores se utilizan principalmente para proteger el motor del refrigerador

de una sobreintensidad, producida muchas veces por la prolongada conexión del

bobinado de arranque, por exceso de refrigerante o por un cortocircuito.

Estos interruptores están conformados por un elemento térmico compuesto de una

hoja bimetálica calentada indirectamente por una resistencia en serie sobre el circuito

del bobinado de marcha.

Este dispositivo de acción temporizada provoca el corte de la corriente, en caso de

sobrecarga. Estos interruptores no son regulables, se los elige para una intensidad, o

potencia determinada.

Page 38: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

CONTROL DE TEMPERATURA (TERMOSTATO)

El dispositivo de regulación de temperatura que se muestra en la figura puede ser

considerado como típico en los refrigeradores familiares. Este regulador es del tipo

denominado control termostático de temperatura, cuyo funcionamiento consiste en

arrancar y parar el compresor. Esta conformado por un bulbo termostático, un tubo

capilar y un diafragma o fuelle. Este conjunto esta cargado con una pequeña

cantidad de refrigerante y se halla herméticamente cerrado.

El bulbo termostático se mantiene en estrecho contacto con la pared del evaporador,

exactamente en donde finaliza la vaporización del mismo, al cual va sujeto por medio

de una grapa, y las variaciones de temperatura que sufre el evaporador se

transmiten al bulbo, transformándose en variaciones de presión del fluido, que hacen

expandir o contraer el fuelle. Estos movimientos de expansión o contracción del

fuelle son recibidos por un sistema de palancas y resortes que mantienen en tensión

al sistema; todo este conjunto forma un mecanismo que amplía los movimientos del

fuelle y los transmite a un juego de contactos, provocando la acción de conexión y

desconexión, cuando la temperatura alcanza los valores máximo y mínimo

establecidos.

1. Resorte de corte y cierre rápido

Page 39: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

2. Resorte

3. Perno de ajuste diferencial

4. Cables eléctricos a contactos fijos

5. Tubo capilar

6. Bulbo

7. Fuelle

8. Articulación de palanca

9. Resorte de regulación

10. Contactos fijos

11. Palanca

12. Tornillo de ajuste diferencial

13. Botón de regulación

14. Puente de contacto.

Estos controles de temperatura en los refrigeradores domésticos poseen una perilla

de accionamiento manual, mediante la cual puede fijarse la temperatura que se

desee en el interior del espacio a enfriar. En el dial o cuadrante indicador sobre el

cual gira la perilla, se han marcado las diferentes posiciones de regulación que son

de “parada” o desconectado, varias posiciones que permiten el ajuste desde frío

mínimo hasta la máxima “congelar” y también la posición correspondiente a

“descongelar”.

Cuando la perilla se halla en la posición de “parada”, el motor se halla desconectado

en forma permanente y el equipo no puede ponerse en marcha por si solo, pero si se

gira la perilla a la posición de frío mínimo o cualquiera de las posiciones siguientes

los contactos del dispositivo se cierran y el equipo se pone en marcha.

Page 40: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

Como puede apreciarse en la figura hay una serie de marcas intermedias sobre el

dial que corresponde a distintas graduaciones de frío en el equipo.

Girando la perilla en el sentido de las manecillas del reloj, se cierran los contactos, al

llegar al punto de frío mínimo se inicia el funcionamiento del equipo. Se debe hacer

girar la perilla mas allá del punto indicado descongelar hasta que la flecha se halle

frente al punto 1, en cuya posición el equipo marchara hasta que la temperatura en la

pared del evaporador, a la cual se halla sujeto el bulbo termostático, descienda a –

8ºC, temperatura a la cual se separaran los contactos del dispositivo automático y el

motor se detendrá hasta que la temperatura en el interior del espacio a refrigerar, se

eleve a – 2º C en cuyo momento los contactos del dispositivo se cerraran conectando

el circuito y poniendo el equipo nuevamente en marcha. De lo visto se desprende

que cuando la perilla se halla en el punto 1 que es el de menor frío, la temperatura

interna en el equipo varía entre – 2ºC y – 8ºC y los ciclos de detención y puesta en marcha del

equipo seguirán cumpliéndose automáticamente, conservando la temperatura entre los dos

puntos mencionados que difieren en 6ºC.

Si se desea mas frío, se hace girar la perilla al punto 3 del dial y el equipo se

detendrá cuando la temperatura sobre la pared del evaporador haya descendido a –

10º C volviendo a ponerse en marcha cuando ascienda a – 4ºC o sea que también

en este caso la temperatura podrá sufrir variaciones de 6ºC. Si se hace girar la perilla

hasta el punto 7, tendrá el frío máximo, alcanzando el punto de menor temperatura

que el dispositivo puede regular.

Cuando se ajusta la perilla de regulación en el punto 7 el equipo trabajara un tiempo

mas prolongado, deteniéndose únicamente cuando la temperatura en el evaporador

descienda a – 15ºC y como en los casos anteriores, el equipo volverá a ponerse en

marcha cuando se produzca un ascenso de 6º C en la temperatura o sea cuando la

misma ascienda a – 9º C. En el punto 7 es posible que el equipo marche

continuamente, pues las condiciones de carga no le permiten alcanzar los – 15ºC

necesarios para que se produzca la detención del motor, por tal motivo esta posición

debe emplearse únicamente en casos excepcionales en que se requiera un frío

intenso. Por lo general la posición 3 es suficiente para fines prácticos de refrigeración

doméstica.

Page 41: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

VÁLVULA DE EXPANSIÓN

Es un tipo de Dispositivo de expansión (un elemento de las máquinas frigoríficas por

compresión) en el cual la expansión es regulable manual o automáticamente.

Cada tipo de válvula tiene aplicaciones especificas, por ejemplo, SPORLAN, utiliza

varias letras para discernir la utilización de cada válvula, bien sea para alta o baja

temperatura. En los sistemas de refrigeración se considera que la válvula de

expansión es el cerebro del equipo pues mantiene condiciones de

sobrecalentamiento útil y total para el buen funcionamiento del sistema.

VÁLVULA SOLENOIDE

La válvula de solenoide es un dispositivo operado eléctricamente, y es utilizado para

controlar el flujo de líquidos o gases en posición completamente abierta o

completamente cerrada. A diferencia de las válvulas motorizadas, las cuales son

diseñadas para operar en posición moduladora, la válvula de solenoide no regula el

flujo aunque puede estar siempre completamente abierta o completamente cerrada.

La válvula de solenoide puede usarse para controlar el flujo de muchos fluidos

diferentes, dándole la debida consideración a las presiones y temperaturas

involucradas, la viscosidad del fluido y la adaptabilidad de los materiales usados en

la construcción de la válvula. La válvula de solenoide es una válvula que se cierra por

Page 42: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

gravedad, por presión o por la acción de un resorte; y es abierta por el movimiento de

un émbolo operado por la acción magnética de una bobina energizada

eléctricamente, o viceversa. Una válvula de solenoide consiste de dos partes

accionantes distintas, pero integrales: un solenoide (bobina eléctrica) y el cuerpo de

la válvula.

VÁLVULA SOLENOIDE VISOR DE ESTADO LÍQUIDO Y VAPOR

ACUMULADOR DE REFRIGERANTE

Un acumulador de succión es, básicamente, un recipiente a presión, diseñado para

evitar daños al compresor a causa de una inundación repentina de refrigerante o

aceite líquidos, la cual puede llegar por la línea de succión hacia el compresor. Un

acumulador de succión es un depósito temporal

para retener el exceso de esta mezcla de aceite y

refrigerante líquidos, y posteriormente enviarla en

forma de gas, a una proporción que el compresor

pueda manejar de manera segura. Los

acumuladores de succión están diseñados para

retener un porcentaje de la carga total de

refrigerante del sistema, evitando además el

golpe de líquido y la dilución excesiva del aceite del compresor. Debe existir una

cierta cantidad de turbulencia controlada, para evitar que el acumulador de succión

sirva como separador de aceite, y para que el aceite no se quede atrapado dentro de

éste

Page 43: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

LUZ INTERIOR

La luz interior de un refrigerador doméstico se instala de tal forma que únicamente

encienda en el momento que se abra la puerta, esto se logra con un interruptor tipo

pulsador normalmente cerrado, es decir que en el momento que se lo oprime el

interruptor abre sus contactos interrumpiendo el circuito y esto es lo que sucede

cuando se cierra la puerta del refrigerador doméstico, particularmente las neveras.

Cuando se abre el interruptor vuelve a su posición original o sea cerrado, por lo tanto

se cierran sus contactos dando paso a la corriente que llega hasta el bombillo

haciendo que este se encienda.

La apertura y cierre de la puerta no es recomendable hacerlo muy a menudo, se

debe abrir la puerta únicamente cuando sea necesario, debido a que en el momento

que la puerta de la nevera se abre, se introduce aire caliente del medio ambiente al

tiempo que se enciende el bombillo y por ende genera mas calor por radiación. Esto

hace que el trabajo del refrigerador se prolongue hasta alcanzar nuevamente la

temperatura establecida.

REGLETA DE CONEXIONES Y LÍNEAS DE ALIMENTACIÓN

Las regletas de conexión se utilizan con el fin de organizar de manera eficaz la

instalación del circuito eléctrico del refrigerador. En la regleta de conexión se

reparten los dos circuitos independientes que son, el circuito de instalación del

compresor con todos sus accesorios de automatismo y control y el circuito de

iluminación interior.

Page 44: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

Las líneas de alimentación del refrigerador doméstico son de un calibre relativamente

bajo, generalmente se emplea cordones de alambre calibre 12 A.W.G. que esta

diseñado para soportar hasta 20 amperios.

En el sistema de tomacorriente se instala una clavija generalmente para hacer fácil

su enchufado o desenchufado del refrigerador.

PRUEBAS DEL MODULO DE REFRIGERACION ECOLOGICA

PRUEBA Nº 01: Simulación de la falla de obstrucción en el ciclo de refrigeración.

Para realizar la simulación debemos prender el equipo y luego presionamos el

interruptor 3 que corresponde al control de válvula de expansión termostática en la

cual en el manómetro indicara la presión en el vacío.

Page 45: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

PRUEBA Nº 02: Simulación de la falla del motor compresor.

Para realizar la simulación debemos prender el equipo y luego presionamos el

interruptor 5 que corresponde al control de motor compresor hermético, la cual la

causa puede ser las fallas eléctricas producidas en el motor compresor.

PRUEBA Nº 03: La observación del estado del refrigerante R134 A en el ciclo de

refrigeración.

En esta prueba se requiere observar los visores tanto visor de líquido como el visor

de vapor.

Page 46: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

PRUEBA Nº 04: Simulación de un condenador sin convicción forzada y sin

convicción natural.

Para realizar esta prueba se requiere que esté funcionando el modulo y luego

presionamos el interruptor 6 que corresponde el control de ventilador del

condensador y a la vez colocamos una pliego de papel en el condensador y

provocamos el sobrecalentamiento en el condensador y apreciamos en las figuras

con respecto a las presiones medidas en el manómetro.

Page 47: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

PRUEBA Nº05: Simulación de una falla comúnmente el escarche demasiado

que se produce en el evaporador por la obstrucción en la salida del tubo

capilar o la V,E,T,

Para realizar esta prueba debemos dejar encendido el equipo y visualizar que se

produzca el escarche y luego presionamos el interruptor 4 que corresponde el control

en la cual en la figura se observa cómo se derrite el escarche y como las presiones

varían tanto de alta como de baja.

Page 48: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

PRUEBA Nº 06: Simulación de una falla que se presenta en el motor compresor

cuando no arranca por motivo del desequilibrio de presiones tanto de alta como de

baja.

Falla. Presiones en el manómetro en desequilibrio.

Forma correcta. Presiones equilibradas

Encender el modulo de refrigeración.

Page 49: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

V. OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL:

Elaborar un módulo de pruebas de Refrigeración Ecológica para el uso

industrial y comercial.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

Conocer el sistema de refrigeración ecológica de uso doméstico y

comercial.

Comprobar el funcionamiento y control eléctrico del proceso de

refrigeración ecológica cuidando el medio ambiente.

Aplicar las normas de seguridad e higiene industrial en la versatilidad del

módulo de refrigeración ecológica.

VI. UBICACIÓN

Instituto de Educación Superior Tecnológico Público “Julio Cesar Tello”

Taller de Electrotecnia Industrial

Av. Bolívar Nº 100 – Villa el Salvador.

VII. BENEFICIARIO DIRECTOS E INDIRECTOS

Beneficiarios Directos:

Alumnos.

Profesores.

Beneficiarios Indirectos:

Mecánica de Producción.

Mecánica Automotriz.

Oficinas Administrativas del IESTP “Julio C. Tello”

VIII. METAS Y EFECTOS ESPERADOS DEL PROYECTO

VIII.1. Metas: Alumnos del II, IV y VI semestre:

Turno diurno: 60 alumnos.

Turno nocturno: 56 alumnos.

Page 50: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

Docentes: 08 profesores y 02 asistentes de taller

VIII.2. Efectos esperados:

Implementación de módulos de refrigeración.

Mejoramiento de la formación profesional del estudiante.

Dotar de tecnología adecuada al laboratorio de máquinas

eléctricas.

IX. PRESUPUESTO

CANTIDAD Material/InstrumentoCosto por

unidad (S/.)

Costo total

(Nuevos Soles)

01 Mueble del Módulo 230.00 230.00

01 Material de refrigeración 304.50 304.50

02 Difusor 26.85 53.70

02 Visor de ¼” 30.00 60.00

05 m Cable y enchufe 21.50 21.50

02 Amperímetros 31.00 62.00

02 Evaporadores 201.00 502.00

02 Válvulas de Expansión 210.00 420.00

01 Termómetro Digital 32.00 32.00

01 Motor Ventilador 73.00 73.00

08 Tees 06.00 48.00

06 Codos 08.00 48.00

05 m Cable automotriz Nº 14 2.70 13.50

01 Aplicador de silicona 10.40 10.40

02 m Angulo de aluminio 7.60 15.20

4 Kg Refrigerante Nº 134 49.50 198.00

01 Motor compresor 160.00 160.00

01 Bomba Condensada 130.00 130.00

SUB - TOTAL S/. 2381.80

Page 51: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

Otros gastos:Elaboración de rótulo del módulo.……………………………… S/ 90.00Placa del módulo…………………………………………………. S/. 114.00Mano de obra………..…………………………………………… S/ 775.00Desgaste de Herramientas e Instrumentos (10%)…………… S/. 238.20

TOTAL DE GASTOS……………………………….…………………… S/ 3599.00

X. ADMINISTRACIÓN DEL PROYECTO

ACTIVIDADCRONOGRAMA

SETIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE

Diseño del modulo X

Adecuación constructiva del módulo XImplementación del módulo X XMontaje de los dispositivos XPrueba de ejecución del módulo XAcabado del módulo XElaboración del informe del proyecto X

XI. FINANCIAMIENTO

El módulo de Refrigeración Ecológica para el cuidado del medio ambiente ha

sido autofinanciado por los responsables del proyecto en su totalidad.

XII. EVALUACIÓN DEL PROYECTO

La supervisión será permanente y a cargo del docente asesor al inicio, durante

el proceso y finalización del proyecto encargado a los responsables del

proyecto, culminado el proyecto se realizará un informe detallando las tareas

efectuadas en la planificación, ejecución y evaluación.

”AÑO DEL CENTENARIO DE MACHU PICCHU PARA EL MUNDO”

Page 52: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

INSTITUTO DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICO PÚBLICO“JULIO CÉSAR TELLO”

ÁREA ACADÉMICA DE ELECTROTECNIA INDUSTRIAL

INFORME INDIVIDUAL

“MÓDULO DE REFRIGERACION DOMESTICA”

ESTUDIANTE:

ALFREDO BALBIN CONDOR

PROMOCIÓN2011

VILLA EL SALVADORLIMA - PERÚ

2012

Page 53: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

CAPÍTULO I:

DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA

1. Denominación oficial : I.E.S.T. JULIO CÉSAR TELLO

El Instituto Superior Tecnológico Público “Julio Cesar Tello” se encuentra ubicado

en AV. Bolívar Nº 100, sector 3, Grupo 8 del Distrito de Villa el Salvador de la

provincia y departamento de Lima. Mediante la ley de Educación 19326, se

implementaron las Escuelas Superiores de Educación Profesional (ESEP) en el

marco de la Reforma Educativa, propuesta por el entonces Presidente de la

República, general de División EP. Juan Velasco Alvarado. En el año 1984 la

ESEP “JULIO CESAR TELLO” se adecua a Instituto Superior Tecnológico

mediante resolución ministerial Nº 110-84-ED de fecha 13 de febrero del mismo

año, ofertando las carreras de: Contabilidad, Mecánica de Producción, Mecánica

Automotriz, Electricidad, Secretariado Ejecutivo, creando posteriormente las

carreras profesionales técnicas de Administración y Computación e informática.

Se cierra la especialidad de Administración de negocios. El 18 de julio del 2000 el

Ministerio de Educación emite la resolución Nº 497-ED declarando al Instituto

“Julio Cesar Tello”, como centro de la experimentación de la aplicación del

sistema modular conjuntamente con los otros 12 centros de la Red de Excelencia.

El Instituto en coordinación con FORTEPE trabajo la elaboración de propuestas

de programación curricular utilizando el catalogo de Títulos de Familias. El

Instituto “Julio cesar Tello” tiene como VISIÓN ser un centro de excelencia que

impulsa el desarrollo local, regional y nacional a través de la formación

profesional, que actúa en función del mercado laboral, articulando con todos los

Page 54: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

sectores productivos, líderes en investigación, innovación y transferencia

tecnológica, en formación continua y servicios empresariales que respondan a las

necesidades del desarrollo del Cono Sur de Lima. Es un Centro de Formación

profesional, cuya MISIÓN es impulsar el desarrollo local, regional y nacional a

través de la educación, impulsando la investigación científica y tecnológica,

ofertando servicios de calidad en la modalidad presencial. Formando

profesionales técnicos altamente competitivos, desarrollando servicios

empresariales; nuestros principales usuarios son: el sector productivo y los

alumnos de Educación Básica. Así como, los profesionales independientes. La

Institución tiene como objetivo ser altamente eficiente y eficaces, con proyección

social, contribuyendo en la solución de los problemas de la comunidad, logrando

tener usuarios satisfechos. Sus creencias, los valores , aspiraciones filosóficas, la

experiencia institucional y el capital humano de profesionales especializados con

visión de futuro. Además de la imagen, infraestructura y ubicación institucional

Page 55: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

2. Documento Creación : R.M. N° 310-80-ED de fecha 28/03/80

3. Documento de Revalidación : R.D. 379-2006-ED de fecha 22/05/06.

4. Ubicación Geográfica:

Provincia y Departamento : Lima

Distrito : Villa El Salvador

Dirección : Av. Bolívar N° 100, 3er Sector

Teléfonos : 287-3676 – 2879783 - 2878585

FAX : 287-9783

Región Educativa : DRELM

Pagina Web : www.iestpjctello.edu.pe

5. Nivel Educativo : Educación Superior – No Universitaria

6. Turnos : Diurno – Nocturno

7. Personal Directivo y Jerárquico:

Director General : Lic. Rufino Clotario Sosa Cruz

Jefe de Unidad Académica : Lic. Manuel Alejandro Apolaya Hidalgo

Jefe del Área Académica de Electrotecnia Industrial : Lic. Elena Yovera Martínez

VISIÓN

Page 56: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

Para el año 2017, queremos ser un centro de excelencia que impulse el

desarrollo local, regional y nacional a través de la formación profesional tecnológica

acorde a la demanda del mercado laboral, articulado con todos los sectores

productivos, líderes en investigación, innovación y transferencia tecnológica, en

formación continua y servicios empresariales que respondan a las necesidades del

desarrollo del Lima Sur. Una entidad autorizada como evaluadora, certificadora y

acreditadora de la formación profesional técnica; en el marco de la Ley del SINEACE

y la norma ISO 9001, desarrollando los valores institucionales e impulsando una

cultura de paz.

MISIÓN

Somos una Institución Superior No Universitaria de Formación Profesional

Tecnológica, que impulsa la investigación científico-tecnológica, humanística y

axiológica, ofertando servicios de calidad, en el marco de la Ley del SINEACE y la

norma ISO 9001, en la modalidad presencial, en nuestras carreras comerciales e

industriales; formando profesionales técnicos, con visión empresarial y capacidad

emprendedora, altamente competitivos en el mercado laboral; aplicando un Sistema

de Gestión de la Calidad y procesos de mejora continuo, satisfaciendo a nuestros

clientes internos y externos, en especial los distrito de Villa El Salvador, generando el

desarrollo local, regional y nacional con valores e impulsando una cultura de paz.

VALORES INSTITUCIONALES

Page 57: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

1. Honradez : Sensibilizar y educar a los estamentos en el control y autocontrol

sobre viene materiales y no materiales, respetando sus pertenecías y valor.

2. Puntualidad : Es la opción de cumplir en la hora y en las fechas debidas, las

actividades y/o compromisos institucionales

3. Respeto :Cultivaremos, en el personal directivo, jerárquico, administrativo,

profesores y alumnos; respeto y afecto por nuestra Institución, por las personas

en conjunto sin distinción alguna, además de inculcar apego a los símbolos

patrios en cualquier circunstancia, así como en las actividades que se celebren

en la formación general al inicio de la jornada semanal.

4. Responsabilidad: Nos comprometemos el personal en pleno a desarrollar en

nosotros e inculcar en los estudiantes el sentido de responsabilidad en el

trabajo y acciones educacionales; espíritu de superación que señale metas a

las cuales deberán arribar al culminar su vida escolar, sin descuidar a los

alumnos que quedan rezagados en su aprendizaje.

5. Solidaridad: Inculcar a las personas a tener una cultura de apoyo a los demás

en base a la empatía y compartir sus acciones para el bienestar social.

6. Identidad.: Inculcar y sensibilizar a los miembros de la comunidad educativa a

identificarse con la institución y su país, evidenciando en sus acciones

cotidianas.

7. Tolerancia. : En base a una actitud positiva y confiable generar una virtud de

flexibilidad ante les exigencias de acciones lógicas.

CAPÍTULO II

Page 58: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

DESCRIPCIÓN DE LAS TAREAS EJECUTADAS

COTIZAR EL PRESUPUESTO PARA EL MODULO DE REFRIGERACION

ECOLOGICA.

ORGANIZAR EL GRUPO PARA REALIZAR LAS COMPRAS DE

MATERIALES

REALIZAR LAS PRUEBAS CORRESPONDIENTES DE LOS DISPOSITIVOS

DE REFRIGERACION ADQUIRIDOS.

Page 59: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

UBICACIÓN DE LOS DISPOSITIVOS Y ELEMENTOS DE REFRIGERACION

EN EL MODULO.

UNA VEZ TERMINADO EL MARCADO SE REALIZA EL PERFORADO

TENIENDO EN CUENTA LOS DIFERENTES DIÁMETROS DE LAS BROCAS.

PREPARACIÓN DE LOS CONDUCTORES FLEXIBLES Y SOLDAR LOS

TUBOS DE LOS ELEMENTOS DE REFRIGERACION.

ENSAMBLAR LA BASE DEL MODULO TENIENDO LAS PARTES

DEBIDAMENTE HABILITADAS

Page 60: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

ORDENAR LA POSICIÓN DE LOS DISPOSITIVOS Y ELEMENTOS DE

REFRIGERACION EN EL MODULO.

COLOCAR Y VERIFICAR EL FUNCIONAMIENTO ADECUADO DE LOS

ELEMENTOS DE REFRIGERACION EN EL MODULO.

INSTALACION DE LAS VALVULAS E INSTRUMENTOS EN EL MODULO DE

REFRIGERACION ECOLOGICA.

Page 61: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

INSTALACION DE LOS CONDENSADORES Y EVAPORADORES DEL

SISTEMA DE REFRIGERAION.

REALIZACION DE LA PRUEBAS DE VACIO Y CARGADO DEL SISTEMA DE

REFRIGERACION

REALIZAR LOS AJUSTES NECESARIOS DEL MODULO CON LOS

DISPOSITIVOS Y ELEMENTOS DE REFRIGERACION.

Page 62: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

ELABORACION DE LOS CIRCUITOS DE CONTROL DEL MOTOR

COMPRESOR Y DEL SISTEMA PARA SIMULACION DE FALLAS EN EL

MODULO.

RECONOCIMIENTO DE LAS ETAPAS DEL CICLO DE REFRIGERACION

EN EL MODULO.

Page 63: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

ELABORACION DE DIFERENTES PRUEBAS Y AJUSTES NECESARIOS AL

MODULO DE REFRIGERACION ECOLOGICA.

EJECUCION DEL ACABADO DEL MODULO DIDÁCTICO PARA SU

POSTERIOR PRESENTACIÓN.

Page 64: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

CAPÍTULO III

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

4.1. CONCLUSIONES

En cuanto al diseño del modulo de Refrigeración Ecológica se verifica la versatilidad y el uso adecuada para las prácticas de la Refrigeración.

En la elaboración del circuito del sistema de refrigeración se cuenta con los materiales e instrumentos adecuados que permite la simulación de fallas en la refrigeración doméstica, comercial e industrial.

Realización de diferentes pruebas que se simula en un proceso industrial utilizando los principios básicos de la termodinámica como desarrollo tecnológico y de cuidado con el medio ambiente.

La refrigeración ecológica tienen gran importancia en el cuidado del medio ambiente y en el desarrollo de sistemas de refrigeración ya sea doméstica, comercial e industrial por lo económico en el uso de energías renovables.

Con el uso del Módulo de Refrigeración Ecológica se ha logrado realizar muchos procesos que antes no se podía imaginar por su versatilidad.

En el mercado existe una gran cantidad de dispositivos y elementos de refrigeración y para una adecuada selección se debe tener en cuenta las características y hacer la elección por sus costos.

El módulo de Refrigeración Ecológica es muy importante porque permite demostrar las capacidades y habilidades en el protocolo de pruebas y control del sistema de refrigeración conservando el medio ambiente y la integridad física del ser humano.

El conocimiento en forma teórica y práctica del sistema de refrigeración ecológica en el ámbito doméstico, comercial e industrial y teniendo en cuenta el cuidado del medio ambiente.

La realización de sistemas de refrigeración que contribuya al desarrollo tecnológico e innovador en el área de la refrigeración y aire acondicionado ecológicamente.

Page 65: Modulo de Refrigeracion Ecologica (Alfredo Balbin Condor)

4.2. RECOMENDACIONES

Hacer convenio con empresas en el campo de la Refrigeración y Aire Acondicionado para así realizar las prácticas pre-profesionales en forma adecuada y plasmar los aprendizajes adquiridos en el campo laboral.

Implementar los módulos de sistemas de refrigeración con los últimos avances tecnológicos.

Dotar de materiales necesarios para la elaboración de mayor cantidad de módulos de Sistemas de Refrigeración en beneficio de los estudiantes de la especialidad en el campo del Mantenimiento de Máquinas Eléctricas.

Adquirir e implementar bibliografía especializada en las diferentes áreas de la especialidad de Electrotecnia Industrial.

Implementar el área de Mantenimiento de Máquinas y Equipos Eléctricos que concentra la fuerza generatriz de la industria nacional.

Realizar capacitaciones constantes a los egresados y estudiantes en las diferentes áreas de la especialidad de acuerdo al avance tecnológico y en conservación del medio ambiente.