.,, 
UNIVERSIDAD DON BOSC-O 

MANUAL DE PROCEDIMIENTOS PARA EL MANTENIMIENTO DE EQUIPOS DE 

REFRIGERACIÓN Y AIRE ACONDICIONADO Y SU READECUACIÓN PARA EL USO 
.. 

DE LOS REFRIGERANTES HCFC's Y HFC's 

TRABAJO DE GRADUACION PREPARADO PARA LA: 

SOYAPANGO 

FACULTAD DE INGENIERIA 

PARA OPTAR AL GRADO DE 

INGENIERO MECÁNICO 

POR 

CARLOS ANTONIO CHÉVEZ HIMEDE 

JORGE GILBERTO DUQUE FUENTES 

JULIO 1997 

EL SALVADOR CENTROAMERICA 



UNIVERSIDAD 

DON SOSCO 

RECTOR 

ING. FEDERICO MIGUEL HUGUET RIVERA 

SECRETARIO GENERAL 

PBRO. PEDRO GARCIA 

DECANO DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA 

ING. CARLOS ALBERTO GUTIERREZ 

ASESOR DE TRABAJO DE GRADUACIÓN 

ING. MARIO ARNOLDO MOLINA 

JURADO EXAMINADOR 

ING. FRANCISCO ALFREDO DE LEÓN 

ING. MAURICIO HERNÁNDEZ 



HOJA DE AGRADECIMIENTO. 

AGREDECEMOS A DIOS TODO PODEROSO. 

QUE ES LA FUENTE DE TODA SABIDURÍA, A NUESTROS 

PADRES QUE NOS GUIARON EN EL BUEN CAMINO PARA 

LLEGAR A LOGRAR EL TRIUNFO DE CULMINAR ESTA CARRERA 

A NUESTROS HERMANOS Y FAMILIARES QUE BRINDARON LA AYUDA NECESARIA 

A NUESTROS AMIGOS QUE SIN PEDIRLO, NOS APOYARON. 

CARLOS Y JORGE. 



EN ESPECIAL A MI FAMILIA QUE SE MANTUVO TODO ESTE TIEMPO 

APOYÁNDOME Y TOLERANDO TODOS LOS DISTANCIAMIENTOS 

A MI MADRE QUE CON SU GRAN AMOR SIEMPRE ALENTADOR. 

A MI PADRE CON SU FÉRREA VOLUNTAD DE HACER LAS COSAS 

A MI ESPOSA CON SU TERNURA, TODA LA AYUDA QUE ME BRINDÓ 

A MI HIJA, UN MOTIVO MAS, PARA SOPORTAR TODOS LOS MOMENTOS DE 

PREOCUPACIÓN Y SEGUIR ADELANTE 

MUCHAS GRACIA ESTE TRIUNFO ES DE USTEDES. 

Jorge G. Duque 

AGRADESCO ESPECIALMENTE A MIS PADRES Y A MIS HERMANOS QUE ME 

· ALENTARON EN EL TRANSCURSO DE MI VIDA COMO UNIVERSITARIO Y QUE 

AHORA VEN CORONADO SUS ESFUERZOS CON LA CULMINACIÓN DE ESTE 

PROYECTO. 

A NUESTRO ASESOR Y AL ING. MARCOS LEIVAS (BURUNDI) QUE 

DESINTERESADAMENTE COLABORARON A LA ELABORACION DE NUESTRO 

TRABAJO. 

GRACIAS Y QUE DIOS LOS BENDIGA 

Carlos A. Chévez 



CAPITULO I 
Página 

1.1 INTRODUCCION 

1.2 CONCEPTOS BASICOS ............................................ :.............................. 1 

1.2.1 MATERIA Y MOLECULA 

1.2.1.1 ESTADO DE LAMA TERIA 

1.2.1.1.1 ESTADO SOLIDO 

1.2.1.1.2 ESTADO SOLIDO 

1.2.1.1.3 ESTADO GASEOSO 

1.2.1.2 PUNTO DE EBULLICION................................................ 2 

1.2.1.3 CONDICION SATURADA, SUBENFRIADA Y 

SOBRECALENTADA 

1.2.2 ENERG1A INTERNA..................................................................... 3 

1.2.3 PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA 

1.2.4 SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA 

1.2.5 TEMPERA1'URA............................................................................. 4 

1.2.5.1 MEDICION DE LA TEMPERATURA 

1.2.6 PRESION 

1.2.6.1 PRESION ATMOSFERICA 

1.2.6.2 PRESION 

MANOMETRICA.................................................................. 5 

1.2.6.3 PRESION ABSOLUTA 

1.2.6.4 MEDICION DE PRESION 

1.2.6.4.1 INSTALACION DE MEDIDORES........................ 7 

1.2. 7 PSICOMETRIA..... .. . . . . ... ... . . . . . .. ... . .. .. . . . . . . . . . ... .. . . ... . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . ... . ... .... 9 

1.2.7.1 ATMOSFERA 

1.2.7.2 TEMPERATURA DE BULBO SECO 

1.2.7.3 TEMPERA TURA DE BULBO HUMEDO 

1 .2. 7.4 TEMPERA TURA DE PUNTO DE ROCIO 



1.2.7.5 HUMEDAD ESPECIFICA 

1.2. 7.6 HUMEDAD RELATIVA........................................................ 10 

1.2.7.7 CALOR TOTAL 

1.2.8 ENTALPIA.......................................................................................... 13 

1.2.9 TRABAJO........................................................................................... 14 

1.2.1 O POTENCIA 

1.2.11 CALOR 

1.2.11.1 CANTIDAD DE CALOR 

l.2.11.2 CALOR SENSIBLE............................................................... 15 

1.2. 11.3 CALOR LA TENTE 

l.2.12 TRANSFERENCIA DE CALOR 

1.2.13 FRIO ..................................................................................................... 16 

1.2.14 ELECTRICIDAD BASICA 

1.2.14. ITEORIA ELECTRONICA 

1.2.14.2 FUENTES DE ENERGIA ELECTRICA.............................. 18 

1.2.15 INSTRUMENTOS PARA PRUEBAS ELECTRICAS 

1.2.15.1 VOL TIMETRO 

1.2.15.2 AMPERIMETRO.................................................................. 20 

1.2.15.3 OHMETRO........................................................................... 21 

1.2.15.4MEGGER .............................................................................. 22 

1.2.16 LEY DE OHM 

1.2. 16. 1 CIRCUITOS EN SERIE....................................................... 23 

1.2.16.2 CIRCUITO EN PARALELO................................................ 24 

1.2.16.3 COMPARACION DE CIRCUITO SERIE-PARALELO..... 25 

1.2.16.4 FACTOR DE POTENCIA 

1.2.17 ACCION DE CONMUT ACION... .. . . . ... .. . . .. . .. .. .. . .. .. . . . . .. .. .... .. ... .. ........ 26 

1.2.18 SIMBO LOS ELECTRICOS.... ........................................................... 27 

1.3 EL SISTEMA DE REFRIGERACION... ....................................................... 28 

1.3. l CLASIFlCACION DE LOS EQUIPOS DE REFRIGERACION 



1.3.1.1 EL SISTEMA DE REFRIGERACION POR COMPRESION DE 

VAPOR 

1.3.1.2 EL EFECTO DE REFRIGERACION.................................... 31 

· l.3.1.3 EL LADO DE ALTA Y EL LADO DE BAJA 

1.3.2 DESCRIPCION Y CLASIFICACION DE LOS COMPONENTES 

1.3.2.1 EVAPORADORES 

1.3.2.1.1 DE EXPANSION SECA E INUNDADOS. 

1.3.2.1.2 TIPOS DE SUPERFICIE........................................ 32 

1.3.2.1.3 SERPENTIN DE EVAPORACION 

DIRECTA (DE)..................................................... 34 

1.3.2.1.4 DE VENTILACION FORZADA............................ 35 

1.3.2.2 FUNCIÓN Y OPERACIÓN DEL CONDENSADOR........... 36 

1.3.2.3 COMPRESORES................................................................... 37 

1.3.2.3.1 COMPRESORES RECIPROCANTES 

1.3.2.3.2 COMPRESORES ABIERTOS............................... 38 

1.3.2.3.3 COMPRESORES HERMETICOS......................... 40 

1.3.2.3.4 COMPRESORES ROTATORIOS......................... 41 

1.3.2.3.5 COMPRESORES ROTATORIOS 

HELICOIDALES................................................... 42 

1.3.2.4 DISPOSITIVO DE CONTROL DE FLUJO 

1.3.2.4.1 VALVULA DE EXPANSION MANUAL............. 43 

1.3.2.4.2 VALVULA DE EXPANSION TERMOSTATICA.. 44 

l.3.2.4.3 VAL VULA CON IGUALADOR EXTERNO. 

1.3.2.4.4 VALVULAS LIM1TADORAS DE PRESION......... 46 

1.3.2.4.5 LA VET DE CARGA LIMITADA 

1.3.2.4.6 V AL VULA MECANICA LIMIT ADORA DE 

PRESION ..................................................................... 47 

1.3.2.4.7 VALVULA OPERADA POR PILOTO 

1.3.2.4.8 VALVULA DE EXPANSIÓN 

TERMOELECTRICA.......................... ....... ....... .......... 48 



• 1.3.2.4.9 VALVULA FLOTADOR 

1.3.2.4.10 VAL VULA DE EXPANSIONA PRESION 

CONSTANTE........................................................... 49 

1.3.2.4.11 EL TUBO CAPILAR 

1.3.2.4.12 EL ORIFICIO 

1.3.2.5 ACCESORIOS DEL SISTEMA POR COMPRESION........ 50 

1.3.2.5.1 LA TUBERIA Y RECIBIDOR DEL SISTEMA. 

1.3.2.5.2 SEPARADOR DE ACEITE. 

1.3.2.5.3 SILENCIADOR...................................................... 52 

1 .3.2.5.4 INTERCAMBIADOR DE CALOR 

1.3.2.5.5 COLADOR SECADOR 

1 .3.2.5.6 ACUMULADOR DE SUCCION 

1.3.2.5.7 CALENTADOR...................................................... 53 

1.3.2.5.8 MIRILLA 

l.3.2.5.9 VAL VULA SOLENOIDE ..................................... 54 

1.3.2.5. 10 VALVULA DE RETENCION 

1.3.2.5.11 REGULADOR DE PRESION DEL EVAPORADOR 

1.3.2.5.12 VALVULA DE ALIVIO...................................... 55 

1.3.2.5.13 CONEXIONES DE SEGURIDAD. 

1 .4 AIRE ACONDICIONADO 

1.4.1 GENERALIDADES.......................................................................... 56 

1.4.2 EQUIPOS PARA AlRE ACONDICIONADO 

1.4.2.1 EQUIPOS DE VENTANA 

1.4.2.2 UNIDADES DE PAQUETE ENFRIADOS POR AIRE....... 58 

1.4.2.3 UNIDADES PAQUETES ENFRIADAS POR AGUA......... 62 

1.4.2.4 UNIDADES PARA CUARTOS DE COMPUTADORA..... 63 

1.4.2.5 SISTEMAS DIVIDIDOS PARA ENFRIAMIENTO 

1 .4.2.5.1 UNIDADES DE VENTILACION Y SERPENTIN 64 

1.4.2.6 SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DIVIDIDOS 

UNJ'I'ARIOS.................... .... ... ................ ................ ....... .. ..... 65 



l .4.2.6.1 SISTEMAS COMERCIALES DIV[DIDOS 

1.5 REFRIGERANTES EN LOS SISTEMAS DE REFRIGERACION............ 70 

1.5. l REFRIGERANTES QUE SE EMPLEARON ANTERIORMENTE. 

1.5.2 DESARROLLO DE LOS FLUOROCARBONOS........................... 71 

1.5.3 NOMENCLATURA DE LOS FRIGORIGENOS 

1.5.4 CARACTERISTICAS IMPORATANTE DE LOS 

REFRIGEl{AN'f ES........................................................................... 72 

1.5.4.1 ESTABILIDAD TERMlCA 

1.5.4.2 EFECTOS DE LOS COMPUESTOS CFC's......................... 74 

l.5.4.3 PROBLEMAS CAUSADOS POR LOS CFC's ..................... 77 

1.5.4.3. lREQUERIMlENTOS 

1.5.4.3.1.IEL EFECTO INVERNADERO 

1.5.5 MANEJO SEGURO DE LOS CFC's ................................................... 78 

1.5.5.1 PRESION .................................................................................. 79 

1.5.5.2 OLOR MUY SUAVE 

1.5.5.3 VAPOR MAS DENSO QUE EL AIRE 

1.5.5.4 DESCOMPOSICION DEL CAPOR DE CFC's 

1.5.5.5 CONCENTRACION MA)GMA PERMISIBLE 

l.5.5.6 PRECAUSIONES.................................................................... 80 

,--
1.5.5.6. l CONCENTRACIONES EXCESIVAS 

1.5.5.6.2 ALEJAR DE LAS LLAMAS Y SUPERFICIE 

CALIENTES 

1.5.5.6.3 PROTEGER MANOS Y PIEL DEL CONTACTO CON 

REFRIGERANTES..................................................... 81 

1.5.5.6.4 PROTEGER LOS OJOS 

1.5.5.6.5 NO SOBRECALENTAR LOS CILINDROS. 

1.5.5.6.6 NO SOBRELLENAR LOS CILINDROS. 

1.5.5.6.7 EVITAR CAUSAR DAÑOS A LOS CILINDROS 

1.5.5.6.8 EL ACEITE 



1.5.5.6.9 PURGADO DE TUBERIA CON NITROGENO....... 82 

1.5.5.6.10 REDUCIR LA PRESION 

l .5.5.6.11 NUNCA SE DEBE UTILIZAR OXIGENO 

1.5.6 CARACTERISTlCAS FlSlCAS Y APLICACIONES DE LOS 

REFRIGERANTES 

1.5.6.1 CFC- 11 

l.5.6.2 CFC- 12 

1.5.6.3 CFC13....................................................................................... 83 

1.5.6.4 CFC- 1381 

1.5.6.5 CFC- 14 

1.5.6.6 CFC- 22 

1.5.6.7 CFC-l 13.................................................................................. 84 

1.5.6.8 CFC- 114 

1.5.6.9 CFC- 500 

1.5.6.10 CFC- 502 

1 .5.6.11 CFC- 503................................................................................ 85 

1.5.6.12 AMONIACO 

1.6 EYACUACION ............................................................ ,.................................. 86 

1.6.1 BOMBA DE V ACIO... .... ... . . ... ....... .. . ... .. . . . .... .. . .. .. . .. .... .. .. .. . ... ............. 87 

1.6.2 INDICADORES DE ALTO YACIO................................................... 88 

1.6.3 METODO DE EYACUACION CON AL TO YACIO........................ 89 

1.6.4 EV ACUACION TRIPLE..................................................................... 91 

l.7 PURGADO...................................................................................................... 92 

J .8 CARGA DE REFRJGERANTE EL SJSTEMA............................................... 93 

1.8.1 TECNICAS DE CARGA..................................................................... 95 

1.8.2 COMPROCACION DE LA CARGA................................................... 98 

1. 9 LOCALIZACION Y PRUEBAS DE FUGAS 

1.9.1 FUGAS DE 

REFRIGERANl'ES .................................................................................. 100 



1.9.1.1 USO DE DETECTOR DE FUGA DE HALURO 

1.9.1.2 DETECTOR DE FUGAS ELECTRONICO 

1.10 LOS ACEITES EN LOS SISTEMAS DE REFRIGERACION......................... 103 

1.10.1 CALIDAD DEL ACEITE 

1.10.1.1 VISCOSIDADELACEITE ..................................................... 104 

· ¡,, 1.11 PROCESOS AUXILIARES PARA EL MANTENIMIENTO DE EQUIPOS DE 

REFRIGERACION........................................................................................... 106 

1.11.1 CORTE, ACODAMIENTO Y ABOCINAMIENTO DE TUBERIA 

1.11.1.1 TUBOS 

1.11.1.2 CORTE ...................................................................................... 107 

1.11.1.3 COMO CORTAR, ACODAR Y ABOCINAR TUBOS DE 

COBRE ....................................................................................... 108 

1.11.1.3.1 HERRAMIENTAS Y MATERIALES 

1.11.1.3.2 PROCEDIMIENTOS............................................... 109 

1.11.2 SOLDADURA BLANDA....................................................................... 111 

1. 11.2.1 OBJETIVOS 

1.11.2.2 COMO SOLDAR ...................................................................... 112 

1.11.2.2.1 PREP ARACION PARA SOLDAR 

1.11.2.3 EQUIPO DE CALENTAMIENTO 

1.11.2.3.1 COMO ENCENDER UN SOPLETE DE 

ACETILENO ................................................................... 113 

1.11.2.4 ESTAMPADO DE TUBERIAS 

· 1.11.2.4.1 COMO ESTAMPAR TUBERIAS 

1.11.2.5 COMO SOLDAR CON ESTAÑO ........................................... ll4 

1.11.3 CAMBIO DE CO.tviPRESORES ............................................................. 115 

e§ REGULACIONES SOBRE LAS PRODUCCIONES Y USO DE LOS 

-. REFRIGERANTES .. : ......................................................................................... 116 

1.12.1 PROTOCOLO DE MON'J:REAL 

1.12.2 EL PRINCIPAL DAÑO CAUSADO POR LOS REFRIGERANTES Y 

CONSECUENCIAS ............................................................................... 122 



1.12.2.1 LA CIENCIA DEL AGOTAMIENTO DE LA CAP A DE 

OZONO. 

1.12.2.2 REGLAMENTACION 

1.13 CONVERSION A REFRIGERANTES ALTERNATIVOS ............................. 126 

l. 13.1 ALCANCE DE LA CONVERSION 

1.13.2 DESVENTAJAS Y VENTAJAS DE LA CONVERSION 

1.13.3 REFRIGERANTES ALTERNATIVOS 

1.13.4 ASPECTOS A CONSIDERAR EN LA CONVERSION ..................... 128 

1.13.5 PROCEDIMIENTOS DE ACTUALIZACION DE LOS 

REFRIGERANTES SUSTITUTOS 

1.13.6 ASPECTOS DEL ACEITE LUBRICANTE.......................................... 133 

1.13.7 INFLAMABILIDAD .............................................................................. 134 

1.13.8 ESTABILIDAD Y COMPATIBILIDAD CON LOS MATERIALES 

1.13.9 TOXICIDAD 

1.13.10 ESTABILIDAD ATMOSFERICA 

l. 13.11 OTRO ESQUEMA PARA LA CONVERSIO DE 

REFRIGERANTES................................................................................ 136 

1.13.12 ROTULACION ...................................................................................... 137 

1.13. 13 REACONDICIONAMIBNTO PARA AC MOVILES 

l. 13. 13.1 PROPIEDADES DEL HFC-134a ........................................... 138 

1.13.13.2 CONSIDERACIONES DE SEGURIDAD 

1.13.13.3 CAMBIOS EN EL SISTEMA ................................................ 139 

1.13.14 REACONDICIONAMIENTO ESPECIFICO DE EQUIPOS CON 

MP39 Y MP66 ........................................................................................ 140 

1.13.14.1 PROPIEDADES ..................................................................... 141 

1.13.15 REFRIGERANTEHP62 ........................................................................ 142 

l. 13.15.1 PROPIEDADES 

l. 13.15.2 MODIFICACIONES DEL SISTEMA .................................... 143 

l. 13.16 REFRIGERANTE HP80 (R-402A) 



l. 13.16.1 PROPIEDADES DEL SISTEMA .......................................... 144 

1.13.17 REFRIGERANTE HP8 l 

l. 13.17. l PROPIEDADES AZEOTROPICAS..................................... 146 

l. 13.18 REFRIGERANTE 404A 

l. 13.19 REFRIGERANTE HFC-23 PARA MUY BAJAS TEMPERATURA .. 147 

l. 13.19 .1 PROPIDADE FISICAS Y AMBIENTALES 

1.13.20 CONSERVACION Y RECICLAJE DE FRIGORIGENOS .................. 148 

1.13.21 FLUJOGRAMA DE READECUACION DE EQUIPOS DE 

REFRIGERACION ESTACIONARIOS Y MOVILES, PARA LA 

UTILIZACION DE UN REFRIGERANTE AL TERNO........................ 149 

1.13.21.1 READECUACION PARA EQUIPOS ESTACIONARIOS 

1.13.21.2 READECUACION PARA EQUIPOS MOVILES 

1.13.21.3 EQUIPO Y ACCESORIOS PARA LA CONVERSION. 



• CAPITULO 11 
Página 

2.1 INTROD.UCCION ...................................................................................... 151 

2.2 LOCALIZACION DE FALLAS EN REFRIGERACION........................... 151 

2.2.1 BAJA PRESION EN LA SUCCIÓN 

2.2.2 AL TA PRESIONEN LA SUCCIÓN.................................................... 153 

2.2.3 ALTA DIFERNCIA DE PRESIONES 

2.2.4 BAJA DIFERNCIA DE PRESIONES.................................................. 154 

2.2.5 CARGA INADECUADA EN EL EV APORADRO............... ... .. .. . ....... 155 

2.2.6 AIRE EN EL SISTEMA DE REMOCION DE CALOR 

2.2. 7 MALA DISTRIBUCION DE LA CARGA 

2.2.7.1 EN SISTEMAS DE TUBO CAPILAR 

2.2.8 SERPENTINES TAPONADOS............................................................. 156 

2.2.9 FALTA DE REFRIGERANTE ................................................ .-.............. 157 

2.2.1 O SOBRECARGA DE REFRIGERANTE 

2.2.11 CONDENSADOR OBSTRUIDO........................................................... 158 

2.2.12 AIRE EN EL SISTEMA 

2.3 DEFECTOS ELECTRICOS EN EL SISTEMA DE REFRIGERACION..... 159 

2.3.1 PRINCIPALES COMPONENTES ELECTRICOS 

2.3.1.1 MOTOR 

2.3.1.2 RELA Y DE ARRANQUE................................................................ 161 

2.3.1.3 CAPACITOR DE PARTIDA........................................................... 162 

2.3.1.4 PROTECTOR TERMICO 

2.3.2 DESCRIPCION DÉ LOS DEFECTOS Y 

PROCESOS PARA SU CORRECION.......................................................... 163 

2.3.2.1 EL COMPRESOR NO ARRANCA Y EL PROTECTOR. 

TERMICO ACTUA 

2.3.2.2 EL COMPRESOR TRATA DE ARRANCAR, 

MAS EL PROTECOTR TERMICO ACTUA 

2.3.2.2.1 ROTOR BLOQUEADO 

,, 
~\. 



2.3.2.2.2 BOBINA DE PARTIDA NO TRABAJA. ............................... 164 

2.3.2.3 EL COMPRESOR ARRANCA, MAS EL PROTECTOR 

TERMICO ACTUA. 

2.3.2.3.1 SOBRECARGA EN EL MOTOR 

2.3.2.3.2 OPERACION ANORMAL DEL RELA Y O 

PROTECTOR TERMICO ................................................................ 165 

2.3.2.4 PROTECTOR TERMICO DESCONECTA DURANTE 

EL COMPRESOR FUNCIONA.............................................................. 166 

2.3.2.4. IEXTREMA SOBRE-TENSIÓN 

2.3.3 PROCEDIMIENTOS PARA EVALUAR DEFECTOS ............ :............... 167 

2.3.3.1 COMPRESOR NO ARRANCA, EL PROTECTOR NO ACTUA 

2.3.3.2 EL PROTECTOR TERMICO ACTUA DESPUES 

DEL ARRANQUE O DURANTE LA OPERACION 

2.3.3.3 TEMPERA TURAS Y PERIODOS DE OPERACION 

INSATISFACTORIOS 

2.3.3.3.1 ESTA EL TERMOSTATO CORRECTAMENTE 

AJUSTADO? .................................................................................... 168 

2.3.3.4 FUE LLENADO RECIENTEMENTE, 

CON PRODUCTO CALIENTE? 

2.3.3.5 ENFRIA EL SISTEMA. 

2.3.3.5.1 FALTA DE REFRIGERANTE EN EL SISTEMA .... 170 

2.3.3.5.2 TUBO CAPILAR BLOQUEADO O RESISTENCIA 

MUY ELEVADA 



• CAPITULO 111 
Pagina 

3.1 INTRODUCCIÓN......................................................................................... 172 

3.2 LOCALIZACIÓN DE FALLAS EN AIRES ACONDICIONADO 

3.2.1 ARRANQUE INICIAL, PRUEBAS Y OPERACIÓN 

3.2.1.1 PRUEBAS ANTES DEL ARRANQUE 

DE LA UNIDAD.................................................................... 173 

3.2.1.2 PRUEBA AL ARRANCAR LA UNIDAD............................. 174 

3.2.1.3 FLUJO DE AIRE POR EL SERPENTÍN DE 

ENFRIAMIENTO.................................................................. 175 

3.2.1.3.1 UNIDADES CON TUBO CAPILAR...................... 177 

3.2.1.3.2 UNIDADES CON VÁLVULAS DE 

EXPANSIÓN TERMOSTÁTICA 

3.2.1.4 CONCLUSIONES ....................................................... ;.......... 180 

3.2.2 GUÍAS PARA EL SERVICIO DE UNIDADES 

3.2.2.1 UNIDAD NO ARRANCA Y TERMOSTATO EN 

POSICIÓN DE TRABAJO 

3.2.2.2 UNIDAD ARRANCA Y LUEGO SE DESCONECTA 

3.2.2.3 UNIDAD NO ARRANCA Y DESCONECTA 

CONSTANTEMENTE 

3.2.2.4 UNIDAD TRABAJA, ES DEL TAMAÑO, NO ENFRÍA 

ADECUADAMENTE. 

3.2.3 INDICADOR DE PROBLEMAS....................................................... 181 

3.2.3.1 LA UNIDAD NO ARRANCA 

3.2.3.2 CONTACTOR O ARRANCADOR ABIERTOS, 

NO HA Y ZUMBIDO 

3.2.3.3 INTERRUPTOR DE BAJA PRESIÓN ABIERTO................ 184 

3.2.3.4 BAJA PRESIÓN DE SUCCIÓN 

3.2.3.5 INTERRUPTOR DE AL TA PRESIÓN ABIERTO 

3.2.3.6 EXCESIVA PRESIÓN DE DESCARGA 



3.2.3.7 TERMOSTATO INTERNO DEL COMPRESOR 

ABRE Y CIERRA 

3.2.3.8 CONTACTOR O ARRANCADOR ABIERTO..................... 185 

Y ZUMBANDO 

3.2.3.9 BOBINA CON VOLTAJE NORMAL 

3.2.3.10 BOBINA CON VOLTAJE POR DEBAJO 

DELO NORMAL 

3.2.3.11 RELE DE ARRANQUE DEFECTUOSO 

3.2.3.12 CAPACITOR DEFECTUOSO............................................. 186 

3.2.3.13 COMPRESORES FRENADO, ATASCADO, 

QUEMADO O CON EL EMBOBINADO ABIERTO 

3.2.3.14 LOS DIAFRAGMAS DE CONEXIÓN RÁPIDA 

NO ESTÁN PERFORADOS................................................ 188 

3.2.3.15 INTERRUPTOR DE SOBRECARGA ABIERTO 

3.2.3.16 CONTACTOS QUEMADOS.............................................. 189 

3.2.3.17 EL BULBO DE LA VÁLVULA DE EXPANSIÓN 

PERDIÓ LA CARGA 

3.2.3.18 TUBO CAPILAR O DISTRIBUCIÓN DE LA 

VÁLVULA DE EXPANSIÓN RESTRINGIDO 

3.2.3.19 DEMASIADO SOBRECALENTAMIENTO 

3.2.3.20 SECADOR OBSTRUIDO................................................... 190 

3.2.3.21 ALTO AMPERAJE............................................................. 191 

3.2.3.22 CARGA DE REFRIGERANTE EXCESIVA 

3.2.3.23 ALTA PRESIÓN DE SUCCIÓN 

3.2.3.24 MALA INSTALACIÓN DEL BULBO DE LA 

VÁLVULA DE EXPANSIÓN 

3.2.3.25 MALA COLOCACIÓN DEL VENTILADOR 

CON RESPECTO AL VÉNTURI 

3.2.3.26 AIRE EN EL CIRCUITO REFRIGERANTE 

3.2.3.27 EMBOBINADO DEL MOTOR RECALENTADO............. 192 



3.2.3.28 ALTO O BAJO VOLTAJE 

3.2.3.29 DEMASIADO AIRE PASANDO POR 

EL SERPENTÍN DE EVAPORACIÓN 

3.2.3.30 ENFRIAMIENTO INICIAL 

3.2.3.31 LÍNEA DE IGUALACIÓN DE LA VÁLVULA 

DE EXPANSIÓN RESTRINGIDA 

3.2.3.32 DEMASIADA HUMEDAD EN EL ESPACIO 

ACONDICIONADO 

3.2.3.33 COMPRESOR CON VÁLVULAS DEFECTUOSAS.......... 193 

3.2.3.34 CONCLUSIONES. 

3.2.4 LOCALIZACIÓN DE A VERÍAS 

3.2.4.1 A VERÍAS EN EL CONDENSADOR 

3.2.4.2 LOCALIZACIÓN DE FALLAS EN EL EVAPORADOR...... 195 

3.2.4.3 PROBLEMAS EN LOS COMPRESORES............................ 197 

3.2.4.4 CONTROLES DE REFRIGERANTES................................. 200 

3.2.5 COMPONENTES ELÉCTRICOS PRUEBAS Y OPERACIÓN....... 204 

3.2.5.1 CONSTRUCCIÓN DE UN CIRCUITO DE PRUEBA 

3.2.5.2 IDENTIFICACIÓN DE TERMINALES 

DE COMPRESOR................................................................ 205 

3.2.5.3 IDENTIFICACIÓN DE ALAMBRADO MEDIANTE 

LECTURAS DE RESISTENCIAS........................................ 208 

3.2.5.4 CHEQUEANDO CONTINUIDAD 

3.2.5.5 CHEQUEO DE CAPACITOR............................................... 210 

3.2.5.6 CHEQUEO DE COMPRESOR 

3.2.5.6.1 CON CORDÓN DE PRUEBA............................... 211 

3.2.5.7 SWITCH DE SELECCIÓN .............................. ; ....................... 213 



CAPITULO 1 

1.1 INTRODUCCIÓN. 

El presente capítulo, muestra los conceptos y procesos básicos que el lector deberá conocer 

para el mantenimiento de los sistemas de refrigeración. La clasificación de los equipos, de acuerdo a 

su capacidad de aplicación o utilidad de cada uno de ellos . También cuenta con la descripción de 

los principales tipos de sistemas de refrigeración, detallando las partes que los integran. Asimismo 

proporciona la información necesaria sobre los fluidos refrigerantes que están en uso y la 

readecuación de los equipos para la utilización de los refrigerantes sustitutos, mencionando las 

consecuencias que estos generan al medio ambiente, a la vez que muestra regulaciones que están en 

vigencia para el control de los daños que producen dichos refrigerantes. 

' 1.2 CONCEPTOS BÁSICOS 

1.2.1 Materia y molécula 

Todo lo que en el universo tiene un peso u ocupa un lugar en el espacio , es materia y está 

compuesta por moléculas. La molécula es la partícula más pequeña de la materia en que se puede . 

dividir una sustancia en particular, conservando siempre la identidad de la sustancia original. 

Comunmente se considera que las moléculas están en un estado de vibración o movimiento rápido, 

constante y que el régimen y extensión de vibración o movimiento, puede detenninarse por la 

cantidad de energía que poseen. 

1.2. 1. 1 Estado de la materia. 

Toda materia conocida se presenta en tres formas o estados; sólido, líquido o gaseoso 

(vapor), entre estos estados se encuentran las siguientes características: 

a) El Estado Sólido. 

Un material en estado sólido tiene una cantidad relativamente pequeña de energía potencial 

interna. Las moléculas del material se encuentran unida de una manera bastante compacta por las 

fuerzas de atracción recíprocas y por la gravedad. 

Por tanto, un material en el estado sólido tiene una estructura molecular comparativamente rígida, 

en la cual la posición de cada molécula se encuentra más o menos fija, limitándose el movimiento 



I 

2 

de las moléculas a un movimiento del tipo vibratorio, que depende de la cantidad de energía 

cinética que poseen las moléculas, pudiendo éste movimiento ser lento o rápido. 

Debida a la rígida estructura molecular, un sólido tiende a mantener tanto sus dimensione_s como su 

fonna. El sólido es prácticamente incomprimible, ofreciendo una resistencia considerable cualquier 

esfuerzo que se haga para modificar su fonna. 

b) El Estado Líquido. 

Las moléculas de un material en estado líquido poseen más energía que las de un material 

en estado sólido, no estando dispuestas en una fonna más compacta. Esta mayor energía pennite a 

las moléculas vencer las fuerzas recíprocas de atracción hasta cierto grado, con lo que tiene mayor 

libertad de movimiento. Pueden moverse libremente unas con respecto a las otras, de tal manera, 

que se puede decir que el material oscila. Aunque un líquido sea prácticamente incomprimible y 

mantenga su tamaño, debido a su estructura molecular fluida, no mantendrá su fonna, smo que 

adoptará la forma del recipiente que lo contenga. 

c) El Estado Gaseoso o de Vapor. 

Las moléculas de un material en estado gaseoso, poseen una cantidad de energía aún mayor, 

que la de un material en estado líquido. Poseen energías suficientes para vencer todas las fuerzas de 

atracción. 

Las moléculas no se encuentran sujetas por las fuerzas de atracción interna ni por la gravedad. 

Consecuentemente se mueven a velocidades elevadas, chocando entre sí y con las paredes del 

recipiente. Por la razón anterior, un gas no mantiene su tamaño ni su fonna: Es fácilmente 

comprimible dentro del recipiente que lo contiene. independientemente del tamaño. Además de eso, 

si el gas no fuera almacenado en un recipiente sellado, éste escapará, difundiéndose en el aire que lo 

rodea. 

1.2.1.2 Punto de ebullición. 

Se define como punto de ebullición, la temperatura a la cual un líquido pasa a vapor, o un 

vapor se condensa a un líquido. 

1.2.1.3 Condición saturada, subenf riada, y sobrecalentada de una sustancia. 

Una sustancia puede encontrarse en cualquiera de estas tres condiciones, dependiendo a la 

temperatura y presión a la que está expuesta, así por ejemplo a la condición de presión y 

temperatura a la que tiene lugar la ebullición, se conoce como la condición saturada, y el punto de 



• 
3 

ebullición se conoce como la temperatura de saturación, y como la presión de saturación . En este 

punto pude haber líquido y vapor en diferentes proporciones, o bien sólo líquido o sólo vapor. 

El vapor saturado: Es vapor a la temperatura de ebullición. 

El Líquido saturado: Es líquido a la temperatura de ebullición. 

Cuando la temperatura del vapor es superior a su temperatura de saturación (punto de ebullición), se 

llama vapor sobrecalentado. Cuando la temperatura del líquido es inferior a su temperatura de 

saturación , se llama líquido subenfriado. 

1.2.2 Energía interna 

Un cuerpo tiene energía interna, como resultado de la velocidad, posición y configuración de 

las moléculas que forman un cuerpo. 

La energía cinética interna es debida a la velocidad molecular, y la energía potencial interna es 

debido a la separación molecular o configuración , entre mayor sea la separación molecular mayor 

será su energía potencial interna. La enegia total interna es igual a la suma de las energía cinética y 

potencial interna. 

1.2.3 Primera ley de la termodinámica 

La termodinámica es la rama de la fisica que trata de la transformación entre el calor y el 

trabajo. La primera ley de la termodinámica es un principio que puede ser enunciado de muchas 

maneras, por ejemplo: "la energía no puede ser creada ni destruida" , o "la energía se conserva en 

cualquier proceso", esta ley se utiliza mucho en los procesos de refrigeración, cuando se enuncia de 

la siguiente manera: La energía agregada a un sistema , menos la energía removida del sistema, es 

igual al cambio de energía en el sistema. 

(Ec. l) Ecamb= Eent - Esal. 

1.2.4 Segunda ley de la termodinámica 

La segunda ley de la termodinámica establece que para hacer que cambie de lugar la energía 

térmica, se debe establecer y mantener una diferencia de temperaturas. 



t 

4 

1.2.5 Temperatura 

La temperatura es una propiedad de la sustancia que depende de la velocidad de las 

moléculas del cuerpo o sustancia. Mientras mayor sea la velocidad de las moléculas, más alta es la 

temperatura. Sin embargo, no es práctico medir la temperatura con base a la velocidad de las 

moléculas. El sentido del tacto da una sensación subjetiva de las temperaturas, y se habla de cuerpos 

fríos o calientes según sean las reacciones. 

1.2.5.1 Medición de la temperatura. 

La cantidad de energía térmica en una sustancia depende de la cantidad de sustancia y de la 

intensidad o nivel de energía en ella. El nivel de energía térmica se mide en base a comparaciones, 

por medio de un termómetro. El termómetro fue desarrollado empleando el principio de expansión y 

contracción de un liquido, como por ejemplo el mercurio, en un tubo de diámetro interior pequeño 

conectado a un recipiente del líquido. Al sujetar el líquido a un cambio de temperatura (intensidad 

de calor), subirá hasta determinada marca al aumentar la temperatura, o bajara si la temperatura 

,disminuye. 

Las dos normas de temperatura para la medición de temperatura , son las escalas Fahrenheit y 

Celcius ( también llamada centígrada). A continuación se detalla la conversión de estas dos escalas 

de temperatura: 

(Ec. 1.2) ºF=l.8 ºC+ 32 , (Ec. 1.3) ºC= ( ºF - 32 )x 5/9 

1.2.6 Presión 

La presión se define como la fuerza ejercida por unidad de área. 

(Ec. 1.4) 

P: presión 

F: fuerza 

A: área 

P=F/A 

1.2.6.1 Presión atmosférica (Patm.) 

La tierra está rodeada de una capa de aire, llamada atmósfera, que alcanza una altura de 50 

millas sobre la superficie de la tierra. El aire tiene peso y también ejerce una presión, que se llama 

presión atmosférica. 



5 

1.2.6.2 Presión manométrica (Pmanomet) 

La presión medida por encima de la presión atmosférica, es la presión manométrica. Los 

instrumentos medidores de presión se construyen por lo general para medir la diferencia entre la 

presión de un fluido y la presión atmosférica, y no la presión absoluta. 

1.2.6.3 Presión absoluta(Pabs.) 

La presión absoluta se define como la suma de la presión medida con un instrumento 

(manómetro), más la presión atmosférica. 

(Ec. 1.5) Pabs = Pmanomet + Patm 

1.2.6.4 MEDICIÓN DE PRESIÓN 

Para la medición de presiones se utiliza un cabezal como el de la figura 1.1, el cual consiste 

en un cabezal con tres válvulas de servicio. A la izquierda se encuentra colocado el manómetro 

compuesto (succión) y a la derecha el de alta presión (descarga). En la parte inferior del cabezal se 

encuentra mangueras que llevan la válvula de servicio de succión en el equipo, la del recipiente del 

,refrigerante (parte media) y la de la válvula de descarga del equipo, o del tubo del líquido (derecha). 

Muchos fabricantes de equipo identifican con colores el manómetro y la manguera de baja, de azul, 

el manómetro y la manguera de alta de rojo. La manguera del centro o del refrigerante tiene color 

blanco. Este sistema ayuda mucho para evitar cruzamientos de mangueras y daños a los 

manómetros. 

. 

,-,-· ~.__ ' .,, 
r-;1· J-l.---------:j~·,, ..... .,,,,--_ -~r-w- ~I¡- . ,. 

l1 lf 1 

CONJUNTO DE PlUEIA DEL INDICADOl MÚLTlrLl 

Fig. 1.1 



• 
6 

Al abrir y cerrar las válvulas de refrigerante A y B en el cabezal de manómetro podemos obtener 

varias trayectorias de flujo del refrigerante. Las válvulas están instaladas de tal manera que cuando 

se cierran (asientos delanteros) la conexión central del múltiple cierra los manómetros (figura 1.2). 

Cuando las válvulas están cerradas las conexiones 1 y 2 quedan abiertas hacia ellos, permitiendo 

que indiquen las presiones en el sistema. 

Cuando la válvula 1) del lado de baja esta abierta y la del lado de alta 2) cerrada, se permite que 

pase el refrigerante a través del lado de baja del cabezal y la conexión central. Este arreglo se podría 

emplear cuando se ab>regan al sistema refrigerante o aceite. 

La figura 1.2 muestra el procedimiento para que hacer que pase refrigerante del lado de alta al de 

baja sin pasar por el compresor o reductor de presión. Se abren ambas válvulas y se tapa la conexión 

central. El refrigerante siempre pasa de las zona de alta presión a la de menor presión. 

En esa figura se indica el arreglo de válvulas para purgar o sacar refrigerante. La válvula del lado de 

baja se cierra. La conexión central se conecta a un tambor vacío de refrigerante. Se abre la válvula 

, de alta con la que se permite el flujo de alta presión, y que salga por la conexión central. Nota: No 

se recomienda la purga de frigorígenos a la atmósfera a menos que sea absolutamente 

necesario. 

LE:C-:-lJRA DE MANCMETROS 

A-CERRADO 8-CERRADO 

A 

i 
TAPADO 

2 

CARGA DE REFRIGERANTE 
O ADICICN DE ACEITE 

DERIVAClON 

A-ABIERTO B-ABIERTQ 

i • l 
TAPADO 

2 

PURGA O PARA 
SACAR REFRIGERANTE 

Fig. 1.2 



• 

A 

VÁSTAGO DE 
LA VÁLVULA 

N,EDIDOR COMPUESTO 

(1) 

VÁL\'L'LA (JE S':RVICIO 
DE DESCARGA 

(O) 

Fig. 1.3 

1.2.6.4.l INSTALACIÓN DE MEDIDORES. 

HERRAMIENTAS Y MATERIALES. 

1) Medidor compuesto. 

2) Manómetro. 

3) Sistema de refrigeración. 

4) Indicador múltiple. 

ORIFICIO DE 
CARGA 

MEDID~P. DE ALTA PRESIÓN 

VÁLVULA DE SERVICIO 
Dé SUCCIÓN 

(C) 

B 

5) Dos trozos de tubería de cobre, de¼ de pulgada y treinta centímetros. De longitud. 

6) 4 tuercas abocinadas SAE de¼ de pulgada 

7) Llave ajustable de 8 pulgadas 

7 

El primer paso es purgar el múltiple de manómetros para sacarle los contaminantes antes de 

conectarlo al sistema. 

PROCEDIMIENTO 

A) Hagan los abocinamientos necesarios en los trozos de tubería de cobre (Asegúrese de que las 

tuercas abocinadas se fijen antes de concluir el abocinamiento final en cada tubería). 



B) Conecten un trozo de tubería abocinada al orificio 3 del múltiple (ver figura 1.3). 

C) Conecten el segundo trozo de tubería abocinada al orifico 5 del múltiple. 

D) Conecten el medidor compuesto al orifico 1 del múltiple. 

E) Conecten el manometro al orificio dos del múltiple. 

F) Asienten al fondo las válvulas de servicio de succión y descarga. 

H) Retiren los tapones de los orificios de carga de las dos válvulas de servicio. 

Y) Conecten la tubería del orificio 3 a la válvula de servicio de succión. 

J) Conecten la tubería del orificio 5 a la válvula de servicio de descarga. 

8 

K) Asegúrense de que las válvulas del múltiples estén cerradas y que el orificio medio 4 este cerrado 

o tapado. 

L) Abran la válvula de servicio de descarga hasta que halla presión en el manometro. 

M) Abran las válvulas A y B del múltiple. Observen que la presión se desplaza al lado inferior. 

N) Cierren las válvulas A y B del múltiple. 

O) Purguen el aire de las líneas en la válvula de servicio de succión (aflojen la tuerca abocinada y 
I 

dejen escapar la presión). 

P) Aprieten la tuerca abocinada sobre la válvula de servicio de succión. 

Q) Abran la válvula de servicio de succión y la de descarga .. (Observar fig. 1.4) 

Válvula Vólvulo do olla ~re11i6n dol 

compuula Indicador mulliple Evapt'l'ador 

del lndlcodor / -i¡' Conel'l.ión do r.>-,...-_-_-_,-. 
múhlple '-. )- carga o evacuación 

1ucción del 
compresor 

\..- 1/ Vólvulo de 
· ,,,./ aervido do 

-e:_ _ do,carga del 
compresor 

I/IDICADOR MÚLTIPLE DE SERVICIO INSTALADO EH UH 
SISlíMA DE UFIIGERACIOH 

Fig. 1.4 



9 

Como retirar los medidores. 

A) Mientras sigue funcionando el sistema haga girar el vástago en sentido contrario las manecillas 

del reloj, para asentar a fondo la válvula de serv1c10 de descarga. 

B) Abran las válvulas A y B del múltiple. 

C) Cuando la presión sea igual en los dos medidores, asienten a fondo la válvula de servicio de 

succión. 

D) Retiren las líneas D y C de los medidores y vuelvan a poner los tapones de las válvulas. 

E) Conserve el múltiple en un lugar conveniente para uso en el futuro. 

1.2.7 PSICOMETRÍA 

TÉRMINOS BÁSICOS 

1.2. 7.1 ATMÓSFERA. 

El aire, alrededor de nosotros, se compone de una mezcla de gases secos y vapor de agua. Los gases 

'contienen aproximadamente 77% de nitrógeno y 23% de oxigeno, con otros gases que se utilizan 

menos del 1 %. El vapor de agua, existe en muy poca cantidad, así que es medido en gramos o 

libras.( una libra contiene 7.000 gramos) 

1.2.7.2 TEMPERATURA DE BULBO SECO. 

Es la temperatura medida con un termómetro ordinario. 

1.2.7.3 TEMPERA TURA DE BULBO HÚMEDO. 

Es la temperatura que resulta de la evaporación del agua, en una gasa húmeda, colocada sobre un 

termómetro común. 

1.2.7.4 TEMPERATURA DE PUNTO DE ROCIÓ 

Es la temperatura de saturación , a la cual tiene lugar la condensación del vapor de agua. Un 

ejemplo es la humedad sobre un vaso de agua con hielo. El vidrio frío reduce la temperatura del aire 

por abajo de su punto de rocío y la humedad que se condensa forma gotas sobre la superficie del 

vidrio. 

1.2. 7.5 HUMEDAD ESPECIFICA. 

Es el peso real del vapor de agua en el aire, se expresa en gramos o libras de agua por libra de aire 

seco, dependiendo de los datos usados. 



lO 

1.2. 7.6 HUMEDAD RELATIVA 

Es la relación del vapor de agua real en el aire, comparando a la máxima cantidad que estaría 

presente a la misma temperatura, expresada como un porcentaje (% ). 

1.2.7.7 CALOR TOTAL 

El contenido de calor total de la mezcla de aire y vapor de agua, también se conoce como Entalpia. 

Es la suma de los valores de calor sensible y latente, expresada en BTU por libra de aire. La carta 

psicometría , es probablemente el mejor modo de mostrar lo que sucede al aire y el vapor de agua, 

cuando cambian estas propiedades. 

Parta hacer esta carta , todo lo que hacemos es partir con la escala de temperatura ordinaria, llamada 

la temperatura de bulbo seco. Luego se extiende la escala del termómetro. Note sobre la carta real 

que estas líneas no son exactamente perpendiculares. Esto se hace así para que otras líneas sean 

rectas en vez de curvas. 

En seguida. se coloca la escala vertical de acuerdo a la cantidad de vapor de agua mezclado con 

,cada libra de aire seco. Esta escala llamada la razón de humedad, se expresa en libras de humedad 

por libras de aire seco. Sabemos que el aire puede contener diferentes cantidades de humedad. 

dependiendo de su temperatura; si contiene toda la humedad que puede( l 00% ), se dice que esta 

saturado. 

Del Guide and Data Book de ASHRAE, podemos encontrar exactamente que tanta humedad puede 

contener el aire en condiciones saturadas. Hay a continuación una tabla simple timada de este libro 

de referencia.: 

T.1.1 
-··---- -~----

Temperatura saturada 

ºFBS. 

70 

72 

75 

78 

80 

82 

85 

Razón de humedad 

Lb/Lb de asiré seco 

0.01582 

0.01697 

0.01882 

0.02086 

0.02233 

0.023899 

0.02642 



11 

Retomando a la construcción de la carta psicometría, podemos colocar ahora los puntos de 

saturación, para cada condición de temperatura de bulbo seco y cuando estas se conectan forman 

una curva o línea de saturación. 

Asuma una muestra de aire, con una temperatura de BS. de 80ºF, que contienen 0.011 Lb de 

humedad ( ver anexo 4 ). Si fuéramos a calentar el aire sin añadir humedad, el punto se movería a la 

derecha sobre la línea horizontal, mostrando un incremento en la temperatura de bulbo seco, sin 

cambiar su contenido de humedad. 

Si fuéramos a añadir humedad ( humidificar) sin cambiar la temperatura de bulbo seco, el punto se 

movería verticalmente hacia arriba. Si se redujera la humedad(deshumidificar), se movería 

verticalmente hacia abajo. Si se añade temperatura y humedad, el punto se movería hacia arriba y 

hacia la derecha, y si el aire fuera enfriado(sin cambiar su contenido de humedad) el punto se 

movería horizontalmente a la izquierda. 

CALENTAR 

DESHUMIDIFICAR 

Fig. 1.5 

Continuando con el ejemplo, si la muestra de aire se enfría, eventualmente alcanza la línea de 

saturación, en donde no puede contener mas vapor de a!:,1\la y con enfriamiento posterior, se 

empezaría a condensar algo de ese vapor. Esa temperatura es justamente 59.7ºF. Esta se conoce 

como la temperatura de punto de rocío de la muestra. Puede leerse en la intersección de la línea 



12 

vertical de la temperatura de bulbo seco y la línea de saturación. En resumen, el punto de b, se tiene 

una temperatura de bulbo seco de 59.7ºF, una temperatura de rocío de 59.7ºF y un contenido de 

humedad de 0.011 Lb de agua por libra de aire seco. 

SATURACIÓN 

50° PR 

59.7°PR \ 

\ 
B A 

Fig. 1.6 

Ahora si la muestra se enfría más, por ejemplo a 50ºF de bulbo seco, la humedad se condensara 

siguiendo la línea de saturación hasta el punto C, en donde se tendrá un punto de rocío de 50ºF y 

una razón de humedad de solo 0.0076. Así la muestra ha perdido 0.0034 Lb de humedad. Se ha 

enfriado y deshumidificado. 



13 

El siguiente elemento en nuestra carta, es la construcción de las líneas de humedad relativa para 

condiciones parcialmente saturadas. Sabemos que la humedad relativa es 100% en la línea de 

saturación( punto de rocío) 

BULBO 
HÚMEDO 

PUNTO DE 
ROCÍO 

BULBO SECO 

Fig.1.7 

Aunque no es un 100% precisa, esta descripción le ayudara a entender las relaciones de las líneas en 

la carta psicometria. 

Recordar que si se conocen dos de las cinco propiedades del aire, las otras tres pueden hallarse de la 

carta psicometría, localizando el punto de intersección de las líneas que representan las dos 

condiciones conocidas. 

1.2.8 Entalpia 

Además de los tipos de energía descritos anteriormente, las sustancias y los cuerpos poseen 

un tipo de energía adicional por la presión y la temperatura que almacenan, a esta energía 

almacenada se le llama Entalpia (H). 



14 

1.2.9 Trabajo 

El . trabajo es el efecto creado por una fuerza cuando mueve a un cuerpo . Se define 

específicamente como el producto de la fuerza por la distancia. 

(Ec. 1.6) W= F x D 

W: Trabajo 

F: Fuerza 

D: Distancia 

1 .2. 1 O Potencia 

a potencia se define como la rapidez con la que se realiza un trabajo. 

(Ec. 1.7) P= W/T 

P: Potencia 

T: Tiempo 

1.2.11 CALOR 

El calor se puede definir como la forma de energía que es transferida de un cuerpo a otro 

' debido a una diferencia de temperatura. Las unidades de medida más conocidas para el calor son La 

unidad térmica británica (BTU) y la caloría (cal). 

El calor específico ( c ) de cualquier sustancia , es la cantidad de energía en Kcal, necesaria para 

mudar la temperatura de 1 Kg. masa en un grado centígrado. El calor específico de una sustancia, 

también se define como la cantidad de calor en BTU necesaria para cambiar una libra la sustancia 

1 grado Fahrenheit. El calor específico de una sustancia varía en cuanto cambia el estado de la 

misma. así por ejemplo el agua es un ejemplo de ello, su calor específico es de 1.0 BTU/LB ºF, pero 

como sólido su valor es de 0.5 y 0.48 es en el estado de vapor o gaseoso. 

1.2. 11.1 Cantidad de calor. 

La cantidad de calor es distinta a lo que es intensidad de energía (temperatura), porque tiene 

en cuenta no sólo la temperatura de la sustancia que se está midiendo, sino también su peso. La 

unidad de cantidad de calor es la unidad térmica británica; el agua se usa como norma para esta 



1 

15 

unidad: Una BTU es la cantidad de calor necesaria para variar la temperatura de 1 Lb. de agua l 

grado Fahrenheit al nivel del mar. 

(EC. 1.8) Cambio de calor (BTU)= Peso (en libras) x Diferencia de temperaturas. 

1.2.11.2 Calor sensible. 

El calor que se puede sentir o medir es el calor sensible. Es el calor que provoca un cambio de 

temperatura de una sustancia, pero no un cambio de su estado. Las sustancias, al estar en estado 

sólido , líquido o gaseoso contienen calor sensible hasta cierto grado, siempre que sus temperaturas 

sean mayores que el cero absoluto. 

La sustancia en estado sólido tendrá algo de calor sensible, ya que en ninguna de ellas interviene un 

cambio de estado. 

La cantidad total de calor que se necesita para hacer cambiar una sustancia de estado sólido a 

estado de vapor depende de: 1) Su temperatura inicial cuando era sólido , 2) la temperatura a la cual 

cambia de estado sólido a estado líquido, 3) la temperatura a la cual pasa del estado líquido al 
' 

estado de vapor, 4) la temperatura final como vapor. También se comprende el calor que se necesita 

para llevar a cabo los dos cambios de estado. 

1.2.11.3 Calor latente. 

En un cambio de estado, la mayor parte de las sustancias tienen un punto de fusión al cual 

pasan del estado sólido a líquido sin aumentar su temperatura. En este punto, si la sustancia está en 

estado líquido y se le quita calor, se solidificará sin cambiar su temperatura. El calor que interviene 

en ambos procesos: pasar de sólido a líquido o de líquido a sólido, sin cambiar la temperatura, se 

llama calor latente de fusión. 

La palabra latente se deriva del vocablo latino que significa escondido. Se trata de calor escondido, 

que no lo registra un termómetro ni se puede sentir. 

Cua_ndo el calor agregado o removido de una sustancia resulta en un cambio de estado ( a 

temperatura constante ), entonces el cambio de Entalpía en la sustancia se llama cambio de calor 

latente. Al cambio de Entalpía , al efectuarse el cambio de líquido a vapor, se llama calor .latente de . 
vaporización . Al efecto opuesto, o sea a la disminución de Entalpía al efectuarse el cambio de 

vapor a líquido, se llama calor latente de condensación, que es igual al calor latente de vaporización. 

1.2.12 Transferencia de calor. 



16 

La transferencia de calor es el estudio de la manera como fluye el calor, y de los 

procedimientos para calcular el régimen de transferencia de calor, lo cual es de vital importancia en 

la refrigeración. 

La transferencia de calor puede tener lugar de tres maneras posibles : conducción, convección y 

radiación. En la transferencia por conducción, el calor se transfiere a través de una sustancia , sin 

que exista ningún movimiento de la misma. 

La energía se transfiere internamente mediante el movimiento de las moléculas. Esto ocurre por Jo 

general en los sólidos. Como ejemplo se tiene la transferencia de calor a través de las paredes de un 

almacén refrigerado. 

En la transferencia por convección, el calor se transfiere mediante el movimiento de un fluido, ya 

sea un líquido o un gas. En la convección natural, la circulación del fluido tiene lugar debidos a la 

diferencia en la densidad del mismo, resultante a asimismo de las diferencias de temperatura. Un 

fluido a una temperatura más elevada tiene una menor densidad, y por tanto se eleva. Por ejemplo, 

; en un condensador por convección natural enfriado por aire, el refrigerante caliente eleva la 

temperatura del aire ambiente cercano al condensador. Este aire, que ahora está más caliente que el 

aire más apartado, se eleva conduciendo calor. Entonces, el aire más frío fluye para ocupar su lugar 

La radiación es la forma de transferencia de calor entre los objetos, la cual tiene lugar a través del 

espacio mediante un movimiento undulatorio, sin que se caliente el espacio intermedio, como en el 

caso de la radiación del sol a la tierra. 

1.2.13 Frío 

Frío es un término relativo que describe el nivel de energía , o temperatura, de un objeto o 

de una área, en comparación con un nivel o temperatura conocido. 

1.2.14 ELECTRICIDAD BÁSICA 

1.2.14.1 LA TEORÍA ELECTRÓNICA 

Toda materia está compuesta de átomos, que son los componentes más pequeños o básicos 

de las moléculas. A su vez, los átomos están compuestos de un núcleo denw y o pesado que 

contiene protones y a veces neutrones. El protón lleva una carga eléctrica positiva ( + ), el electrón 

lleva carga eléctrica negativa(-) y el neutrón, si los hay no lleva carga. 



17 

La atracción entre los protones con carga positiva del núcleo y los electrones con carga negativa que 

los rodea, tiende a mantenerlos unidos en lo que se llama átomos. El número de protones del núcleo 

determina el tipo de elemento (fig, 1.8) . 

. ,y , ,------ --...., 

._:';~ t -~LECT. RON 

( 
OPROTON 

1 / 

\, _____ // 
ATOMO DE HIDROGENO 

Fig.1.8 

Regresando a la diferencia de cargas positivas o negativas, una carga positiva no indica un exceso 

de protones, indica que hay falta de electrones. Así, los términos negativos y positivos, quieren decir 

tan solo que intervienen más o menos electrones. Los materiales que se cargan con electri~idad 

estática pueden atraerse o repelerse entre si. La atracción se lleva a cabo entre cargas de signo 

distinto porque el exceso de electrones de una carga negativa busca carga positiva la cual a su· vez 

tiene una deficiencia de electrones. 

Las cargas de signo distinto(+ y-) se atraen entre si, las cargas de signos iguales, - y-, o+ y+, se 

repelen entre si. 

La electricidad estática se entiende cuando los electrones están sin movimiento, pero tiene potencial 

de moverse. 

La electricidad dinámica es electrones en movimiento. Al movimiento de electrones se le llama 

corriente eléctrica. 

Antes de que la teoría electrónica fuera aceptada como base del comportamiento eléctrico, se 

pensaba que la corriente pasaba del positivo a lo negativo. Hoy se ha determinado que la corriente, o 

flujo de electrones, en realidad va de lo negativo a lo positivo. 



t 

18 

1.2.14.2 FUENTES DE ENERGÍA ELÉCTRICA 

Se define la energía como la capacidad de producir trabajo, y como la energía no se puede 

crear ni destruir, se debe convertir de sus formas en otras. Las fuentes de energía eléctrica pueden 

ser: 

A) Acción química 

B) Fricción 

C) Calor 

D) Acción de luz 

E) Presión 

F) Acción mecánica 

H) Accjón Nuclear 

I) Ma1:,111etismo 

1.2.15 INSTRUMENTOS PARA PRUEBAS ELÉCTRICAS 

La mayor parte de los problemas de servicio en el campo de refrigeración y a1re 

acondicionado se encuentran en los circuitos eléctricos de potencia y de control. El conocer el 

sistema eléctrico y los instrumentos de prueba permite al técnico de servicio localizar la falla. 

Los instrumentos deben de ser tan familiares al técnico de servicio como las herramientas 

convencionales que tiene en su caja. Estos instrumentos de prueba son de naturaleza delicada y se 

deben de tener el cuidado adecuado para su manejo y empleo. Si se va a medir voltaje, el 

instrumento que se debe usar es el voltímetro. Si es corriente eléctrica o flujo de electrones, medido 

en amperes, se debe usar el amperímetro. Si se han de medir resistencia del sistema, o cortos o 

discontinuidades del servicio eléctrico, el instrumento que se debe usar es el óhmetro. 

1.2.15.1 VOLTÍMETRO 

El voltímetro es el medidor básico cuyo principio se usa en los medidores que mencionamos 

antes. La diferencia es como se obtiene la corriente que acciona el medidor, si directamente de la 



19 

fuente de poder que se va a medir (voltímetro), o la caída de voltaje a través de la resistencia 

conocida en el circuito (amperímetro), o a la caída de voltaje a través de la resistencia conocida 

empleando una fuente de poder de voltaje ( óhmetro ). 

Como en realidad el voltímetro es un instrumento indicador de corriente, los valores eléctricos los 

componentes de sus circuitos deben ser muy exactos. El diseño del circuito del instrumento debe 

prever todos los rangos del voltaje que vaya a medir el instrumento. El medidor que se ve en la 

figura 1.9 puede emplearse para medir voltajes de CA (corriente alterna), aumentando un diodo en 

el circuito se puede cambiar la CA en CD (corriente directa). 

Para ser exactos, la mayor parte de los medidores trabajan con una corriente muy pequeña en la 

bobina. Este amperaje, llamado sensibilidad de corriente, depende del número de vueltas en la 

bobina del medidor y de la intensidad del campo del imán permanente. La sensibilidad de la 

corriente se expresa como el número de miliamperes necesarios para que la aguja indique un valor 

de toda la escala. Los movimientos normales del medidor tienen una sensibilidad de corriente de 1 

mA o de cincuenta micro A. 

La sensibilidad del medidor también se puede expresar en "ohms por volt ". Es la resistencia total 

que debe conectarse en serie en el circuito del medidor para obtener una indicación de escala 

completa cuando se aplica 1 V entre las terminales del medidor. Con la ley de Ohm para calcular la 

resistencia, el medidor de 1 mA necesitaría 1000 OH /V en el circuito, y el de 50 µ A necesitaría 

20,000 OH/V 

Si el medidor tuviera que medir entre los limites de voltaje de O a 1 O V a escala completa, el 

medidor de 1 mA necesitaría 10,000 en el circuito para producir la desviación completa de la 

aguja. Si el medidor tuviera que medir de O a 250 V, debería haber una resistencia de 250,000 en el 

circuito. Por lo tanto, para poder emplear el mismo medidor con varias escalas de voltaje, sólo es 

necesario poder cambiar la cantidad de resistencia en el circuito, para así cambiar sus limites de 

medición de voltaje. 

La figura 1.9 muestra un medidor de combinación, óhmetro y voltímetro, con dos escalas de voltaje: 

150 y 300 V. Si el medidor básico tiene una sensibilidad de corriente de 1 mA, para medir 150 V a 

escala completa se necesitaría una resistencia de circuito de 150,000 OH y para medir 300V una de 

300,000 OH . Mediante un interruptor selector, se introducen o se separan del circuito las diversas 

resistencias para poder usar un solo medidor para varios limites. Cuando se seleccionan los voltajes 



20 

de CA, las resistencias para los diversos rangos son las mismas. Tan solo se conecta un diodo al 

circuito, para convertir la CA en CD, y que pueda trabajar el medidor. 

··.:~'~•·::· 
·g-·· 

: , i ~~!: ~:.:;•-.;::..!~i!;t; ·~.:1 ;:or :":.tlCI~.; 

Fig.1.9 

1.2.15.2 AMPERÍMETRO 

Los amperímetros miden la corriente eléctrica que pasa por el circuito (figura I. 1 O) y usan 

los mismos principios de funcionamiento que los voltímetros. Las mediciones de corriente obligan a 

conectar el amperímetro en serie en el circuito que se está midiendo, en lugar de en paralelo, como 

cuando se usa un voltímetro. 

La figura 1.11 muestra un amperímetro de gancho con escala de O a 600 A. Este tipo de instrumento 

no necesita un contacto real con conductores o terminales. Se cierra alrededor de un conductor que 

lleva la corriente que se va a medir. Esa corriente produce un campo magnético que induce a su vez 

un efecto magnético en el gancho del instrumento, haciendo que trabaje como un transformador de 

subida y generando un voltaje en un devanado secundario alrededor de la armadura del medidor. Un 

voltímetro mide la caída de voltaje a través de una resistencia en serie con el devanado secundario. 

Recuerde: este instrumento solo trabaja en corriente alterna, porque depende del efecto de 

transformador. 

Para producir el rango múltiple de medida de corriente, se utiliza un arreglo interruptor para variar 

las resistencias en el circuito. 



21 

La figura 1.12 muestra los circuitos internos de un amperímetro normal tipo gancho. El tamaño de 

las diversas resistencias se debe dimensionar para obtener la sensibilidad del medidor, y se usa un 

puente de rectificadores para convertir la CA en la CD que pasa por el medidor. 

AMPERÍMETRO 

--,--------+-o o--!-. 
1 

VOLTAJE CARGA 

CORRIENTE QUE SE VA A MEDIR 

FIGURA RIIHt Medición de comente en un 
cuc!.!no con un amperímetro. (Cones1a ae 
."".tn<ef!C,1n Gas i\ssoc:atwn.) 

Fig 1.10 

PASAC:RRIENTE EN Ei.. CONDUCTOR 

1 

1 MEDIOCR DE tMAN PERMANENTE 

;, I 
:,CCIFICAOGRES-Oi 

1 . Y.)------ l 

~ í '--------fJ 
?11 LJJIIT.!J 
. ' '---------------

Fig. 1.12 

1.2.15.3 OHMETRO 

n . l 

Amperímetro de g:mcno. 

Fig.1.11 

FIGURA R19·8 Voltímetro-wattímetro. (Cortesía 
de Robinair Manufactunng Corporation.) 

Fig.1.13 

En el óhmetro, el movimiento básico del medidor de un voltímetro también se usa para 

medir la resistencia de un componente. Sin embargo, el óhmetro tiene su propia fuente de voltaje 

dentro del instrwnento, que en general es una sola pila, o combinación de pilas, dependiendo de los 



22 

limites disponibles en el instrumento. El óhmetro nunca se debe conectar a ninguna fuente de 

voltaje. Si se conecta, seguramente se quemará el instrumento. 

El circuito sencillo del óhmetro de la figura 2.5 consiste en una fuente de voltaje, (batería), un 

medidor básico (Rm), una resistencia variable (rh) para llevar a cero el medidor, y una resistencia 

fija para limitar el flujo de corriente a la bobina de] medidor. La resistencia desconocida que se va a 

medir se coloca entre las terminales A y B. Nótese que la escala del óhmetro esta invertida con 

respecto a la del voltímetro, el O está al extremo izquierdo (posición de medición de cero corriente), 

y el voltaje máximo está al extremo derecho. En el óhrnetro el movimiento completo de la aguja de 

la derecha es una indicaciones de flujo máximo de corriente o cero (O) ohms. 

1.2.15.4 MEGGER 

Cuando se. mide aislamiento para alto voltaje, el óhmetro que se use necesita un voltaje 

mayor que el de 1.5 V que generalmente se encuentra en el óhmetro normal. En este caso se usa un 

instrumento de alto voltaje, con un voltaje aproximado de 500 V. Este instrumento que se llama 

megger, porque está diseñado para trabajar con valores de voltaje de megaohmios. 

1.2. 16. LEY DE OHM 

Enunciada de manera practica, la ley de ohm establece que mientras mayor sea la 

fem.(fuerza electromotriz), mayor sea la corriente; mientras sea la resistencia, menor será la 

corriente. 

En forma matemática, la relación se enuncia: I es igual a E entre R. 

Siendo I el símbolo de corriente en amperes, E el símbolo de fem. en voltios, y R el símbolo de 

resistencia en ohms. 

Es obvio que mientras mayor sea la resistencia, a un voltaje dado, mayor será la corriente que pasa. 

Teóricamente, cuando la resistencia tiende a cero, la corriente tiende a infinito. 

Si, en un circuito sencillo se hace un corto para sacar la resistencia y punteamos la fuente, la acción 

del voltaje será casi contra cero resistencia, y pasaran cientos de amperios hasta que un fusible o un 

conductor quemado abran el circuito. 

Hablando de términos eléctricos, el voltaje que se usa en cada resistencia en un circuito se Jlama 

cuida ele voltaje o caída IR a través de esa resistencia. 



23 

Entonces como la ley de ohm nos permite determinar matemáticamente el tercer factor cuando se 

conocen dos cuales quiera, ya sea midiendo o por referencia a una hoja de especificaciones. 

Aunque es teóricamente posible obtener un numero mayor y hasta jlimitado de amperes para 

cualquier fuente de voltaje, a medida que la resistencia tienda a cero las consideraciones practicas, 

como por ejemplo el calor necesario para encender un foco u operar una plancha, limitan la 

corriente a un valor que los conductores pueden conducir con seguridad, así como los componentes 

del circuito en la línea. 

Existen varias consideraciones: 

• Para un material dado, la resistencia aumenta a medida que la longitud del conductor aumenta. 

Esto explica la caída de voltaje, la caída IR en las línea largas y extensiones. Idealmente, la caída 

IR se debe mantener a menos del 35 del voltaje nominal. Es común tener una caída de 5%~ una 

caída de mas dd 10% puede originar desperfectos y fallas en los motores, relevadores y 

dispositivos eléctricos semejantes. 

• Para determinado material, la resistencia aumenta a medida que disminuye el diámetro del 

conductor. Un conductor de diámetro mayor puede conducir mas amperios que el conductor de 

diámetro menor sin sobrecalentarse. 

1.2.16.1 .CIRCUITOS EN SERIE 

Cuando se coloca. mas de un dispositivo de resistencias en un circuito, la corriente puede pasar por 

mas de una trayectoria en su camino desde y hasta la fuente de fem. Dependiendo de como se diseñe 

la trayectoria, el circuito será de una de las tres categorías siguientes: 

1 En serie 

2 En paralelo 

3 En serie-paralelo. 

El mas senciHo de comprender es el circuito en serie. Para ir desde y hacia la fuente de fem. la 

corriente debe pasar por cada resistencia sucesivamente. Los resistores en serie se conectan extremo 

a extremo a través de una fuente de voltaje. Si se desconecta una resistencia se deja de alimentar a 

las otras porque se interrumpe porque el circuito ya no esta completo. Si se coloca un ~uente 

rodeando los otros defectuosos, los restantes se alimentaran. 



24 

Los dispositivos de protección, como los fusibles y protectores de sobrecarga, están cableados en 

serie para que el equipo no pueda trabajar cuando el dispositivo de seguridad abre eléctricamente 

por cualquier motivo. 

Entonces, en un circuito en serie, la caída de voltaje a través de cada resistencia solo es parte del 

voltaje total y depende del valor de cada resistencia. La suma de esas caídas de IR individuales 

siempre es igual al voltaje total aplicado. 

En un circuito en serie, la resistencia total al flujo de corriente es la suma de todas las resistencias 

individuales. El circuito completo se puede tratar como un solo circuito en los cálculos con la ley de 

Ohm. 

La descripción anterior ha indicado también claramente que la corriente, los amperios tomados, es 

la misma en todas las parte de un circuito en serie. Un amperímetro colocado en todas las partes del 

circuito indicara la misma corriente independientemente de cual sea el valor de la resistencia 

individuales en Ohmios. 

1.2. 16.2 CIRCUITO EN PARALELO 

Así como el circuito en serie que los dispositivos están colocados extremos con extremos, en un 

circuito en paralelo se define aquel en el que los dispositivos se conectan lado a lado entre las 

terminales de la fuente. 

El cableado de las compañias eléctricas a las casas de habitación y a la mayor parte de las 

instalaciones comerciales es en paralelo. 

La caída de voltaje a través de cada resistencia en circuito en paralelo es la misma y cada IR es igual 

a la fem. de la fuente. Un voltímetro entre los extremos de cada resistor indicara el mismo voltaje, 

lo mismo que directamente entre los terminales de cada componente del circuito. 

Si la resistencia de cada uno de las resistores del circuito, el flujo corriente será igual en cada una de 

ellas, si la resistencia en cada una de ellas es diferente, la corriente que pasa en cada una de ellas no 

será igual. En ambos casos, la corriente total será la suma de las. corrientes individuales en cada 

ramal del circuito en paralelo 

Cada ramal del circuito toma su parte de la corriente total, pero todos los electrones deben de 

provenir de, y regresar a la fuente de fem. pasando por el fusible del circuito. La resistencia total, en 

un circuito en paralelo, no es igual a la suma de las resistencias individuales. En luga~ de ello la 



25 

resistencia total en un circuito en paralelo siempre es menor que la del resistor con resistencia mas 

pequeña. La fonnula para calcular la resistencia total en u circuito en paralelo es 

1/Rt = l/R l + 1/R2 + 1/R3 + 1/R. ..... 

1.2.16.3 COMPARACIÓN DE CIRCUITOS EN SERIE Y EN PARALELO 

No hay ·· mejor ·· . No tiene sentido entrar en polémica acerca de cual tipo de circuito, en 

serie o en paralelo, es el mas útil, ya que en cada uno de ellos es indispensable en la tecnología 

moderna. En realidad en todos los circuitos eléctricos, excepto en los mas sencillos, se emplean 

ambos tipos en los que de modo lógico se llama circuito serie-para/e/u 

1.2.16.4 FACTOR DE POTENCIA. 

En los circuitos de corriente directa y en los de corriente alterna que sólo tienen resistencias 

puras, la potencia wats es igual al producto de volts por amperios: Así un foco incandescente que 

tome 0.8 amperios en una instalación de 120 voltios tendrá: 

P =El= 120 x 0.8 = 96 W o sea que seria un foco prácticamente de 100 watts. 

En este tipo de circuitos el factor de potencia prác~icamente es 100%; esto es, el circuito disipa muy 

aproximadamente los watts calculados .. El factor de potencia puede definirse como la relación de la 

potencia consumida a la suministrada o bien como el porcentaje del tiempo durante el cual el 

producto de voltios por amperios es igual a la potencia real. 

Nuevamente si no tomamos en cuenta las matemáticas fundamentales para describir los fenómenos, 

el hecho es que para un circuito normal, con alta inductancia, la compañía eléctrica debe 

suministrar algo de potencia que en realidad no efectúa trabajo y que no la mide el watimetro 

normal, y con ello merman sus ganancias. 

Los dispositivos de inducción como los motores y lámparas fluorescentes, nunca tienen factor de 

potencia del 100%. De hecho, la iluminación fluorescentes usa tanta corriente de magnetización que 

las compañías eléctricas no ven con buenos ojos este tipo de iluininación. Sin embargo como los 

aparatos de inducción son necesarios en nuestra tecnología, las compañías de alumbrado han 

establecido que el factor de potencia de 90% es el mínimo practico que debe mantener en sus líneas. 

Dependiendo del diseño y la aplicación, los motores pueden tener un factor de potencia inherente 

hasta un 60%. En Términos de ondas, esto quiere decir que la reactancia inductiva hace que la 

25 



1 

26 

corriente se retrase los bastante con respecto al voltaje. La descripción anterior demostró que la 

reactancia capacitiva tiende hacer a la corriente se adelante al voltaje. Es lógico entonces, que se 

pueda elevar un bajo factor de potencia debido a la inductancia, colocando un capacitancia en la 

línea. 

En la practica esto es lo que se hace; un capacitor de funcionamiento se pone en un motor; un banco 

de capacitores se instala en una planta industrial; las compañías eléctricas instalan capacitores en 

forma estratégica en las líneas de distribución. La capacitancia resultante actuando en oposición a la 

inductancia, establece un factor de potencia mas favorable que habría cuando solo la inductancia 

actuara en la línea 

1.2.17 ACCIÓN DE CONMUTACIÓN 

Todos los controles del tipo de interrupción total (dispositivos de conmutación) tiene un 

factor en común: contactos o dispositivos de conmutación para el control de las cargas eléctricas. 

Como los dispositivos de conmutación mecánicos (a excepción de] interruptor de cuchillas de doble 

tiro) solo pueden tener dos posiciones, la selección del arreglos de los contactos depende de si el 

contacto deben estar cerrado o abierto en las condiciones deseadas. En el caso del arrancador, 

relevador o contactor del motor, los controles deben cerrar cuando se energice la bobina de 

operación. En el caso de un control de alta presión, 

los contactos deben abrir si se reduce la presión de succión a menos del punto de control en el 

regulador. 

Cuando se presentan los dispositivos de control en los diab,ramas eléctricos, los contactos se 

muestran en la posición que tendrían en las condiciones normales. Las condiciones normales son las 

siguientes: 

1. Controles de temperatura: Cuando el control esta a 70ºF o 21.1 ºC. 

2. Controles de presión: Cuando la presión es la atmosférica (O psig) 

3. Controles eléctricos: Cuando no hay corriente, o se ha desconectado la fuente de poder. 



• 
27 

En la parte de los interruptores se dan las diversas aplicaciones de los mismos. Se debe notar que en 

algunos casos el interruptor se muestra como abierto y en otros como cerrado. Cuando se muestra en 

la posición abierta a las condiciones normales, el interruptor se llama normalmente abierto. Cuando 

el interruptor o contacto se muestra en posición cerrada a condiciones normales, se dice que es 

normalmente cerrado. 

Los contactos normalmente abiertos son aquellos que descansan en posición abierta cuando el 

control está inactivo. Por ejemplo cuando se desenergiza la bobina magnética del relevador de la 

figura 1.14, los contactos abren y descansan en la posición abierta. 

Los contactos normalmente cerrados son aquellos que descansan en la posición cerrada cuando el 

control está inactivo. Por ejemplo, cuando la bobina mab1J1ética del relevador de la figura 1.14, se 

desergiza, los contactos cierran y descansan en posición cerrada. 

,;,r_;. 1 
;a:.l 1 ....... ' 

Bobina Principal :_~I!, 1 

~ '•t,;;:,., .. 
-... ~ ... -... 

Protector Térmico· •• 

Fig. 1.14 

1.2.18 SÍMBOLOS ELÉCTRICOS 

Bobina de 
Arran ue 

En el anexo 1 se muestra los símbolos que recomienda el Comité de Ayuda Educativa de la 

Refrigeration Service Engineers Society en Estados Unidos , para los diagramas eléctricos. En la 



• 
28 

parte de los interruptores se dan las diversas aplicaciones de los mismos. Se debe notar que en 

algunos casos el interruptor se muestra como abierto y en otros como cerrado. Cuando se muestra en 

la posición abierta a las condiciones normales, el interruptor se llama normalmente abierto. Cuando 

el interruptor o contacto se muestra en posición cerrada a condiciones normales, se dice que es 

normalmente cerrado. 

Los contactos nonnalmente abiertos son aquellos que descansan en posición abierta cuando el 

control está inactivo. Por ejemplo cuando se desenergiza la bobina magnética del relevador de la 

figura 1.14, los contactos abren y descansan en la posición abierta. 

Los contactos normalmente cerrados son aquellos que descansan en la posición cerrada cuando el 

control está inactivo. 

1.3. EL SISTEMA DE REFRIGERACIÓN 

1.3.1 CLASIFICACIÓN DE EQUIPOS DE REFRIGERACIÓN 

Ver fig. 1.15. 

1 .3.1.1 El sistema de refrigeración por compresión de vapor 

Los cuatro componentes básicos del sistema son: el dispositivo de expansión ( también se 

llama dispositivo de control de flujo ), evaporador, compresor y condensador, como lo muestra la 

fig. 1.16. Acontinuación se presentan los procesos en cada uno de los componentes anteriores. 

A) El proceso A-8, a través del dispositivo de control de flujo. El refrigerante líquido entra al 

dispositivo de expansión en el punto A, a una presión manométrica determinada. El fluido sale por 

el punto B hacia el evaporador con una presión baja comparada con la presión de entrada. Debido a 

que esta presión es inferior a la presión de saturación correspondiente al refrigerante en cuestión , 

una parte del refrigerante líquido se evapora inmediata y súbitamente a gas. La porción del líquido 

que se evapora toma el calor latente necesario para su evaporación de la mezcla que fluye, 

enfriándola de esta manera. El refrigerante sale de la válvula como una mezcla líquido y vapor en 

estado saturado. 

B) El proceso B-C a través del evaporador. El refrigerante fluye a través de la tubería del 

evaporador, de B a C. La sustancia que se debe enfriar, generalmente aire o un líquido, fluye por el 

exterior de los tubos. Se halla a una temperatura más elevada que el refrigerante dentro del 



29 

evaporador. Por consiguiente el calor fluye de la sustancia al refrigerante, a través de la pared del 

tubo. Debido a que el refrigerante líquido se encuentra a su temperatura de saturación (su punto de 

ebullición), el calor que gana hace que se evapore al pasar por el evaporador. Por lo general, el 

refrigerante sale del evaporador ya sea como W1 vapor saturado o W1 vapor sobrecalentado. 

C) El proceso C-D a través del compresor. El compresor hace entrar al vapor por el lado de la 

succión, para luego comprimirlo a una presión elevada, adecuada para efectuar la condensación. 

Esta presión está aproximadamente igual a la que entró al dispositivo de control de flujo ( en 

realidad la presión es ligeramente mayor, como se explicará en breve). Se requiere trabajo para 

comprimir el gas, este trabajo procede de un motor o una máquina que mueve el compresor, este 

trabajo contribuye a aumentar la energía almacenada del vapor comprimido, resultando en un 

aumento de temperatura. En este proceso el refrigerante sale del compresor en el punto D en una 

condición de sobrecalentamiento. 

D) El proceso de D-A através del condensador. El gas a alta presión que descarga el compresor 

fluye através de la tubería del condensador, de D-A. Un fluido tal como el aire o agua, fluye por el 

exterior de la tubería. En este proceso la sustancia externa se encuentras a una a temperatura menor 

que la del refrigerante. El calor fluye a través de las paredes del tubo , desde el refrigerante a 

mayor temperatura hasta la sustancia de enfriamiento. Como el refrigerante está sobrecalentado 

cuando entra al condensador, primero se enfría hasta alcanzar su temperatura de saturación . La 

remoción adicional de calor resulta en la condensación gradual del refrigerante, hasta que se licúa 

en su totalidad. El refrigerante puede salir del condensador como un líquido saturado o subenfriado. 

En este proceso de explicación se supone que se subenfría antes de entrar al dispositivo de control 

de flujo. 

• 



PRINCIPALES TIPOS DE SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN Y SUS USOS 

COMERCIALES 
tiendas y restaurant · 

Preparación y 
conservación de 

alimentos 

SISTEMAS POR COMPRESIÓN DE 
VAPOR 

(equipo: evaporador, compresor, 
condensador etc. ) 

. 

1 

NDUSTRIALES 
ntas de congelación Pla 

dea limentos, almacenes 

eparación y Pr 
co 

alime 
indust 

nservación de 
ntos, procesos 
riales, fabricación 
de hielo 

1 

DOMESTICA¡ 
refrigeradores 

congeladores 
----· ........ 

Conservación 
de alimentos 

FIG l.15 

CONDENSADO 
D 

c 
EVAPORADOR 

1 

NC TRANSPORTE 
en edificios velúculos 
en velúculoi refrigerados 

Procesos Comodidad 
industriales, (A/C) 
comodidad conservación 

de alimentos 

A 

DISPOSITIVO 
DE EXPANSIÓN 

Fig.1.16 

30 



31 

1.3.1.2 El efecto de refrigeración 

El aumento de la entalpía del refrigerante en el evaporador se conoce como efecto de 

refrigeración (E.R.), y se expresa en BTU/Lb. Se llama efecto de refrigeración debido a que se 

representa asimismo la cantidad de calor removido del medio de que se debe enfriar por cada libra 

de refrigerante que fluye. 

1.3.1.3 El lado de alta y el lado de baja 

La presión existente entre la descarga del compresor y la entrada del dispositivo de control 

de flujo se conoce como la presión del lado de alta, o presión de condensación. La presión entre la 

salida del dispositivo de control de flujo y la entrada de succión del compresor, se conoce como la 

presión del lado de baja o presión de evaporación. A menudo se utilizan estos términos para 

referirse a estas dos partes del sistema. 

En realidad, la presión no es precisamente constante tanto en lado de alta como el lado de baja, es 

inevitable una ligera caída de la presión debido a la fricción en la tubería, no obstante se supondrá 

que sólo existen las dos presiones en el sistema. 

1.3.2 Descripción y clasificación de los componentes del sistema de refrigeración por 

compresión de vapor 

El ciclo de refrigeración por compresión de vapor , como el descrito anteriormente, es el 

método más común de transferencia de calor en las instalaciones de refrigeración. Hay cuatro 

componentes principales en ese ciclo : evaporador, compresor, condensador y dispositivos de 

reducción de presión. 

1.3.2.1 Evaporadores 

El evaporador o serpentín de enfriamiento es la parte del sistema de refrigeración donde se 

elimina el calor del producto: aire, agua o lo que se vaya a enfriar. Cuando el refrigerante entra a los 

conductos del refrigerador absorbe calor del producto por enfriar, y al hacerlo comienza a hervir y 

se evapora. En este proceso , el evaporador lleva a cabo el objeto principal: la refrigeración. 



32 

Existen dos tipos principales de evaporadores: Evaporadores de expansión seca y Evaporadores 

inundados, de ahí que estos evaporadores se fabrican con diferentes tipos de superficie, de acuerdo a 

las necesidades de refrigeración que se tenga. 

Otra clasificación de evaporadores serla los evaporadores de expansión directa (E.D.) y los 

evaporadores de ventilación forzada y otros evaporadores utilizados como enfriadores de líquidos 

1.3.2.1. l Evaporadores de expansión seca y evaporadores inundados 

Una manera de clasificar los evaporadores es según la cantidad relativa de refrigerante en 

forma de líquido y de vapor que fluye através del evaporador. 

En el tipo de evaporador de expansión seca, la cantidad de refrigerante alimentado por el dispositivo 

de control de flujo es justamente la suficiente para que se evapore en su totalidad antes de salir del 

evaporador la fig. 1.17 muestra un ejemplo de ese tipo de evaporador, el cual utiliza un serpentín 

tubular através del cual fluye el refrigerante. Cuando se utiliza un serpentín de esta manera, se trata 

de un serpentín de expansión directa (DE). Constituye una característica importante de este tipo de 

serpentín, el hecho de que la pared del tubo no está completamente cubierta con refrigerante 

líquido. Cuando el refrigerante entra al serpentín, ya se encuentra algo de gas de vaporización 

súbita, aumentando la proporción a medida que el refrigerante fluye. Debido a que la cantidad de 

vapor es grande y la cantidad de líquido es pequeña, el líquido alcanza a mojar solamente una parte 

de la superficie del tubo; el resto de la superficie solamente hace contacto con el vapor. Si el 

refrigerante se sobrecalienta, una parte del tubo no se moja en absoluto. 

La importancia de esta condición estriba en que la transferencia de calor de la superficie del tubo al 

líquido es mucho mayor que la transferencia al gas. El uso efectivo de la superficie que ~o se moja 

es mucho menor. Explicado de otra manera, se requiere una superficie mayor, que en el caso en que 

se mojara una mayor parte de la superficie del tubo, o mejor aún si se mojara toda ella. 

1.3.2.1.2 Tipos de superficie de los evaporadores 

Si bien probablemente existen cientos de forma y disposiciones diferentes de la superficie de 

transferencia de calor del evapürador, casi siempre pueden clasificarse en dos tipos: de forma 

tubular o de placa. 



33 

Las superlicies tubulares de transferencia de calor se pueden clasificar en tipos de tubo liso y tubo 

con aletas fig. 1.18. Se utilizan las aletas en los tubos con el fin de aumentar el área superlicial, 

aumentando así la transferencia de calor por unidad de longitud del tubo. 

Linea de succión 
al compresor 

Línea del refrigerante 
liquido procedente 
del condensador 

ALETAS ESPIRALES 

Fig. 1.17 

Mezcla de refrigerante 
líquido y vapor 

ALETAS DE PLACA PLANA 

Fig.1.18 

A la superlicie comprendida por aleta se le llama superficie secundaria, y las superficies 

desprovistas de aletas se le llama superlicie primaria. 

El evaporador tipo placa fig. 1.19 se construye con pasajes ahuecados en una placa plana, através de 

los cuales fluye el refrigerante. La construcción tipo placa ofrece una cierta superficie secundaria de 



34 

transferencia de calor , además de ser conveniente cuando se enfrían productos empacados en fonna 

plana, y que hacen contacto con la placa. Este tipo de evaporador posee la ventaja adicional de 

servir como un componente estructural, como, por ejemplo, las paredes de un refrigerador 

doméstico o de un estante refrigerado, cuando se le construye en fonna de caja. 

. ll ·¡¡ 

-

. Evaporadores del tipo de placa. (Dean 
Produc1s lnc.). 

FIG 1.19 

1.3.2.1.3 Serpentín de expansión directa (DE). 

Este tipo de evaporador (fig. 1.20) se utiliza para enfriar el aire, tanto en intervalos de 

temperaturas que cubre el aire acondicionado como para temperaturas más bajas. Se trata de un 

evaporador del tipo de expansión seca, en el cual una mezcla de líquido y vapor se alimenta por los 

tubos, sin que haya recirculación de líquido. El dispositivo de control de flujo es por lo general una 

válvula de expansión tennostática o un tubo capilar. La fonna más común, es la de un serpentín 

plano, con tubos rectos y curvas de retomo, provistos del número requeridos de hileras. Esta 

la convección forzada mediante un ventilador. Se utilizan también fonnas especiales, como cajas, a 

fin de acomodarse a aplicaciones convenientes de refrigeración. 



35 

1.3.2.1.4 Evapordor de ventilación forzada. 

A los evaporadores que se utilizan para enfriar el aire, y que están equipados con ventiladores para 

hacer pasar el aire entre los serpentines con refrigerante, se les llama evaporadores de ventilación 

forzada. En este grupo de evaporadores se incluyen unidades de enfriamiento, enfriadores de 

productos, unidades de aire acondicionado y difusores de frío. No hay uniformidad en cuanto al uso 

de estas denominaciones; a medida se utilizan diferentes nombres para la misma unidad. La 

construcción de evaporadores de ventilación forzada varía de acuerdo a1 uso que se les da. En la fig. 

1.21 se muestran algunos ejemplos. Es posible utilizar tantos serpentines de expansión directa 

como serpentines inundados 

fig 1.20 Fig 1.21 



36 

1.3.2.2 Función y operación del condensador 

El objeto del condensador en el sistema de refrigeración es remover calor del vapor 

refrigerante que sale del compresor (o del generador en un sistema de absorción) de manera que el 

refrigerante se condense a su estado líquido. Entonces será éste capaz de lograr un efecto de 

refrigeración por evaporación. 

El condensador es un cambiador de calor, lo mismo que el evaporador. En el condensador, el calor 

se transfiere de el refrigerante a un medio de enfriamiento, ya sea el aire o el agua. Como sucede en 

cualquier transferencia de calor, el medio enfriador debe estar a una temperatura más baja que el 

refrigerante. 

El refrigerante siempre sale del compresor a una temperatura muy superior a su temperatura de 

saturación (de condensación), esto es, se halla sobrecalentado. En la primera parte del condensador 

tiene lugar la remoción del calor sensible (el vapor se enfría hasta su temperatura de saturación). A 

continuación, la remoción adicional del calor condensa gradualmente el refrigerante ( se remueve el 

calor latente). El tamaño del condensador puede ser justamente el adecuado, para que el refrigerante 

salga del condensador como un líquido saturado a su temperatura de condensación. Sin embargo, en 

la mayoría de los casos, la superficie de transferencia de calor es suficiente para que el refrigerante 

líquido se subenfríe por debajo de su temperatura de saturación, antes de salir del condensador. 

El condensador debe remover todo el calor adquirido por el refrigerante en el sistema de 

refrigeración. Dicho calor consiste en el calor absorbido en el evaporador (procedente de la carga de 

refrigeración) más el calor que se adquiere al comprimir el gas refrigerante. El calor removido se 

llama calor de rechazo. 

Tipos de condensadores. Los condensadores de refrigerantes pueden clasificarse en tres grupos, 

según el medio de enfriamiento utilizado, y la manera en que se transfiere calor al mismo. Estos son 

el condensador enfriado por el agua, el condensador enfriado por aire y el condensador evaporativo. 

Los condensadores enfriado por agua y por aire utilizan la capacidad de calor sensible de los fluidos 

de enfriamiento. Esto es, el aire o el agua aumenta su temperatura. El condensador evaporativo 

utiliza principalmente el calor latente de vaporización del agua. Las pequeñas gotas de agua se 

evaporan en el aire circundante, el calor adquirido se toma del refngerante. 



37 

En los tres tipos se utiliza el agua o el aire, puesto que se puede disponer de ellos en cantidades 

suficientes a ningún costo o a un costo razonable. En las secciones siguiente se discutirá de manera 

más detallada cada tipo de condensador. 

1.3.2.3 COMPRESORES. 

La principal función de un compresor de refrigeración es aumentar la presión de 

evaporación, hasta la presión a la cual el gas puede ser condensado. La función principal del 

compresor (el aumento de presión) produce algunas funciones secundarias, si bien son necesarias. 

La elevada presión de descarga proporcionala energía necesaria para hacer que el refrigerante 

circule através de la tubería y el equipo, venciendo la resistencia de la fricción. 

Tipos de compresores. Los compresores de refrigeración pueden clasificarse en dos grupos 

principales, dependiendo de cómo se lo&rra el aumento de presión del gas. A los compresores del 

primer grupo se les llama de desplazamiento positivo y a los del segundo grupo se les llama de 

compresores dinámicos. Existen tres tipos de compresores de desplazamiento positivo: 

reciprocantes, rotatorios y helicoidales ( de tomillo). 

Todos los compresores de desplazamiento positivo, para aumentar la presión del gas, admiten una 

detenninada cantidad de éste en un volumen limitado, y enseguida reducen este volumen. La 

disminución del volumen del gas hace que la presión del mismo aumente (a menos que se enfríe). 

1.3.2.3.1 Compresores reciprocantes. 

La construcción de los motores reciprocantes es semejante a la de los motores del mismo 

tipo automotriz, los cuales se componen de cilindros , pistones un eje de transmisión y válvulas de 

succión y descarga. El compresor pude tener uno o más cilindros. 

La operación básica del compresor se muestra en la fig. 1.22. Una máquina o motor eléctrico, 

acciona el pistón del compresor, mediante un sistema de transmisión. Cuando el motor se mueve 

hacia abajo en su carrera de succión, el volumen creciente del cilindro da por resultado una 

disminución de la presión por debajo de la que existe en la línea de succión. La diforencia de 

presión motiva que se habrá la válvula de succión, y el gas refrigerante fluye al cilindro. La válvula 

de descarga permanece cerrada, debido a que la presión en la línea de descarga es mayor. 

Cuando el pistón se mueve hacia arriba en su carrera de compresión, la disminución de volumen 

hace que aumente la presión del gas. Esto obliga a la válvula de succión a permanecer cerrada. 



,. 

38 

Cerca del final de la carrera, la presión del aumenta hasta alcanzar un valor por encima de la 

presión existente por encima de la línea de descarga, obligando a la válvula de descarga a abrirse, y 

entonces el gas comprimido fluye a la línea de descarga y al condensador. se observará que el 

compresor efectúa la presión y compresión del gas en cada revolución del cigüeñal. 

Succión-

. ) . 

Carrera de ! 
succión 

• 1 l Í ~ 

) ' ·. ;.; . 

Operación del compresor reciprocante. 
a) Carrera de succión, El aumento del volumen re­
duce la presión en el cilindro. La presión en la lí­
nea de succión, obliga a la válvula de succión a 
abrirse. La presión en la línea.de descarga mantie-

Carrera de t 
descarga 

o 
11'-........ -~1 

-Descarga 

ne cerrada la válvula de descarga. b) Carrera de 
descarga. La disminución del volumen eleva la pre­
sión en el cilindro, obligando a la válvula de des­
carga a abrirse. La presión en el cilindro mantiene 
cerrada la válvula de succión. 

Fig. 1.22 

1.3.2.3.2 Compresores abiertos. 

Un compresor abierto, el eje se prolonga através del cárter. (fig.1.23). La transmisión al 

motor puede ser directa o por medio de bandas. si se trata de un compresor accionado directamente, 

el eje éste generalmente se conecta al eje motriz mediante un acoplamiento flexible. Este 

acoplamiento sirve para absorber el exceso de vibración y los impactos de los dos ejes. si la unidad 

motriz es un motor déctrico, la velocidad del compresor se puede variar cambiando los diámetros 

de las poleas. 



RESORTE DE SEGURIDAD 
DE CABEZAL DE DESCARGA 

VÁLVULA DE SERVICIO 

DE DESCARGA 

MONTNE DE LA VALVULA 
DE DESCARGA DEL CA&EZAL 

VÁLVULA DE 

DESCARGA 
VÁLVULA DE SERVICIO DE SUCCIÓN 

PISTÓN 

BOMBA DE BARRIDO 

DEL ACEITE 

CHUMACERA PR1r;C1PAL 

ANTERIOR 

TAPONES MAGNETICOS 

PARA EL ACEITE 

COLADOR DEL ACEITE 

sur,•1~~1STRO DE ACEITE A 
A í.OS COJINCTES 

C.Ai.(NlAt.,0¡.¡, r·,r ACEITE 
OEt Ct-i·• -~R 

80MaA DE LA PA:::,;-:,r~ DEL 
ACEITE {'<10 SE MIJL:SlfiA EL 

CIRCUITO DEL ACEITE OUF VA A 
LA VACVUL~ DE ALIVIO O AL 

DESCAF\GAOOñ 

FILTRO DE ACEITE DE 

FLUJO PLENO 

VÁLVULA DE CARGA Y DREtlAJE 
DEL ACE:Tc 

1. Compresor reciprocante del tipo abierto. 

Fig.1.23 

VÁLVULA DE SUCCIÓN 

BIELA 

CAtAISA 11EMOVI0LE 

OEL::IUNOI,() 

ORIFICIO DE COMPENSACION 

CHUMACERAS PRINCIPALES 
POSTERIORES 

CUBIERTA DE su-:c10N 

ROTOR 

CAMARA '.:'E $EPARACIÓN 

F1LTROS DE LA SUCCIÓN 

VAl'IILIA DE PRUl:DA PARA LA 

PROTECCIÓ" INTERNA DEL 
MOTOR 

FIL TAO DEL ACEITE DE. LA 
BOMBA DE BARRIDO 

39 



j 

40 

1.3.2.3.3 Compresores herméticos. 

El compresor del tipo hermético es aquél en el cual el motor y el compresor están integrados 

en un eje, y contenidos ambos en una caja sellada a presión. Los compresores de tipo hermético se 

fabrican ya sean completamente hennético o semihermético (también se le 11ama hermético 

desarmable). El compresor hermético tiene una caja soldada y sellada (fig. 1.24), y no puede ser 

reparado en el área de trabajo. Es compacto, silencioso y de bajo costo. Estas características han 

propiciado su uso generalizado en los refrigeradores doméstico, y en otros equipos inteh7fales 

pequeños. El compresor semihemético tiene una cubierta desmontable con tomillos, de manera que 

se le puede dar servicio en el mismo lugar de trabajo. 

piS,POS•TIVO CENlRiFUGO 
cONTFlA EL GOt.PETEO ~ 

OEVAN.AOO DE ARAANOUE ~ 
OELMOTOR ~ 

O(VANADO PRIUCIPAL 

OELM010R ~ 

ROTOA---

PIEZA PAR-' AMORflGUACIÓN -

COJINETE SUPERK)R -­
PRINCIPAL 

S08RECARGA &NtEAIIA 
DELMOTOA -

SILENCIADOA oe \.A succlON 

CENtRlfVGAD()A OEL ACEITE ----

PLACA DE 
EMPWE 

RANURAS PAIIA 

El. M:EITE ___ .... _ .. -~ . 

Fig. 1.24 

CU81EAT A DEL 
COMPRESOR 

VUELTA DE CHOQUE 
DE LA DESCARGA 

MONT~ DEL SILENCIADOI' 
DE LA DESCARGA 

PASADOA DEL PISTOH 

/4ruAA DE SOI.OAOURA 

/ 
MONTAJE 0E LA VÁLVULA C 
DE.SCAAOA DEL TIPO 
DE LENQUETA 

RESCATE DE MONTIJE 
INTERNO 

VALVULA DE SUCCION 
OE LENGUnA 

PLATO DE VM.VULAS 

CUBIERTA DE LA CAMAAA 
OEsue:eól ,.:-.eo·~ DESCAIIOA 

~ZA OEL CILINDIIO 



41 

1.3.2.3.4 Compresores rotatorios. 

Hay dos tipos de construcción de compresores dd lipo rotatorios: el de pistón rodante y el de 

alabe rotatorio, (wr fig. 1.25). 

El <le tipo pistón rodante tiene un rodillo montado en un ejl! excéntrico con respecto a la caja del 

cilindro. Un alabe o paleta estacionaria se mantiene pcrmancntcml.!ntl! en contacto con el rodillo por 

medio de un resorte. Esto sella cfoctivamentc el lado de succión que está orientado hacia la 

dcscarga del compresor. Debido a qut: el rodillo no está ubicado al centro dela caja, cuando gira, 

cambia el volumen tanto en el lado de succión como en lado de la descarga. Esto comprime el gas 

de manera semejante como ·lo hace d compresor reciprocantc. 

El de tipo <le alabe rotatorio tiene alabes montados en d rotor, cuando éste gira, los alabes hacen 

contacto con el cilindro debido a la ful!rza centrífuga, separando el lado de alta presión dd lado de 

baja prt:sión. 

En d caso de los compresores rotatorios no se requieren válvulas de succión porque d flujo es 

continuo y el alabe separa la presión del lado de alta del lado de baja. Sin embargo, se utiliza una 

válvula de: retención en la línea di! 1::ntrada de la succión , a fin de evitar que haya migración del 

rl!frigeranh.: al ~vaporador, micmras el compresor no cstú trajeado. 

Fig.1.25 



42 

1.3.2.3.5 Compresores rotatorios helicoidales (de tomillo) 

Este compresor también es del tipo de desplazamiento positivo, que aumenta la presión 

disminuyendo el volumen del gas. Se compone de dos motores engranados, cuya forma es algo 

semejante a la de tomillos comunes (fig. l.26). Un motor acciona el rotor macho, el cual tiene 

lóbulos prominentes. El rotor hembra tiene ranuras en los que engranan los lóbulos machos, 

imprimiéndoles movimiento. Los rotores están alojados en una caja. 

El gas refrigerante se aspira axialmente hacia los rotores desde la abertura de succión situada en el 

extremo de la caja. Cuando los rotores giran, el gas queda alojado en la cavidad existente entre los 

dos rotores. Lóbulo macho disminuye gradualmente el espacio entre el mismo y la cavidad hembra, 

aumentando así la presión del gas. Al mismo tiempo, el gas se traslada hacia el extremo de 

descarga, para salir a través de la boca de descarga. 

Fig. 1.26 

1.3.2.4. Dispositivos de control de flujo 

Vista transver­
sal de un compresor rotato­
rio helicoidal (de tornillo} que 
muestra los rotores macho y 
hembra, así como la direc­
ción del gas (Cortesía de 
Dunham-Bush, lnc). 

El dispositivo de control de flujo debe realizar dos funciones en un sistema de compresión de 

vapor. 

Debe regular el flujo del refrigerante líquido que se alimenta al evaporador, según sea la demanda. 



43 

Debe crear una caída de presión, desde el lado de alta al lado de baja del sistema. Esta caída de 

presión da como resultado la expansión del refrigerante que fluye, haciendo que una cantidad del 

mismo se evapore, de manera que se enfríe hasta la temperatura de evaporación. 

En la mayoría de casos, el dispositivo de control de flujo debe alimentar al evaporador el 

refrigerante líquido en la misma proporción que el compresor lo bombea desde el evaporador. Esto 

es, el evaporador no debe sobrealimentarse, ni subalimentarse. El dispositivo de control de flujo 

debe reaccionar ante un cambio en las condiciones, las que requieren a su vez un cambio de flujo. 

Cuando aun1enta la carga térmica en el evaporador, el dispositivo de control de flujo debe 

reaccionar y alimentar más refrigerante, y debe reducir el flujo cuando disminuye la carga. 

Otro punto que es necesario explicar es que el dispositivo de control de flujo no es un dispositivo de 

control de presión. En algunos casos es conveniente controlar la presión del evaporador o de la 

succión, manteniéndola fija en un valor, o limitarla a un valor elevado o bajo, o ambos. En la 

mayoría de los casos, el control de flujo no sólo no controla la presión del lado de baja, si no que 

puede generar problemas debido a que permite a que varíe la presión. Cuando es necesario controlar 

la presión, pueden requerirse dispositivos adicionales, o la modificación del dispositivo de control 

de flujo, o ambos. 

Tipos de control de flujo. Todos los dispositivo de control de flujo tienen una abertura o pasaje 

restringido, el cual crea la diferencia de presión necesaria para llevar a cabo sus funciones de 

expansión. La mayoría de dispositivos se construyen como válvulas; esto es, el pasaje restringido 

puede abrirse o cerrarse, y en algunos casos puede regularse entre totalmente abierto o totalmente 

cerrado. Entre estos tipos se encuentran las válvulas de expansión manual, válvula de expansión 

termostática, válvulas de flotador del lado de alta y el lado de baja, y válvula de expansión 

automática. 

Otros dispositivos de control de flujo o de expansión, tienen una abertura de restricción cuya 

dimensión es variable. Estos tipos incluyen el tubo capilar y el orificio. 

1.3.2.4.1 Válvula de expansión manual. 

Se trata de una válvula que se ajusta manualmente a fin de alimentar más o menos 

refrigerante, según sea lo necesario. se utiliza una válvula de aguja, debido a que con este tipo es 

posible loI:,>rar aumentos precisos. La válvula de expansión manual sólo es satisfactoria cuando se 

dispone nonnalmente de un operador para manipularla, y aun así, sólo si la carga no cambia 



1 

44 

bruscamente. Esta válvula se utilizaba antes de que se desarrollaran los dispositivos de control de 

flujo de tipo automático, por lo general no es adecuada para trabajar con las condiciones en que se 

encuentran los sistemas modernos. 

1.3.2.4.2 Válvula de expansión termostática 

De todos los dispositivos de control de flujo, el de más amplio uso es la válvula de 

expansión termostática (VET). Se puede utilizar con sistemas de cualquier capacidad, ya sea con 

serpentines de expansión directa o con enfriadores de Jíquidos, de expansión seca. 

Realiza un excelente control automático del flujo refrigerante al evaporador, en la proporción 

requerida, sobre una amplia gama de cargas, mientras mantiene en operación la mayor parte de la 

superficie de transferencia de calor a fin de evaporar el refrigerante a pesar de las variadas 

condiciones. esto contribuye a mantener las necesidades de· potencia aun nivel bajo. 

En la fig. 1.27 se muestra como el refrigerante líquido fluye por la abertura entre el asiento y la 

aguja de la válvula. La restricción de la abertura produce la caída de presión para lograr la 

expansión del refrigerante. 

El resorte empuja la aguja y tiende asía mantener cerrada la válvula. La guía del resorte lo mantiene 

alineado en un lugar. EJ vástago de ajuste se puede hacer girar a fin de aumentar o disminuir la 

presión del resorte. Un diafragma flexible está conectado a las varillas de empuje, que a su vez 

· están conectadas a la aguja. El movimiento descendente del diafragma separa la aguja del asiento y 

abre el orificio de la válvula. 

La parte superior del diafrabJJna está conectado a un tubo largo de diámetro pequeño, llamado tubo 

capilar, y luego a un bulbo hueco. El bulbo, el tubo y la cámara sobr~ el diafragma constituyen un 

sólo espacio cerrado, el cual contiene un fluido que ejerce presión sobre el diafragma. El bulbo está 

unido a la línea de succión, a lo largo de toda la longitud del bulbo. 

1.3.2.4.3 La válvula con igualador externo. 

Esta válvula no tiene un orifico para el igualador interno (fig.1.28 ). Tiene en lugar una 

abertura, al exterior del cuerpo de la válvula, debajo del dfafragma. Esta abertura se debe conectar 

por medio de una línea externa de igualación, a un punto más allá de donde tiene lugar la caída 

significativa de presión. Este punto se encuentra generalmente en la línea de succión a la salida del 

evaporador. 



45 

Diafragma "D" 

Bulbo remoto "E" 

Cuerpo "A" 

Entrada desde al recibidor 

Fig.1.27 

FIG. J .28 



46 

1.3.2.4.4 Válvulas limitadoras de presión. 

Se dispone de válvulas termostáticas limitadoras de presión, las cuales limitan el valor 

máximo de la presión de succión. Esta característica se llama a veces presión máxima de operación. 

Este tipo de válvulas ejerce el control de la misma manera que una válvula normal, dentro de los 

limites de las presiones de succión que son permisibles para el compresor. En el caso de que se 

llegue a la máxima presión de operación, la válvula no alimentará un flujo adicional de refrigerante, 

y la presión de succión no subirá más. Una elevada presión de succión podría ser causa de 

sobrecarga del motor del compresor. 

La válvula }imitadora de presión ayuda también a impedir el escurrimiento del líquido al compresor 

durante el arranque. Cuando arranca el compresor, el bulbo se halla a menudo a una elevada 

temperatur