Este documento describe los componentes mecánicos y eléctricos de una refrigeradora, incluyendo el gabinete, el mecanismo de refrigeración (evaporador y unidad condensadora), y el circuito eléctrico. También explica cómo preservan los alimentos las bajas temperaturas al reducir la actividad de las enzimas y bacterias.

1. COMPONENTES ELECTRICOS Y MECANICOS DE UNA REFRIGERADORA
Un refrigerador o un congelador
es un artefacto o gabinete
mecánico que produce una baja
temperatura en su interior. Los
refrigeradores o congeladores
modernos consisten básicamente
en tres partes:
· El gabinete.
· El mecanismo (evaporador y
unidad condensadora).
· El circuito eléctrico.
El gabinete contiene y soporta el
evaporador y la unidad
condensadora. También provee
estantería y espacio para almacenaje de alimentos y bebidas.
El mecanismo consiste en la unidad condensadora y el evaporador. En el
evaporador, el refrigerante líquido se expande y se convierte en vapor. Este vapor
absorbió calor de los alimentos y las bebidas dentro del gabinete. La unidad
condensadora rechaza el calor que se absorbió en el evaporador. El refrigerante
líquido retorna al evaporador a repetir el ciclo de refrigeración.
El circuito eléctrico incluye todos los circuitos, relés, protección de sobre corriente
y otros dispositivos que dirigen el flujo de la corriente a través del refrigerador y el
congelador. El circuito se extiende desde la rabiza con conexión a tierra que se
conecta a la carga final dentro o afuera del gabinete.
Preservar los alimentos por refrigeración y congelación
Los alimentos duran más tiempo cuando se mantienen a temperaturas cercanas
arriba de la temperatura de congelación. Estas temperaturas disminuyen la
rapidez de oxidación de los alimentos. Esto reduce la multiplicación de bacterias
en las células y fibras. También reduce la evaporación de los líquidos en los
alimentos.
Como el frio preserva los alimentos
Los alimentos tienen células, enzimas, coloides agua y algunos microorganismos.
Si no se mantienen fríos, los alimentos se descompondrán. Las enzimas son las
partículas diminutas de la materia que existen en los alimentos. Las enzimas
causan que los alimentos se descompongan y son controladas por bajas
temperaturas. Para preservar algunos alimentos por periodos prolongados las
temperaturas deben estar por debajo de los 0°F. Para mejores resultados debe

2. estar a ¯20°F.
Las enzimas no se destruyen por congelación rápida. Sin embargo el promedio de
tiempo de desarrollo es disminuido con bajas temperaturas. Estas parecen
estimular cambios orgánicos. Las enzimas son destruidas por pasteurización.
Las coloides son encontradas en los alimentos frescos. Son pequeñas células en
las carnes, pescados y aves. Si son abusadas de alguna manera tal como el
trastorno de la célula, se vuelven rancias y se descomponen. Las coloides son
consideradas células contenedoras o capsulas. Si el contenedor se rompe, el
alimento se deteriorará
rápidamente. Las carnes, aves y pescado sufren deterioro por las coloides. Los
cambios pueden hacerse más lentos por las bajas temperaturas.
El agua en los alimentos forma hielo cuando se congelan. La congelación rápida
produce pequeños cristales de hielo y son menos dañinos a los alimentos. La
congelación lenta permite tiempo para que el desarrollo de cristales grandes de
hielo. Mientras mas grandes los cristales de hielo, mas daño sufre las paredes de
las células del alimento.
Almacenaje de los alimentos frescos en el refrigerador
El aire en el refrigerador de alimentos frescos esta siempre seco. Cualquier
humedad en el refrigerador se deposita y condensa en la superficie del
evaporador. Por lo tanto, los contenedores de alimentos deben estar cubiertos y
sellados tan herméticamente como sea posible para mantener la humedad del
alimento.
La temperatura del gabinete del refrigerador debe mantenerse entre 35°F y 41°F.
La Administración de Drogas y Alimentos (FDA) requiere una temperatura para
productos de 41°F. La mayoría de los alimentos frescos pueden mantenerse de
tres a siete días a temperaturas por encima de estas. Las carnes no congeladas y
el pescado deben ser almacenados tan cercano como se posible a 32°F.
Almacenaje de alimentos congelados en el congelador
El aire en el congelador de alimentos así como en el refrigerador esta bien seco.
Cualquier humedad en el aire del congelador rápidamente se condensa en la
superficie del evaporador. Es sumamente importante por lo tanto, que todo los
alimentos que van a ser congelados sean empacados en contenedores resistentes
a humedad.
Cuando se empaquen los alimentos para el congelador todo el aire posible debe
ser removido del empaque. Los alimentos calientes deben enfriarse a temperatura
de cuarto antes de ser colocados en el congelador. Los paquetes de alimentos
congelados deben estar herméticamente sellados. El papel ordinario es muy
poroso para su uso en el congelador. Si no se empacan propiamente los alimentos
sufrirán quemadura por congelación. La quemadura por congelación es indicada

3. por el cambio en color del alimento. El valor alimenticio no se afecta, pero hay un
cambio en color y en la apariencia exterior.
La mayoría de los alimentos pueden mantenerse congelados por varias semanas
a temperaturas desde 0°F a ¯10°F. Los alimentos que han de mantenerse por un
ano o más deben congelarse a ¯20°F o más bajo. Algunos alimentos congelados
se mantienen mejor que otros.
Insulación en los refrigeradores y congeladores
La insulación cubre las paredes del gabinete del refrigerador y el congelador. La
insulación previene que el calor pase a través de las paredes y al gabinete. La
insulación más común usada en refrigeradores y congeladores domésticos es la
espuma de uretano y la fibra de vidrio. Otros materiales de insulación son usados
en sistemas comerciales e industriales.
Refrigerador de puerta sencilla con descarche manual
Un refrigerador de alimentos frescos consiste de un evaporador, localizado en el
interior de un gabinete y una unidad condensadora. El evaporador esta colocado
en la parte central arriba en el interior del gabinete. También puede ser colocado
en una de las esquinas arriba. La unidad condensadora es localizada abajo la
parte de atrás del gabinete. Se provee un espacio para almacenar alimentos
congelados por periodos cortos.
Un espacio adicional para almacenar alimentos se provee en la puerta. Una
gaveta para vegetales esta localizada en la parte de debajo. El acondicionador
para mantequillas es localizado en la puerta del gabinete y a su vez tiene una tapa
que la cierra. La mantequilla es mantenida en este compartimiento a una
temperatura ligeramente algo más alto que la temperatura de los otros alimentos
en el gabinete.
Gabinetes
Los gabinetes de los refrigeradores son fabricados de acero prensado. Las
uniones o juntas son soldadas. La carcasa exterior debe ser suave y a prueba de
filtración de vapor. La carcasa interior provee una superficie para el acabado
interior. Esta también provee soportes para la montura de parrillas, luces,
termostatos, etc.
La insulación es colocada entre la carcasa exterior y la carcasa interior. Cuando se
usa espuma de uretano, se expande en este espacio lo que sella las hendeduras y
espacios abiertos. Los goznes para las puertas son usualmente parte de la
carcasa exterior y la puerta.
En el refrigerador simple, el gabinete provee espacio para el evaporador en la
parte central o esquina superior. El aire enfriado en el evaporador fluye por
circulación natural a través del espacio refrigerado. Las parrillas son construidas

4. para que el aire pueda circular libremente por los extremos y lados. En este
sistema no se necesita usar un abanico. Los vegetales y los crujientes son
almacenados a la parte de abajo del refrigerador en una gaveta. Esta
generalmente tiene un cobertor para mantener una humedad relativa alta en los
vegetales.
En la mayoría de los gabinetes el interruptor para la bombilla esta localizado lado
del marco de la puerta. La bombilla es encendida o apagada cuando se abre o se
cierra la puerta.
El flujo del calor del exterior de la carcasa interior cuando se abre la puerta de la
nevera puede ser reducido. Una moldura de plástico especial es usada con este
propósito. Algunas veces se le llama bloqueador de frio, siendo un pobre
conductor de calor. La moldura es usualmente acoplada a la carcasa interior con
unos ganchos o pasadores. El acabado de los refrigeradores es un esmalte al
horno de buen grado. Esto es tanto en el exterior como en el interior del gabinete.
Esmalte de porcelana es encontrado en interiores de gabinetes de acero.
Componentes mecánicos de refrigeración
Los componentes mecánicos de un refrigerador simple consisten de un compresor
hermético, ubicado en la base del gabinete; un condensador localizado en la parte
de abajo o la parte de atrás del gabinete; y un evaporador colocado en el interior
del gabinete.
El ciclo de operación es como sigue:
1. El refrigerante liquido (R-12 o R-134a) entra al evaporador.
2. El refrigerante hierve y absorbe calor en el evaporador. El vapor es atraído a
través de la línea de succión de regreso al compresor.
3. En el compresor, el vapor es comprimido a una alta presión y así su
temperatura se incrementa (sube). El vapor comprimido fluye por la línea de vapor
a alta presión al condensador. En estos casos el condensador es del tipo vertical
de alambre y tubería con convección natural.
4. En el condensador, el vapor a alta presión y alta temperatura cede su calor al
aire que lo rodea. El vapor es condensado a líquido. El liquido va a la parte de
abajo del condensador.
5. El refrigerante líquido entonces fluye por el filtro secador y entra al tubo capilar.
El tubo capilar que trabaja como control de flujo de refrigerante esta pegado a la
línea de succión como intercambiador de calor.
6. El refrigerante caliente pasa por el tubo capilar. Parte su calor es cedido a la
línea de vapor frio de succión. Esto incrementa la habilidad de absorción de calor
ligeramente e incrementa el sobrecalentamiento del vapor que entra al compresor.
7. El líquido a baja presión entonces entra al evaporador y el ciclo se repite.
Este es el tipo mas simple de refrigerador domestico. Estos refrigeradores son

5. descarchados manualmente. Es necesario remover la escarcha que se forma en el
evaporador. El hielo que se acumula en el evaporador reduce grandemente el
efecto de refrigeración.
Hay dos métodos de descongelar manualmente estos refrigeradores:
· El refrigerador es apagado durante la noche. Una bandeja es usada para recoger
el condensado que viene del descarche del refrigerador.
· El refrigerador es apagado y una bandeja con agua caliente es colocada en o
cerca del evaporador. Esto removerá la escarcha rápidamente. El refrigerador
podrá retornarse a servicio normal en unos minutos. Nunca utilice un raspador de
metal en el evaporador pues podría perforarse el evaporador.
La superficie del evaporador y la cubierta interior del refrigerador deberán
limpiarse cada vez que el mecanismo se descarchado. Una solución de agua con
soda de horneado (“baking soda”) es recomendable.
Eléctrico
La fuente eléctrica llega a través de una rabiza de extensión y un enchufe
conectado a tierra. Esto provee la electricidad al panel de terminales de conexión.
Dos circuitos separados salen de este panel. Un circuito suple la corriente a la
bombilla del gabinete. La bombilla es controlada por un interruptor en el gabinete.
La bombilla se enciende cuando la puerta es abierta y se apaga cuando la puerta
se cierra.
El segundo circuito lleva la corriente al compresor. Un termostato esta en serie en
el circuito. Este controla la operación del compresor.
La temperatura en el gabinete es controlada por un termostato. Cuando la
temperatura alcanza un punto predeterminado, el termostato completa el circuito al
motor del compresor. El compresor trabaja y el ciclo de refrigeración se inicia. La
temperatura dentro del gabinete es bajada a la temperatura deseada. El
termostato entonces interrumpe la corriente y el compresor se detiene.
La mayoría de los refrigeradores con unidades herméticas utilizan relé de
arranque. Este usualmente esta montado en el cuerpo del compresor. Además del
relé se emplea un protector de sobrecarga eléctrico (“over load”). El protector de
sobrecarga contiene un resistor conectado en serie con la corriente de marcha. Si
el consumo de corriente es muy alto, el resistor se calienta. Esto causa que unos
contactos en un bimetal abran el circuito.
El relé de arranque conecta el devanado de arranque y el devanado de marcha al
circuito con potencia eléctrica. Cuando el motor ha alcanzado el 75% de su
velocidad de marcha, el relé desconecta el devanado de arranque del circuito de
potencia eléctrica.
Refrigerador-congelador de descarche manual

6. Todos los evaporadores de los refrigeradores formaran escarcha procedente de la
humedad del gabinete. Esta escarcha debe ser removida para permitir que el
evaporador remueva propiamente el calor del gabinete. Los primeros
refrigeradores no incluían componentes eléctricos para descarchar
automáticamente el evaporador. Cuando una cantidad significante de escarcha se
forma en el evaporador de este tipo de sistema, la unidad debe apagarse. En
sistemas regulares, colocar un tarro con agua caliente en el área del evaporador
puede reducir el tiempo de descarche. Cuando toda la escarcha es removida, la
operación normal de la unidad puede comenzar.
Un refrigerador-congelador consiste de dos espacios refrigerados. Este tiene un
espacio congelador en la parte de arriba del gabinete para alimentos congelados.
La temperatura en este compartimiento se mantiene aproximadamente a 0°F. El
compartimiento refrigerador para alimentos frescos está localizado debajo del
compartimiento congelador. El compartimiento del refrigerador mantiene una
temperatura cerca de los 35°F a 45°F.
Cada uno de estos compartimientos tiene una puerta separada. La unidad
condensadora usualmente está ubicada abajo del gabinete. El condensador puede
estar tanto en la parte de atrás como en la parte de abajo.
El refrigerador-congelador provee parrillas en ambos compartimientos. Un
acondicionador para mantequilla está localizado usualmente en la puerta del
compartimiento del refrigerador. Las puertas de ambos compartimientos traen
unas tablillas para almacenamiento de contenedores pequeños.
Gabinetes
La construcción de los gabinetes del refrigerador-congelador es similar a la del
refrigerador simple. Sin embargo, se requiere insulación más gruesa. Esta
insulación adicional mantiene la temperatura necesaria en el compartimiento del
congelador. Una puerta separada para el congelador permite tener una
temperatura mas baja cuando la puerta del refrigerador es abierta.
El control de temperatura, el interruptor de la bombilla, los soportes para las
parrillas y las gavetas para vegetales crujientes son iguales que en el refrigerador
simple. El acabado es usualmente un esmalte de buen grado. Algunos gabinetes
tienen acabado interior en porcelana.
Componentes mecánicos
Los refrigeradores con compartimiento congelador tienen compresor hermético
instalado en la base del gabinete. El condensador puede estar en la parte de abajo
o detrás del gabinete. El refrigerante líquido fluye del tubo capilar al evaporador en
el compartimiento del congelador.
La carga de refrigerante es suficiente para mantener el evaporador del congelador
lleno, además que tiene un evaporador en la parte del refrigerador.

7. Circuito eléctrico
La energía eléctrica es suplida a través de una rabiza similar a la del refrigerador
simple. También se divide en dos circuitos desde el panel de conexión.
Dos dispositivos adicionales usualmente son encontrados en este tipo de
refrigerador. Uno es un alambre resistor calentador, llamado secador del
perímetro. Este calentador opera durante todo el tiempo. Provee un efecto
calentador que detiene la condensación exterior en el gabinete.
El otro dispositivo adicional es un compensador ambientar. El compensador
ambiental provee una pequeña cantidad de calor al compartimiento del
refrigerador. Esto causa que el refrigerador cicle si la temperatura ambiente baja
por debajo del ajuste del termostato.
Refrigerador-congelador con descarche automático
El aire contiene humedad. Cuando el aire hace contacto con la superficie del
evaporador condensa la humedad y se congela.
Frecuentemente es necesario descarchar el evaporador para que este mantenga
su eficiencia. Esto aplica al evaporador del compartimiento del refrigerador y al del
compartimiento del congelador.
Las personas consideran una tarea el descarche manual del refrigerador. Como
resultado, la mayoría de los refrigeradores proveen un sistema para descarche
automático. Hay dos sistemas básicos usados para descarche automático. El
sistema con gas caliente que hace uso de unas válvulas solenoides. El calor del
vapor en la línea de descarga y el condensador es utilizado para descarchar el
evaporador. El otro sistema usa calentadores eléctricos para derretir el hielo en la
superficie del evaporador.
Descarche automático con calentador eléctrico en el refrigerador-congelador
Algunos refrigeradores trabajan en lo que se conoce como libres de escarcha o no
escarcha. En estos refrigeradores el evaporador esta localizado afuera del
compartimiento de refrigerado. Durante el ciclo de operación el aire es pasado por
el evaporador. Este es forzado al compartimiento de congelación y al
compartimiento del refrigeración por un abanico movido por un motor. Durante el
tiempo de apagado del ciclo, este evaporador de descarcha automáticamente.
Este refrigerador puede usar un solo evaporador para ambos compartimientos de
refrigerar y de congelar. Sin embargo, un evaporador individual puede ser utilizado
en algunos modelos. La condensación del evaporador que se derritió durante el
ciclo de apagado es conducida a un recipiente de evaporación. Esta puede estar
sobre el compresor o el condensador. El calor de estos evapora esta agua.

8. Gabinete
La construcción del gabinete de estos sistemas con descarche automático es
diferente de la de los modelos con descarche manual. La condensación que se
acumula y congela en evaporador tiene que ser derretida periódicamente.
Métodos diferentes son usados para la disposición de esta condensación. El
gabinete tiene que tener unos tubos para conducir esta agua a la bandeja de
desagüe. Ahí se evapora y esa humedad vuelve nuevamente al aire.
Algunos refrigeradores usan descarche eléctrico. El gabinete tiene que diseñarse
para acomodar los calentadores eléctricos y sus controles.
Descarche automático con gas caliente
El descarche con gas caliente se lleva a cabo con el uso de válvulas solenoide. El
gas caliente de la línea de descarga y el condensador es utilizado para descarchar
el evaporador.
Gabinete
Este gabinete provee compartimientos para los alimentos refrigerados y
compartimiento para los congelados.
El control de tiempo de descarche y la válvula solenoide están localizados en la
base del gabinete.
Refrigerante R134a:
Luego de muchos años de investigación y pruebas
realizadas, el refrigerante R134a (HCF134a) ha
surgido como la elección de la industria como
alternativa de reemplazo para el CFC12. El

9. refrigerante R134a tiene un factor de 0 ODP (potencial destructivo de la capa de
ozono) y un valor de 0.26 GWP. No es inflamable y tiene niveles de toxicidad
aceptables.
El refrigerante R134a aunque posee propiedades fisicoquímicas muy semejantes,
no es un reemplazo directo (drop-in) para el R12. Hay diferencias significativas
entre el R12 y el R134a, las cuales deben ser consideradas cuando se lo maneja,
procesa, y aplica o se realiza el retrofit con R134a. En este artículo técnico
analizaremos estas diferencias.
Propiedades del refrigerante R134a
En la figura 1 podemos apreciar la relación Presión / Temperatura entre
refrigerante R134a versus refrigerante R12. El punto donde las líneas se cruzan
está aproximadamente a 64º F. Por sobre esta temperatura, la presión de
saturación del refrigerante R134a es mayor que la del refrigerante R12; por
debajo, es menor.En la figura 2 se muestra la curva de capacidad del refrigerante
R134a versus el refrigerante R12 a una temperatura de evaporación de entre 0º F
a 50º F. Esta curva se basa en una temperatura de condensación de 120º F.
Recomendaciones para el cambio de aceite: Cuando sea posible, use el aceite,
cantidad y viscosidad recomendado originalmente por el fabricante. Cuando
convierta un equipo de origen CFC a HCFC (R-401A, R-409A, R-401B, R-402A, R-
408A, R-402B), el lubricante AB es el recomendado para un óptimo retorno de
aceite. Algunos compresores ya contienen lubricante AB, por lo tanto no se
necesita el cambio de aceite cuando se convierte el sistema a HCFC. La experiencia
ha demostrado que los refrigerantes R-401A, R-409A, R-401B, R-402B, funcionana
exitosamente con el aceite existente MO en muchos equipos unitarios. Cuando se
convierta de CFC a HFC (R-134a, R-404A, R-507, R-407C, ó R-508B) el aceite POE es
el recomendado. Por lo menos debe reemplazarse el 95% del aceite MO o AB por
el nuevo aceite POE de viscosidad similar. Generalmente esto requiere múltiples
cambios de aceite.
Polioester
Aceite lubricante de composición poiolester, adecuado para sistemas que operan
con refrigerantes HFC, gracias a su gran miscibilidad con estos. Certificado por
Copeland para utilizarse con sus compresores.

10. Polioléster Copeland Ultra 32
- Adecuado para refrigerantes HFC: R-134a, R-404A, R-507, R-407C, R-410A
- Compatible con refrigerantes HCFC y R-12
- Excelente miscibilidad para asegurar el retorno de aceite
- Máxima protección para las partes en movimiento del compresor
- Excelente estabilidad para asegurar larga vida de su compresor
- Adecuado para sistemas nuevos y para conversiones
Polioléster Copeland RL68 H
- Aprobado para compresores que trabajan con refrigerante HFC, HCFC y CFC
(excepto R12) y mezclas
- Excelente miscibilidad para asegurar el retorno del aceite al compresor
- Extraordinario poder de lubricación
- Máxima protección para partes móviles
Aceites recomendados para la lubricación de compresores de refrigeración que
manejan los nuevos refrigerantes ecológicos a base de Hidro Fluoro Carbones
como el R-134a y el R404a. Excelente desempeño con compresores marca
Copeland.