Termostatos de Refrigeración Domestica
En el circuito eléctrico, elemental solo requiere de un
dispositivo de control de funcionamiento del motocomprsor, el cual en refrigeración domestica es normalmente un termostato.
Termostato
Los
termostatos son dispositivos que controlan la temperatura en un determinado
punto accionando un control eléctrico (todo o nada), que a veces puede ser
conmutado, con el cual se realizará un control sobre un elemento de
accionamiento eléctrico, es decir, que es el componente de un sistema de control simple que abre o cierra
un circuito eléctrico en función de la temperatura.
Su versión más simple consiste en una lámina metálica como
la que utilizan los equipos de aire acondicionado para apagar o encender el
compresor.
Otro ejemplo lo podemos encontrar en los motores de
combustión interna, donde controlan el flujo del líquido refrigerante que
regresa al radiador dependiendo de la temperatura del motor.
Tipos y caractericticas de termostatos
Existe una gran variedad de termostatos. En el
funcionamiento de una máquina frigorífica podemos encontrar termostatos para
controlar la temperatura de los fluidos con los que el refrigerante intercambia
calor, bien sea en el evaporador o en el condensador, y controlar el
funcionamiento de la máquina si la temperatura de estos fluidos sobrepasa o
desciende ciertos valores.
Termostato de ambiente
Su misión es la de controlar la puesta en marcha y paro de
algún elemento, para de esta forma, poder mantener las condiciones deseadas de
temperatura en el interior del local o recinto que se desea climatizar.
Pueden ser de bimetal o bien montar un elemento sensible que
normalmente está constituido por un fuelle y un bulbo, y que en su interior
contiene una carga de fluido.
Cuando la temperatura del bulbo termostático se eleva, la
presión existente dentro del elemento termostático hace extender o dilatar el
fuelle, y por medio de unos elementos mecánicos de enlace provoca el cierre de
los contactos del termostato a una determinada temperatura. Cuando la
temperatura baja, de nuevo la reacción del bulbo termostático al contraerse
provoca la apertura de los contactos.
Cualquiera que sea el tipo de termostato, el elemento
sensible debe emplazarse siempre en la corriente de aire en movimiento
(convección), cuidando que no sea influenciado por las corrientes de aire
caliente que se originan al abrir la puerta de la cámara.
El bulbo no debe fijarse en ninguna de las paredes de la
cámara y se debe evitar su instalación en la caída de aire frío del evaporador.
Termostato anti-hielo
Este tipo de termostato actúa como elemento de seguridad en
los evaporadores enfriadores de líquidos, detectando la formación de hielo en
la superficie del evaporador, ya que ello podría dañarlo, además de que cuando
el evaporador se escarcha disminuye su capacidad frigorífica, puesto que el
propio hielo actúa como aislante.
Termostato de
El termostato de desescarche controla la formación de
hielo sobre la superficie de los evaporadores de aire con expansión directa,
por ejemplo en las bombas de calor durante el funcionamiento en invierno, ya
que actúa invirtiendo el ciclo de funcionamiento y con ello se consigue el desescarche
de la batería exterior, inyectando al serpentín los gases calientes
provenientes de la descarga del compresor.
Termostato para final de desescarche
Este tipo de termostato tiene por misión interrumpir la
alimentación eléctrica de las resistencias de desescarche instaladas en el
evaporador.
Encontraremos termostatos fijos que normalmente montan un
bimetal en su interior y a través de una grapa especial está en contacto con
uno de los tubos del evaporador, una vez finalizado el desescarche y a partir
de cierta temperatura positiva, desconecta la alimentación eléctrica a las
resistencias.
También encontraremos termostatos con bulbo y con
temperatura final de desescarche regulable, asegurando de esta forma la
eliminación del hielo al poder regular la temperatura final más adecuada según
la posición del bulbo.
Algunos de estos termostatos incluyen un retardo para la
puesta en marcha de los ventiladores del evaporador, ya que al final del
desescarche se pondrá en marcha el compresor durante un tiempo, y a
continuación, cuando el evaporador ya esté frío, pondrá en marcha los
ventiladores, evitando de esta forma que el calor provocado por las
resistencias durante el desescarche sea transmitido al ambiente de la cámara.
Termostatos para evaporadores
Este tipo de termostatos son los empleados en
refrigeración doméstica y comercial, como botelleros, vitrinas expositoras,
fabricadores de hielo, etc.
Llevan un bulbo que va fijado en un punto del evaporador,
normalmente el último tramo, a efecto de poder asegurar una temperatura óptima
en el interior del compartimento refrigerado.
En refrigeradores domésticos de un compartimento, el
propio termostato monta en el mando de regulación un botón para efectuar los
desescarches, el cual al accionarlo abrirá los contactos que alimentan al motor
y no volverá a rearmarse hasta que en el evaporador no se alcance una
temperatura aproximada de cinco grados positivos, asegurando de esta forma que
no haya hielo en la
superficie del evaporador .
En refrigeradores domésticos de dos compartimentos y un
solo motor, los desescarches en el compartimento conservador se realizan a
través de una resistencia instalada en la parte trasera de la placa del
evaporador, la cual entra en funcionamiento durante las paradas del compresor,
conectada eléctricamente en serie con la bobina de trabajo del compresor.
Los desescarches en los compartimentos congeladores
siempre tienen que ser manuales, desconectando la instalación de la corriente
eléctrica, o bien situando el mando del termostato en la posición de paro.
Los refrigeradores domésticos del
tipo “combi” se acostumbran a instalar un avisador (luz roja) que se enciende
cuando la temperatura en el departamento congelador aumenta unos 6 ºC sobre la
temperatura consignada en el termostato para el arranque.
Termostatos de dos escalones
Este tipo de termostato se
encuentra habitualmente en instalaciones de aire acondicionado en las que se requiera
un control automático en los ciclos de frío y de calor con una zona muerta
intermedia.
Eléctricamente consta de un doble
contacto conmutado para poder realizar las funciones, aunque también es
aplicable como control de temperatura normal, utilizando para ello uno de los
conmutadores para el funcionamiento de la instalación y el otro como seguridad.
Termostatos electrónicos
En los termostatos electrónicos
el control de las temperaturas se realiza por medio de sondas que pueden ser de
coeficiente térmico positivo (CPTC) o negativo (CNTC) instaladas en unos puntos
concretos según su cometido.
Una de las principales
características de estas sondas es que varían su resistencia en relación a la
temperatura que detectan, mandando dicho valor a un módulo electrónico para
que actúe en consecuencia. Normalmente los termostatos electrónicos integran
más funciones y tienen más prestaciones que los termostatos mecánicos.
Podemos encontrar desde
termostatos electrónicos con sólo una salida para el relé que alimenta al
compresor, hasta tener varias salidas de relés para poder controlar, además, el
principio y final de los desescarches, el retardo de los ventiladores, señales
de alarma , temperaturas de consigna y ambiente interior, etc.
Los márgenes de regulación de
temperaturas son muy ámplios, es normal encontrar márgenes de temperaturas
comprendidas entre -60 y +90 °C con un error máximo de un 1%. Además, el
diferencial permite ser regulado de 0,5 a 10 °C con mucha fiabilidad, factor
muy importante para el buen funcionamiento de la instalación.
Regulación del termostato
Según el tipo de termostato,
además de poder regular la temperatura de corte a través del mando principal,
tendremos acceso a la regulación del diferencial que debe existir entre ésta
temperatura y la de arranque.
La diferencia normal entre la
apertura y cierre del circuito está entre 2 y 8 °C, siempre dependiendo de las
necesidades y características de la instalación, aunque normalmente con un
diferencial de 4 o 5 °C ya se le da el tiempo necesario para que se igualen las
presiones de los circuitos de alta y de baja, obteniéndose a la vez un control
de la temperatura correcto.
Si el sistema de arranque
utilizado es una resistencia de coeficiente térmico positivo (PTC) el tiempo
de parada no debe ser inferior a 5 minutos, ya que es el tiempo que necesita la
resistencia para enfriarse antes de efectuar un nuevo arranque, de lo contrario
también actuaría el protector térmico.
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