Funcionamiento del frigorífico de absorción.
En primer lugar, vamos a ver como funciona el misterioso "Grupo de frío".
El grupo de frío es esa maraña de tubos que parecen no tener sentido que ocupan la parte trasera de la nevera y que introduce unos finísimos tentáculos en el interior para mantenerlo frío.
Este es el esquema del circuito de frio de un frigorífico de absorción:.
Para conseguir que este aparato del demonio funcione, se han debido meter tres fluidos dentro de un circuito en las cantidades y proporciones exactos, cada uno en su lugar del circuito y con las presiones exactas para que funcione.
Si un sistema de frío de absorción se rompe, lo sabremos porque deja un olor a amoníaco que tira de espaldas, y la solución es NINGUNA, hay que cambiar el grupo de frio completo, porque estos circuitos solo se pueden llenar de los fluidos adecuados en la fábrica, y una vez que se ha perdido parte del contenido, no hay remedio posible.
En la parte central, casi abajo del todo, hay un depósito que contiene el amoníaco. Este depósito contiene una solución de amoniaco y agua, muy rica en amoniaco. La mitad superior de este depósito está llena de hidrógeno en estado gaseoso. Desde aquí baja un tubo que conduce esta solución de amoniaco y agua a un tubo horizontal situado en la parte más baja de la nevera en el que la solución, a medida que se acerca al hervidor ya se precalienta. Mas adelante veremos como hacemos esto.
En el hervidor, la solución se calienta, ya sea con una resistencia eléctrica o con el calor que le transfiere el tubo caliente de la chimenea. Con este calor, lo que hacemos es elevar la temperatura de esta solución, haciendo que el amoniaco que hay disuelto en el agua se evapore, dejando por un lado gases de amoniaco calientes, que ascienden por el tubo, y por otro una solución de agua y amoniaco, con muy poco amoniaco, que por gravedad cae hacia el fondo del quemador.
La temperatura del hervidor debe ser la suficiente como para que el amoniaco se evapore, pero no tanta como para vaporizar el agua. Este agua caliente corre hacia abajo por un tubo concéntrico exterior. Esto hace que esta solución pobre en amoniaco vuelva al depósito.
El tubo de vuelta es concéntrico y exterior al tubo de llegada de la solución desde el deposito, por lo que este fluido cede buena parte de su calor a la solución de amoniaco que viene hacia le hervidor, lo que quita temperatura al fluido que vuelve y precalienta la solución que llega al hervidor, como vimos en el párrafo anterior. Esto solo se hace para ahorrar algo de energía en el proceso de calentar el amoniaco y para enfriar el agua pobre en amoniaco que nos hace falta en otro proceso mas adelante.
En la parte superior del hervidor, hay una sección transversal del tubo colocada con una ligera inclinación, que funciona como separador de agua. En algunas neveras hay unas pocas aletas situadas del lado derecho mirando la nevera desde detrás. Esto es para enfriar levemente estos vapores y recuperar todo el agua que quede mezclada con los vapores de amoniaco. Los restos de agua que se condensan aquí, caen por la pendiente de ese tubo y por las paredes del tubo vertical para unirse a la solución que retorna al depósito por la parte inferior.
Una vez eliminada el agua, se enfría el vapor de amoniaco en las aletas que se ven en la parte superior de nuestro frigorífico. Al enfriar este vapor, y a la presión a la que esta sometido, el amoniaco se licua y pasa en estado líquido al evaporador, en el interior del frigorífico. La presión de vapor del amoniaco es de más de 8 Kg/cm2, es decir, en el interior de estos tubos tenemos una presión similar a la de una botella de propano.
El evaporador esta lleno de hidrógeno, que es un gas muy ligero, así que por la diferencia de presión, el amoniaco se vuelve a evaporar, pero no por temperatura, sino por la expansión de su volumen, lo que genera frío. Como esta zona esta en el interior de la nevera, ya estamos fabricando cubitos de hielo.
La salida del evaporador, es una mezcla de hidrógeno y amoniaco. El hidrógeno procede de la parte superior del depósito central, llega a la entrada del evaporador por un tubo vertical que habitualmente está situado a la izquierda de la nevera vista por detrás.
La salida del evaporador, se lleva al serpentín situado en la parte central, a unirse con la solución de agua y amoniaco sobrante del hervidor. En este serpentín, la solución de agua muy pobre en amoniaco, en contacto con el gas mezcla de hidrógeno y vapores de amoniaco, absorbe los vapores de amoniaco y lo que llega al depósito tras recorrer juntos este serpentín es una solución liquida de agua y amoniaco con alta proporción de amoniaco y un gas que ya no lleva casi vapores de amoniaco, solo hidrógeno, aunque queden pequeñas trazas de amoniaco.
Y así llegamos al punto inicial, un depósito lleno de agua con alta concentración de amoniaco y atmósfera de hidrógeno.
Este ciclo repetido muchas veces, enfria el evaporador que hay dentro del frigorífico.
Como vemos, solo hay que calentar el hervidor de amoniaco, y el resto lo hacen la física y la química.
Calentando el hervidor.
Una vez que tenemos el circuito de frio, hay que calentar el hervidor. La temperatura óptima para que esto funcione está entre 40 y 50 grados. Lo podemos calentar de varias formas, pero que se utilizan en las autocaravanas es con gas o con electricidad.
En un frigorífico trivalente, tenemos un sistema que consiste en tres tubos soldados al tubo del hervidor que lo rodean:
A ambas resistencias les llegan los cables que las alimentan para generar el calor. Al quemador le llega el tubo del gas, y ademas, también le llega varios cables y en algunos casos un capilar para detección del fuego.
Empecemos por lo mas sencillo: Funcionamiento a 12V.
Si queremos que funcione a 12V, solo tenemos que alimentar a 12V la resistencia correspondiente, que esta alojada en uno de los tres tubos exteriores. Esta resistencia es de alrededor de 1,5 ohmios. Si la alimentamos con 12V, tendremos una corriente de unos 8 Amperios. Eso nos da una potencia de 96 W. En realidad es algo mas, porque cuando alimentamos a 12V esta resistencia, el motor está funcionando, y el voltaje es de algo mas de 14V, eso hace que la potencia disipada por la resistencia sea de unos 130 W.
Es una creencia generalizada que el frigorífico enfría menos a 12V, o que solo sirve para mantener el frio, pero es falso. La potencia calorífica que le damos al hervidor es similar a la que le damos cuando estamos a gas o a 220 V, pero eso solo ocurre si tenemos una instalación bien hecha. Como se ve en los cálculos en el párrafo anterior, la diferencia entre alimentarla con 12V y 14V es abismal, y si la instalación no esta bien hecha, es probable que no le llegue todo el voltaje que necesita la resistencia.
Una vez que alimentamos la resistencia, todo el conjunto dentro del tubo calentador toma temperatura, y el hervidor empieza a funcionar. ¡Ya tenemos frio!.
El siguiente sistema por simplicidad es el de 220 V: Funcionamiento a 220V.
Al igual que en 12V, solo tenemos que alimentar la resistencia, que para los 220V suele ser de unos 400 Ohmios. Con ese valor de resistencia, al alimentarlo con 220V, tenemos una intensidad de algo mas de 1/2 amperio. Eso nos da una potencia de unos 120 W. Los números expuestos son orientativos. Cada marca coloca unas resistencias adecuadas a la potencia que necesita para su grupo de frio, pero suelen estar todas entorno a estos valores. Además, si medimos las resistencias en frio, el valor es ligeramente diferente del que tienen cuando están calientes.
El circuito de 220V, además suele llevar una toma de tierra conectada a todas las partes metálicas del circuito, para evitar que un aislamiento en mal estado nos pueda causar un accidente si tocamos el frigorífico. Hay que recordar que estos frigoríficos están constantemente en movimiento abordo de un vehículo, y las vibraciones pueden causar un deterioro de los aislantes que mantienen las resistencias sin contacto eléctrico con la estructura del frigorífico.
Una vez que alimentamos la resistencia, al igual que en 12V, el tubo calentador toma temperatura, y el hervidor empieza a funcionar.
Por último, el modo gas: Funcionamiento a GAS.
Más de lo mismo, tenemos que calentar el hervidor hasta esos 40~50 grados. Eso lo hacemos con una chimenea que se calienta y cede el calor generado al hervidor. eneste caso lo vamos a hacer con gas. Para esto, colocamos en la parte baja de un tubo una llama, muy pequeña, apenas le vamos a meter 20~25 gramos de gas por hora. Esta llama es suficiente para calentar el tubo. El gas se introduce mezclado con aire. Para esto, hay un mezclador junto al quemador. Soplamos el gas sobre el tubo mezclador, y en este tubo, por efecto Venturi el gas se mezcla con el aire y al quemador le llega este gas con oxigeno que produce una llama perfectamente azulada que nos genera una buena cantidad de gases quemados muy calientes. El gas quemado, como es mas caliente que el aire y pesa bastante menos, sube por el tubo. A mitad del tubo, justo a la altura a la que está el quemador, colocamos una espiral de chapa, que tiene como propósito retener los gases quemados dentro del tubo el tiempo suficiente para que este calor de los gases se transfiera al tubo, y ya tenemos el mismo efecto que con la resistencia eléctrica, estamos calentando el conjunto hasta esos 40~50 grados para que el hervidor funcione.
Para que el gas funcione de forma con seguridad, son necesarios algunos sistemas que complican la cosa.
En primer lugar, el sistema de gas debe llevar algun mecanismo que corte el gas en caso de que un golpe de viento apague la llama, de forma que no tengamos una salida descontrolada de gas sin quemar, que se podría acumular en el compartimento del frigorífico y provocar una explosión. Este mecanismo, en los aparatos más sencillos consiste en un termopar que mantiene la válvula de gas abierta solo cuando hay una llama activa. En los primeros frigoríficos manuales funcionaba como la llama piloto de un calentador de casa, la válvula la presionamos durante el arranque, y mantenemos pulsada la llave del gas hasta que el termopar se calienta. Una vez que el termopar se ha calentado, mantiene la válvula abierta hasta que la llama se apaga y el termopar se enfría, en ese momento deja de mantener esa válvula abierta y se cierra completamente.
En estos frigoríficos, hay una pequeña lente al fondo que nos permite ver el quemador desde el interior de la autocaravana (apartando las verduras para que nos dejen ver la lente). El procedimiento es abrir el gas girando al botón y mantener el botón pulsado. Después damos un par de toques al piezoeléctrico, que esta conectado a una bujía que incendia el gas en el quemador. Esperamos unos segundos, y al calentarse el termopar hace el mismo efecto que nosotros pulsando el botón, mantiene la válvula abierta. Para regular la cantidad de frio, regulamos la cantidad de gas girando el botón, y en caso de apagado accidental de la llama, el termopar se enfría y corta el gas. La regulación se hace simplemente regulando la cantidad de gas, con lo que regulamos la cantidad de calor que le ponemos al hervidor, y la seguridad es el termopar.
tipos de termopar.
Hay dos tipos de termopar, los eléctricos y los hidráulicos. En el primer caso, es un verdadero termopar, una union entre dos metales diferentes, que al estar juntos y calentarlos, da un pequeño voltaje (apenas unas décimas de voltio), suficiente para retener una bobina solenoide que empuja la válvula para mantenerla abierta. Al arrancar, abrimos la válvula y movemos a su posición de "activo" el núcleo del solenoide. Cuando la llama calienta el termopar, la tensión generada es suficiente para mantener el núcleo del solenoide pisado y manteniendo la válvula abierta.
Los mal llamados termopares hidráulicos son un capilar muy fino lleno de aceite, con un bulbo cerca del fuego y un pequeño piston del otro extremo. Cuando todo está frio, el pistón esta dentro de su alojamiento, pero cuando la llama calienta el bulbo, el aceite se calienta y se dilata. Esta dilatación empuja el aceite por el capilar y hace salir el pistón, que oprime la válvula para mantenerla abierta, ya podemos soltar el botón, que la presión del aceite mantiene la válvula abierta. Si el gas se apaga, el aceite se contrae de nuevo al enfriarse, el pistón vuelve al interior de su alojamiento, y la válvula se cierra. Este último tipo de "termopar" está en desuso, pero aun se puede ver en algunos frigoríficos antiguos.
Problemas en el grupo de frio.
En las aletas de refrigeración, la temperatura ideal esta entre 40 y 50 grados, por lo que en verano conviene refrigerarlas, pero no tanto como para reducir su temperatura, por eso se suelen poner ventiladores con termostatos que los detengan si la temperatura en las aletas bajan de 40 o 45 grados.
Este sistema es muy poco eficiente comparado con otros, como el compresor. Para una cantidad de frío determinada, con este sistema hace falta casi 10 veces más de energía que con un compresor, pero por el contrario, nos permite utilizar gas, y aunque el gasto energético es mucho mayor, el peso de esa "energía" en forma química en la botella de gas es muy inferior al peso de las baterías capaces de almacenar una cantidad de energía equivalente.
Además, tiene otro problema. Si la temperatura ambiente es muy alta (mas de 30 grados) no se va a enfriar y licuar de forma adecuada el amoniaco, lo que se traduce en un funcionamiento pobre a temperaturas altas. En general este sistema funciona bien cuando la temperatura diferencial entre el interior del frigorífico y el ambiente exterior no es superior a 25 a 30 grados, es decir, a temperaturas de 35 y 40 grados va a ser muy difícil enfriar el interior por debajo de 10 grados.
Una avería de estos sistemas suele ocurrir cuando están mucho tiempo sin utilizar. El amoniaco disuelto en el agua se cristaliza depositándose en el fondo del depósito y en la cara inferior tubo que va hasta el hervidor. Esto hace que la proporción de amoniaco en la solución de agua sea muy baja, y el frigorífico apenas enfría o no enfría nada. Aquí viene el famoso truco de darle una pequeña paliza con el mango del martillo a los tubos inferiores y al depósito, y ponerlo 24 horas boca abajo. Esto suelta los cristales y se disuelven de nuevo en el agua. Hay que decir que esto hay que realizarlo con mucho cariño, y con un mango de madera, para no dejar marcas en los tubos ni correr el riesgo de provocar alguna grieta que nos lleve a tener que tirar el grupo de frío.
Nota sobre las diferentes energías utilizadas.
Para calentar el hervidor, como hemos visto, hay tres sistemas. Uno es calentarlo con una resistencia de 230V. Esta resistencia es de unos 100 a 130 W. Es decir, que generamos el calor correspondiente a estos 100W de potencia, eso lo determina la ley de Joule, cada vatio de potencia nos genera 23,9 calorías por segundo, que contribuyen a calentar el tubo de amoniaco. Eso quiere decir que si la resistencia de 12V es de la misma potencia que la resistencia de 230V, va a generar exactamente las mismas calorías y vamos a calentar el amoniaco exactamente en la misma proporción.
La única diferencia es que con una resistencia de 12V, para poner 120 W en la resistencia hay que hacer que lleguen esos 12V, con un intensidad de 10 Amperios a la resistencia, y con 230V, hace falta llevar los 230V hasta la resistencia con una intensidad de poco más de 0,5 amperios. Esto parece una tontería, pero en la instalación de 230V, con esa intensidad de 0,5 Amperios, apenas se pierde 0,1 V desde el enchufe de entrada a la autocaravana hasta la resistencia del frigorífico pasando por el relé, y eso supone 1/2000 de la potencia disipada, es decir, que de los 120W, solo se pierde 0,6 W en los cables, que no es prácticamente nada.
Por el contrario, en la resistencia de 12V, si llevamos un cable de 10 mm de sección desde el alternador hasta el frigorífico, directo, perderemos 0,1V, que a 10 Amperios supone 1 W, ya estamos perdiendo 10 veces más que a 220V, pero hay formas peores de hacer la instalación, que es como la hacen algunos fabricantes de autocaravanas, ponen un cable de 4 mm (en el mejor de los casos) que va desde la batería de motor , pasando por un fusible, de aquí va a un conector del bloque eléctrico, pasa por un rele, sale del bloque eléctrico por otro conector, y de aquí va al frigorífico.
A todo esto, para hacer la instalación más cómoda, el cable desde la batería de motor hasta el EBL da tres vueltas a la autocaravana, y desde el EBL, como queda del lado contrario de la autocaravana, sale por el exterior, y tras otros cuatro metros de vueltas inútiles, pero muy cómodas de montar para ellos, llega al frigorífico. Como resultado, tenemos 15 metros de cable, dos conectores de escasa calidad y un rele interpuestos en la linea que trae los 12V desde la batería del motor (que no del alternador) hasta el frigorífico, en total, de los 12V solo llegan 11. 1V de caída de tensión supone que en lugar de tener 120W en la resistencia, solo tenemos 100W, porque además, la intensidad ya no va a ser 10 Amperios, va a ser de 9, porque al haber menos voltaje, la corriente va a ser menor. veamos las cuentas:
12 V aplicados a una resistencia de 1 ohmio causan una corriente de 12 Amperios. 12 V por 12 A suponen 144 W. 11V aplicados a la misma resistencia de 1 ohmio hacen pasar 11 Amperios. La potencia disipada será de 11 V x 11 A = 121 W.
De aquí viene el BULO de que los frigoríficos a 12V enfrían menos que a 230V.
Cuando llevaba mi frigorífico trivalente, cansado de que no enfriase bien a 12V, tiré un cable directo de 10mm de sección desde la salida del alternador (con un fusible aéreo), en el mismo borne donde conecta el cable que va a la batería de motor, directo hasta un relé en la mismísima resistencia del frigorífico, y la masa de la resistencia, con otro cable de 10mm directo a un tornillo del chasis justo bajo el frigorífico. Podía medir en la resistencia 14,4V al arrancar el motor, cuando antes de esta operación raramente subia de los 13,5V. Ciertamente, cuando circulas, hay más movimiento de aire en el recinto del frigorífico, y el rendimiento baja ligeramente, pero enfriaba exactamente lo mismo que a 230V o a gas.
Cuando el frigorífico funciona a gas, el chiclé que lleva en el quemador mete unos 15 a 20 gramos por hora. Una botella de butano de 13 Kg nos da para más de un mes de frigorifico, pues además, el quemador no está el 100% del tiempo funcionando. Esta cantidad de gas es equivalente a 250 W, pues el poder calorífico del butano es de entre 12,5 y 13,5 W por hora y gramo, pero como expresé mas arriba, el sistema es sumamente ineficiente. La mitad del calor sale al exterior por la chimenea, y eso a pesar de que retenemos los gases con la espiral en la chimenea para calentar el hervidor, pero aun asi, si pones la mano en la salida de la chimenea verás la cantidad de calor que soltamos a la atmósfera. Digamos que se aprovecha aproximadamente la mitad del calor, unos 120W, que es más o menos la misma potencia de las resistencias eléctricas.
Como vemos, la cantidad de calor que aportamos al hervidor de amoniaco es prácticamente la misma sea cual sea la energía utilizada.
Búsqueda de averías.
Voy a enfocar la descripción de los sistemas electrónicos a través del diagnóstico de las averías mas comunes..
Para diagnosticar correctamente una nevera que no funciona, conviene saber cual es el mecanismo de funcionamiento, y salvo muy raras excepciones, todas funcionan mas o menos igual.
Cuando tu enciendes la nevera, si es manual inicia el modo de energía que selecciones, y si no es posible por faltar alguna condición, marca la avería correspondiente.
Si la nevera es automática, la nevera selecciona el modo de funcionamiento según tengas una fuente de energía u otra. La preferencia de la nevera es 230V, si no hay 230V prueba con 12V, y si no hay 12V se pasa a gas.
En los frigoríficos modernos hay que diferenciar entre la placa de control y el panel de mandos. Hay frigoríficos que llevan todo en uno, una placa electrónica en el frontal que hace todo el trabajo, y lleva incorporados los botones de mando y los LEDS, indicadores de todo tipo o pantallas, pero hay otros en los que existe una caja de control en la parte trasera o superior, escondida, y un panel de mandos en el frontal con esos botones, LEDS, etc y que va unida por un cable a la caja de control, parecido a las centralitas de autocaravanas, en las que diferenciamos el panel de control y el bloque eléctrico.
La detección de 230V se hace a través de un circuito que cuando hay 230V en la entrada de la nevera, activa este modo de energía. Algunas neveras, detectan la presencia voltaje, pero si el voltaje es inferior a un cierto valor, digamos 190V, señalan la avería y pasan al siguiente modo disponible (o no, depende del modelo).
La detección de 12V se hace a través del cable D+. Si no hay 230V y en el cable D+ hay 12V es porque el motor está en marcha y podemos tirar de este recurso sin problemas, porque el alternador va a dar la corriente adecuada, y no corremos peligro de descargar las baterías. En ese caso, algunas neveras comprueban si hay 12V en la línea de potencia y masa en la línea de masa de la resistencia. Si todo va bien, se queda a 12V, y si hay algún problema, señala la avería y pasa a gas (o se queda con la avería...).
Y llegamos al gas.
Si la nevera es manual y seleccionamos gas, o si no detecta 230V ni D+, la nevera entra en modo gas. Para encender el gas se desata una secuencia muy precisa que nos puede dar pistas sobre la avería.
Hay tres tipos de neveras para este cometido. Empiezo por las mas "compactas".
1) La electrónica de la nevera abre el gas. Para esto, envía un voltaje a la válvula correspondiente y ya tenemos gas en el quemador.
2) Se inicia la chispa para encender el fuego. Este tipo de neveras suele llevar el ignitor incorporado en la placa de control (Thetford y similares), así que hay un cable que va desde la bobina de alta tensión que esta en la misma placa de la electrónica hasta el quemador. Cada vez que la bobina de alta da un impulso, salta una chispa y se enciende el fuego.
3) Se detecta el fuego. Hay dos sistemas, uno es una bujía específica que detecta el fuego y otro sistema utiliza la bujía de encendido (mientras no hay chispa) para esa detección. Todas utilizan el mismo principio. El aire es aislante, pero los gases en estado de plasma que hay en el fuego conducen la corriente eléctrica. No es un cortocircuito perfecto, pero es suficiente como para ser detectada esa conductividad por los circuitos adecuados. Cuando se detecta que hay fuego, se deja de dar chispas.
Ya tenemos el fuego encendido. En caso de que una ráfaga de aire u otro evento apague el fuego, pasamos de nuevo al punto 2, es decir, volvemos a dar chispas y a vigilar si hay fuego.
Si después de unos segundos (10 a 15) no se consigue encender (o no se detecta fuego), la electrónica asume que no hay gas y apaga todo, señalando la avería.
Si alcanzamos la temperatura deseada dentro del frigorífico, sea cual sea la energía seleccionada, se desconecta hasta que la temperatura suba en el interior del frigorífico y necesitemos de nuevo poner en marcha el grupo de frío, en cuyo caso repetimos todo desde el principio.
El segundo tipo de nevera lleva el ignitor fuera de la placa de control. En estas neveras, la placa de control abre la válvula de gas y alimenta el ignitor que se encarga de generar las chispas. Todo igual que antes, salvo que la chispa se genera fuera. Por lo general, en el mismo ignitor suele ir la detección de fuego, y la válvula de gas lleva un sistema que mantiene el gas abierto mientras haya fuego con un termopar. Las Dometic RM4505, RM6505 y RM 7505 utilizan este sistema.
La secuencia es muy parecida a las primeras: 1) La electrónica de la nevera abre el gas (válvula directa). Para esto, envía un voltaje a la válvula correspondiente y ya tenemos gas en el quemador. En los Dometic se escucha un "clonk" fuerte, pues lleva un solenoide bastante potente. Al mismo tiempo se activa el termopar enviando un voltaje a la válvula correspondiente.
2) Se inicia la chispa para encender el fuego. La placa de control alimenta el ignitor y éste empieza a dar chispas.
3) El ignitor detecta que hay fuego, envía una señal a la placa de control y deja de dar chispas. En este momento la placa de control espera unos segundos para que el termopar se caliente, corta la corriente a la válvula de gas directo y deja corriente en la válvula del termopar para que se mantenga el fuego. El ignitor se mantiene alimentado porque se necesita para saber si hay fuego o no, pero el ignitor ya no da chispas.
En caso de que se apague la llama, el ignitor lo detecta, envía la señal a la placa de control que abre la valvula de gas directo. Al mismo tiempo el ignitor empieza a dar chispas hasta que enciende la llama. Si esto no se consigue en unos segundos, la placa de control corta la corriente a las válvulas, apaga el ignitor, señala avería de "falta gas" y listo, todo apagado.
Una variante es la que utilizan los frigoríficos Dometic RM6505 y RM7505, y es que el termopar es eléctrico, y lleva una pequeña corriente al solenoide que mantiene la llama encendida. En la conexión del termopar al solenoide, se intercala un interruptor electrónico que consiste en un transistor que si no está alimentado en su puerta no deja pasar la corriente del termopar a la bobina. Para que funcione, alimentamos la puerta del transistor, después hacemos la secuencia de encendido, y cuando haya que apagar la llama, se quita la alimentación de la puerta y la bobina deja de recibir la corriente del termopar, por lo que la válvula se cierra y la llama se apaga.
El tercer tipo de frigoríficos, como el RM8505, por ejemplo, lleva un ignitor que es algo mas que eso. Es un sistema de control de gas completo. Cuando la placa de control decide que hay que encender el gas, alimenta el ignitor. Este se ocupa de abrir la válvula de gas, dar la chispa, detectar el encendido del fuego, si hay un apagado, vuelve a intentar encender, etc, pero si no consigue encender en un tiempo prudencial, envía una señal a la placa de control, y la placa de control avisa de "defecto gas" y corta todo.
Averías del sistema de 220V.
Si el frigorífico es manual, y al poner la opción de 230V nos da avería, es posible que no llegue 230V a la regleta de entrada al frigorífico. En este caso, hemos seleccionado 230V, pero no hay energía para funcionar. Lo primero es medir la entrada de 220V al frigorífico.
Si no tenemos tensión, hay que mirar si está conectada la autocaravana y tenemos el piloto de "red exterior" iluminado en el panel. Puede que tengamos el diferencial/magneto térmico desconectado, o que haya un fusible específico para la nevera, o que el cable que lleva la tensión a la nevera esté cortado en alguna parte. Hay que perseguir este cable y asegurarse de que le llega 220V a la nevera.
Si la nevera es automática, y se pasa ella sola a 230V, es posible que tengamos un problema en los cables que van desde la placa de control hasta la resistencia o la resistencia cortada, y en ese caso, aunque la apariencia sea de funcionamiento normal, no enfríe.
Si a la entrada de la nevera llega tensión, esta tensión va hasta la placa de control, en la que hay un relé y de aquí sale otro cable hacia la resistencia. Si la tensión llega a la placa de control, en algunas neveras en las que esta tensión se controla, si nos da defecto de tensión, puede que el cable esté cortado, algún conector suelto, o que la tensión esté baja.
En los frigoríficos que no controlan la tensión, puede que el panel del frigorífico no nos de avería, pero si la resistencia está cortada o alguno de estos cables está dañado, no se llegue a calentar el hervidor de amoniaco y no tengamos frio.
Si la resistencia esta en buen estado, la tensión llega a la placa de control, pero no sale hacia la resistencia, lo que tenemos averiado es la placa de control, que, o bien no detecta la señal, y por lo tanto no activa el 220V, o bien la detecta, pero el relé o el circuito de mando están dañados y no se llega corriente alguna a la resistencia.
Otra posible avería es que salte el diferencial al poner la nevera a 230V, eso indica que la resistencia se ha derivado a tierra, y por eso salta el diferencial.
Como veis, las averías de 230V no son complicadas.
La resistencia tiene un valor de unos 200 a 300 ohmios. Ese valor puede variar un poco si esta fría o caliente. Además, los terminales de la resistencia nos deben dar resistencia infinita (circuito abierto) con el chasis, debe estar perfectamente aislada.
Averías del sistema de 12V.
En los frigoríficos muy antiguos, solo llegaba el +12V para alimentar la resistencia, ya que el resto se hacía con conmutadores que conectaban una u otra energía. En los frigoríficos con menos de 20 años, hay una placa electrónica que necesita 12V permanentemente. Suelen tener dos entradas de 12V, una para la electrónica, de poco consumo, y otra de potencia para alimentar la resistencia, que se traga entre 8 y 15 Amperios. Si falta la tensión de 12V permanente, la placa no enciende y nada funciona. Si pasa esto, que ni enciende, hay que mirar en las fichas de conexión de entrada y comprobar que hay 12V en la entrada permanente, si esto no es así, toca revisar cables o fusibles en la centralita.
Suponemos que ya tenemos tensión de 12V en esta entrada y continuamos con la entrada de potencia. En algunas autocaravanas, esta tensión también es permanente, pero en otras, la centralita corta este +12V si no hay señal D+ procedente del alternador. Eso puede dar lugar a que seleccionemos manualmente el funcionamiento en 12V y al no haber tensión, tengamos una señal de avería, pues el frigorífico no va a funcionar.
La señal D+ también llega a la nevera, y en ese caso, si la nevera es automática, cuando detecta esta señal, se pasa automáticamente a 12V. Si la nevera no pasa automáticamente a 12V es lo primero que debemos comprobar, que en esta ficha llega +12V con motor en marcha. Puede ocurrir que la señal de +12V permanente este bien, y que llegue la señal D+ que indica que el motor esta en marcha. Según el tipo de nevera, simplemente no enfría, o si la nevera es capaz de detectar la presencia del +12V de potencia, y este voltaje no llega, nos de señal de avería.
Hay neveras modernas que además de esto, comprueban que la masa de la resistencia esta perfectamente conectada, y si eso no es así, en el terminal de masa de la resistencia aparece un voltaje residual, y la nevera lo detecta y también nos daría avería.
Ahora vamos a buscar la avería:
1) Ponemos una nevera manualmente a 12V y no enfría. En este caso simplemente hay que buscar si llega el +12V de potencia, que no llegará nunca si el motor esta apagado, y la avería puede estar en la resistencia cortada (con un valor cercano a 1 ohmio) o en la centralita de la autocaravana, que no envía este voltaje con motor encendido.
2) Ponemos la nevera manualmente a 12V y nos marca fallo. Es el mismo caso que antes, solo que le electrónica nos avisa.
3) La nevera no pasa automáticamente a 12V. Casi siempre es porque no llega la tensión D+ a la nevera al arrancar motor, hay que comprobar esta señal. También puede ser porque no llega el +12V de potencia, y la nevera, como no detecta ese voltaje o falla la masa, se niega a pasar a 12V.
4) La nevera pasa automáticamente a 12V pero no enfría o da señal de error. Pues casi lo mismo, el D+ llega a la placa de control, intenta pasar a 12V, pero no hay +12V en la entrada de potencia, y si la placa lo detecta, marca el error, y si no, simplemente no enfria. Recordad siempre que el fallo puede ser por falta del +12V de potencia o por falta de masa en la resistencia.
Hay frigoríficos que no hacen ninguna comprobación, por lo que pueden indicar que están a 12V sin dar señales de alarma y no enfriar, mientras que otros verifican la señal de +12V de potencia y los hay que incluso detectan la falta de masa, señalando en este caso la anomalía.
Averías del sistema de gas.
Antes de seguir, tengo que avisar que estos problemas los debe solucionar un experto en frigoríficos de gas. Las indicaciones que doy aquí son una mera indicación, y si alguien se atreve a seguir este manual, lo hará bajo su responsabilidad, y aun así, después de solucionar el problema, debería contactar con un especialista que supervise el trabajo. Trastear en los sistemas de gas es muy peligroso
Para calentar el amoniaco, como hemos visto, lo podemos hacer con gas. Cuando tenemos una baja eficiencia, lo primero es limpiar la chimenea, como veremos después, la chimenea sucia va a dejar salir todo el calor al exterior por la chimenea y no va a calentar el amoniaco. Una vez limpia la chimenea, hay que mirar la llama. La llama debe ser estable, de color azul o ligeramente. Debajo del quemador tenemos el tubo que trae el gas. Al final de este tubo hay un paso restringido que tiene la forma de una chapita con un agujero de unas centésimas de milímetro. Este es el chiclé. Está calculado para que un gas de la densidad del butano/propano, y a una presión de 30 mb salga por este agujero a razón de unos gramos por hora. Es decir, que este chiclé es el limitador de la cantidad de gas que vamos a meter en el quemador.
Este mecanismo tiene una segunda función, y es hacer una mezcla perfecta de butano y aire, para obtener la proporción exacta de gas y oxigeno que nos de esa llama perfecta en el quemador. Para esto, el gas se debe soplar dentro de un tubo que tiene a los lados unas aberturas que dejan entrar aire. Si todo está limpio, el gas sale en un chorro perfectamente rectilíneo que arrastra el aire por efecto Venturi y la mezcla es empujada hacia el hornillo quemador.
Si este sofisticado mecanismo se ensucia, el chorro de gas no sale perfectamente dirigido hacia el lugar correspondiente, se mezcla con falta o exceso de aire, parte del gas podría salir por las entradas de aire laterales, la mezcla que llega al quemador tiene falta o exceso de oxígeno, y el resultado es una llama inestable, amarillenta, poco calorífica que no es capaz de calentar el amoniaco como corresponde. La solución a este problema es una buena limpieza del quemador y de todo el dispositivo mezclador. Hay que hacerlo con mucho cuidado. No hay que utilizar ningún alambre o algo parecido en el chiclé, pues podríamos hacer el agujero mas grande, lo que haría salir mas gas del necesario. Además, se podría deformar y el gas se soplaría en la dirección equivocada. Lo mejor es limpiarlo todo con productos adecuados sin forzar las piezas y soplar con aire a presión. Si se hace una limpieza cada año, aunque aparente no hacer falta esa limpieza, estaremos evitando que se acumule toda la porquería que trae el gas. El butano especialmente es muy sucio, y trae mezclado algo de aceite que se termina depositando en los puntos mas críticos de la instalación, el regulador, el chiclé, las válvulas, etc.
En el quemador, puede haber también elementos como bujías, termopares, y otros elementos auxiliares. Estos elementos también se deben mantener en perfecto estado de limpieza.
Hay bujías que sirven para encender, generan la chispa que hace iniciar la combustión del gas. Si están sucias, o esta sucio el quemador, la chispa no salta donde debería, que es de la bujía al quemador, y en un punto donde el gas se pueda incendiar. SI hay suciedad, la chispa saltará a un lugar metálico que puede no ser el mejor para iniciar la llama. Incluso podría saltar la chispa hacia el borde del quemador en lugar de saltar hacia el punto de salida del gas.
Hay otras bujías que sirven como detectores de fuego encendido. Esto se hace midiendo la impedancia entre la bujía y el quemador, que suele estar siempre puesto a masa. Cuando no hay fuego, el aire o incluso el gas, son aislantes, y la impedancia entre la bujía y la masa es infinita. Cuando se inicia el fuego, el espacio entre esta bujía y el quemador puesto a masa se llena de gases ionizados, que son conductores de la corriente eléctrica. No son un conductor especialmente bueno, pero si los sometes a un determinado voltaje en corriente alterna, suelen tener una fuga eléctrica medible, lo que nos permite saber que hay fuego encendido. Si estas bujías se ensucian, la porquería que las recubre podría no ser todo lo conductora que deseamos, y la bujía no podrá detectar que efectivamente hay fuego, trastocando el funcionamiento de la electrónica.
Lo primero que podemos observar en este tipo de problemas es que a veces el frío que da la nevera de una autocaravana, depende de cómo la estacionamos. Las neveras de gas están pensadas para funcionar en vertical, y salirse de la vertical afecta en mayor o menor medida según a que lado se incline el sistema de frío. Esto ocurre porque la circulación de los fluidos, en casi todo el circuito, se hace por gravedad, ya sea por el poco peso de unos fluidos mezclados con otros más pesados, lo que les hace ascender, o por su peso, que les hace bajar por los tubos que forman el circuito.
Si la chimenea está sucia, hará que la carbonilla acumulada no deje que el tubo se caliente, eso no es importante en el tramo final ni el más bajo, pero es especialmente importante en la zona donde esta la espiral. Ya que nos ponemos a ello, lo limpiamos todo, pero poniendo especial énfasis en la zona del hervidor.
Para esta tarea, yo he utilizado un estropajo de aluminio (nanas o similar) atado a un cordel. Primero se desmonta la "T" superior de la chimenea, se saca la espiral, y es conveniente desmontar el quemador de gas, pues lo podemos llenar de porquería. Después se descuelga la cuerda por el interior de la chimenea. Una vez tenemos la cuerda por el interior, introducimos el estropajo (atado a la cuerda) por la parte superior y tiramos desde abajo, cuando sale el estropajo por abajo, tiramos de la cuerda hacia arriba para hacer pasar el estropajo en sentido contrario, y así hasta dejar el tubo perfectamente limpio.
El quemador también puede estar sucio, se puede limpiar bien desmontando y limpiando todas las piezas con un cepillo de cerdas de alambre. Hay que tener especial cuidado con el chiclé, que a veces se ciega con el aceite que trae el gas. Es muy importante no meter ningún objeto por el orificio del chiclé, pues si lo agrandamos, se pierde la calibración. EL diámetro de este orificio esta perfectamente calibrado para dejar pasar una cantidad exacta de gas a la presión de trabajo del sistema. El gasto de gas de una nevera esta alrededor de los 20 gramos de gas por hora. Un paso de gas menor nos dará una llama escasa y un paso mayor del gas nos dará una llama excesiva. Por eso es importante conservar la calibración del chiclé.
En las neveras más antiguas, se regulaba el frío abriendo más o menos el gas. Con esto conseguimos un funcionamiento más o menos potente del sistema cambiando la temperatura del hervidor. En los más modernos, simplemente se enciende al máximo el hervidor y cuando alcanzamos la temperatura apagamos, repitiendo esta operación con más o menos frecuencia según lo requiera el termostato interno de la nevera.
Frigoríficos manuales.
El sistema más sencillo es el de las neveras manuales, que aún queda alguna por ahí. Se trata de una válvula regulable, como la de un fuego de gas de la cocina. Suelen llevar un botón que giramos para abrir el gas. Girado a tope a la derecha, el gas esta cerrado. Si giramos 1/4 de vuelta a la izquierda se pone al máximo, y si seguimos girando hacia la izquierda se va cerrando el gas hasta el mínimo. Si giramos el botón no sale nada de gas, es un mecanismo de seguridad. Tenemos que apretar el botón hacia adentro, lo que abre una válvula que nos deja salir el gas mientras lo tengamos pulsado. A un lado de este botón hay un pulsador, es un piezoeléctrico, como los encendedores. Cada vez que pulsamos comprimimos un muelle, al llegar a una cierta tensión el muelle se libera y la pieza metálica que hay al final sale disparada y golpea un trozo de material cerámico que tiene propiedades piezoeléctricas, es decir, cuando se deforma genera electricidad, y si se deforma de forma brusca, genera una alta tensión que hace saltar chispa. Una cara del elemento piezoeléctrico está conectada al chasis, y la otra cara a un cable de MAT (Muy Alta Tensión) que lleva los impulsos de entre 3000 y 5000 voltios hasta una bujía en el quemador que incendia el gas (estamos pulsando el botón del gas).
Junto a la bujia hay un termopar o un sensor de fuego hidráulico. Si es un termopar, genera una tensión al calentarse que se lleva hasta un solenoide situado junto al botón del gas, y que permite que tras unos segundos, podamos soltarlo sin que se apague el gas, ese solenoide empuja la válvula por nosotros para mantenerla abierta. En el caso de sensores hidráulicos, que ya describí antes, el calor hace dilatar el aceite interior, y el émbolo al salir, pulsa la válvula, permitiendo que podamos soltarla nosotros y el fuego se mantenga.
En estas neveras, suele haber una mirilla en el rincón izquierdo de la parte más baja de la nevera, que nos permite ver si el gas está encendido, esta mirilla está situada justo delante del quemador. Estas neveras se encienden y se mantiene la llama encendida de forma permanente. Regulamos la cantidad de frio abriendo o cerrando el gas, lo que hace que la llama suba o baje dentro de unos límites, lo que genera más o menos frío en el interior de la nevera.
En caso de un apagado accidental del gas, el termopar se enfría, deja de generar corriente y el solenoide libera la válvula, eso que provoca el cierre del paso de gas y deja todo apagado. En los hidráulicos, al enfriarse, el aceite se contrae, el émbolo se retira y libera la válvula de gas con el mismo resultado.
El siguiente paso en la evolución de las neveras fue incorporar un termopar extra y un indicador de voltaje (una aguja miniatura) junto al botón del gas. Ya no era necesaria la mirilla para comprobar si la nevera estaba encendida. Después se incorporó un generador de chispas continuo al pulsador, ya no había que pulsar muchas veces, ponías el dedo encima y saltaba un par de chispas por segundo hasta encender el gas.
Mi primer frigorífico, en mi camper Weinsberg del 84, fue un Dometic de 45 litros. Venia con la mirilla al fondo, un piezoeléctrico, una llave para el gas y dos interruptores, uno para encender a 12V y otro para encender a 220V. Era especialmente incómodo, pues la puerta apenas medía 60 x 40 cm y quedaba muy bajo, pero hacía su servicio.
Al poco de tenerlo, le puse un indicador de llama en el frontal, me cansé de apartar las verduras para comprobar si estaba encendida la llama... Un poco después le cambié el piezoeléctrico por avería, no daba chispa, pero lo hice comprando un encendedor que vendían en Alcampo por 3 euros, que llevaba dos pilas de 1,5V y generaba chispas mientras tenías pulsado el gatillo Lo desarmé, y con el mecanismo adaptado a 12V, ya tenía el generador de chispas.
Bueno, en estos frigoríficos hay pocas averías. Hay que mantener muy limpio el quemador y la chimenea, como en todos, y en alguna ocasión me dio problemas la válvula, que se solucionaron desmontando limpiando y lubricando bien las piezas. El piezoeléctrico puede dejar de funcionar, lo más sencillo es comprar uno, que aun lo veo en diversas páginas web.
Por ultimo, puede dejar de funcionar el termopar, se sabe que es esto porque aunque tengas 10 minutos pulsado el botón, no se queda el gas encendido, se apaga tan pronto como sueltas el botón. Eso es señal de que o el termopar no genera voltaje, o el solenoide de la válvula no actúa como debe y no pulsa en el lugar adecuado. Para saber si es una cosa u otra, desenroscamos el termopar y medimos el voltaje mientras calentamos el extremo del sensor con un encendedor. Debe aparecer un voltaje de entre 0,2 y 0,5V en el extremo opuesto, medido entre la camisa metálica y el alma de cobre que va por el interior. Si tenemos voltaje aquí, el problema esta en el solenoide de la válvula. Eso puede suponer el cambio de la válvula completa.
En los sensores de fuego hidráulicos, se puede dar el caso de que se rompa el capilar, o aparezca un poro o una grieta. Por la poca cantidad de aceite que contiene, ni se ve la fuga, pero al calentarse el bulbo, el aceite escapa por la grieta o poro y el émbolo no sale. La única solución es cambiar por uno nuevo. Si desenroscamos el final del capilar del lado de la válvula, al calentar el bulbo vemos salir unos milímetros el émbolo del extremo contrario. Este émbolo se retrae al enfriarse el bulbo.
Otra avería que se puede dar es que el indicador de fuego no funcione, y la solución es la misma, medir el termopar y ver si da voltaje, o poner una pequeña corriente a la aguja del indicador para ver si se mueve. Por lo general la aguja se mueve con apenas 40 o 50 microamperios, es decir, que si la medimos en ohmios con el polímetro y se debería mover en escalas de 200 o 2000 ohmios. En escalas superiores la corriente es tan baja que no se movería nada.
Frigoríficos semiautomáticos.
Estos sistemas, de los que ya quedan pocos, suelen llevar una caja de control del sistema de gas y un conmutador o varios interruptores en el frente, de forma que podemos activar la resistencia de 220V, y si hubiese 220V en los bornes de entrada del frigorífico, la resistencia pondría en marcha la maquinaria del amoniaco. Otro interruptor u otra posición del conmutador conectaría la resistencia de 12V, y estamos en el mismo caso, si hay 12V en el borne de entrada correspondiente, estamos a 12V. Por lo general, en ese borne de entrada no suele haber corriente con el motor del vehículo apagado, pues un tute de 8 a 12 amperios nos dejaría la batería completamente descargada en pocas horas. Un tercer interruptor, o una tercera posición del conmutador nos activaría el funcionamiento a gas.
Exactamente igual que lo haríamos a mano, el sistema de gas suele llevar una válvula que no deja pasar el gas a menos que el termopar esté caliente y un solenoide que simula esa pulsación que hacemos en el botón del gas de los frigoríficos completamente manuales durante unos segundos para esperar que el termopar se caliente. Es más, he visto algún frigorífico de Dometic que lleva exactamente la misma válvula de gas manual a la que le han adaptado un solenoide para que mantenga el botón pulsado unos segundos hasta que caliente el termopar. En otros modelos hay una segunda válvula que mete gas directamente durante el encendido.
En los frigoríficos manuales, vigilamos a través de la mirilla o con el indicador frontal si el fuego está encendido, pero en este caso es la electrónica la que debe vigilar si hay fuego. Hay dos maneras de hacerlo. Una de ellas es un segundo termopar que indica a la electrónica que hay fuego, y otra, la mas utilizada, que consiste en una segunda bujía. Esta bujía esta colocada sobre el fuego, y como ya he describí antes, funciona midiendo la conductividad de los gases alrededor del fuego.
El sistema de funcionamiento es muy sencillo. Cuando seleccionamos gas, la electrónica inicia la siguiente secuencia:
1) Empieza por hacer una pequeña temporización, unos segundos. Esto es para evitar que haya gases embolsados alrededor del quemador de un intento anterior que puedan provocar una deflagración al intentar encender.
2) Como haríamos nosotros a mano, da corriente al solenoide que pulsa el botón de gas o abre la segunda válvula, ya tenemos gas.
3) En ese momento se inicia el sistema de chispa, que incendia el gas.
4) una pequeña temporización de unos 4 a 8 segundos, y se libera el solenoide de arranque, como si hubiésemos hemos soltado el botón en un frigorífico manual, o cerrado la segunda válvula y ya queda el fuego en manos del termopar, que en caso de que no haya fuego, cierra el gas.
5) El detector de fuego, sea del tipo que sea, informa a la electrónica si ya hay fuego. En caso de ser así, la nevera queda encendida.
6) La electrónica queda vigilando la presencia de fuego. En caso de que el fuego se apague, ya sea porque aun no estaba caliente el termopar, o porque un rato después de estar encendida la llama, un golpe de viento la ha apagado, la electrónica se pasa al punto 1 para iniciar el encendido.
7) Si transcurre un cierto tiempo sin conseguir fuego, la electrónica interpreta que o bien no hay gas, o hay algún problema que impide el encendido, así que nos marca el error (algun piloto en el frontal o un pitido) y se apaga por seguridad.
Este sistema semiautomático tiene la ventaja de que el gas puede estar siempre al máximo, y un termostato en el interior del frigorífico apaga o enciende tanto la resistencia de 12V como la de 220V como el sistema de gas, de esta forma obtenemos una temperatura mas estable dentro del frigorífico.
Las posibles averías de este sistema son casi las mismas que las de un sistema automático.
A) Puede fallar el sistema de chispa. En ese caso, el sistema trata de encender, y como no se consigue fuego, tras unos segundos de intentar arrancar, nos indica el mismo fallo que si no hubiese butano.
B) Puede fallar la válvula o el solenoide de arranque. Veríamos lo mismo que en el punto A, se inicia la secuencia de encendido, pero como el termopar esta frio, no deja pasar gas, y al no abrir la válvula de arranque, no hay gas para encender, y tras unos segundos de intento, se apaga todo con indicación de "falta gas". Aquí podemos diferencia si es la válvula o el solenoide porque el solenoide de arranque suele hacer bastante ruido, un "clac" fuerte al pegar y lo mismo al despegar. Si el solenoide se mueve, y a pesar de haber gas y chispa,no enciende, es porque no se abre la válvula, que puede estar obturada o sucia.
C) El termopar o la válvula del termopar están dañados. Los síntomas que se aprecian son que el fuego se inicia, todo arranca bien, pero cuando el solenoide de arranque se desconecta, la válvula secundaria deja de dar gas, y como el termopar no actúa, o la válvula del termopar no se abre, el fuego se apaga. Algunas electrónicas, detectan el fuego, y hacen algún re-intento más de arrancar y después marcan avería y se paran. Otras simplemente marcan falta de gas y se detienen.
D) También puede fallar el sistema de detección de fuego. En este caso, la secuencia de arranque funciona perfecta, abre el solenoide de arranque, salta la chispa, el fuego se enciende, pero tras unos segundos encendido, la electrónica, que no sabe que hay fuego, apaga todo y marca falta de gas.
Frigoríficos automáticos o AES.
Hay de varios tipos, pero en general todos funcionan casi igual. Los primeros frigoríficos automáticos que salieron, Llevaban un módulo como el descrito en el párrafo anterior, es decir, un modulo de control de gas que aprovechaba casi todo el sistema manual, y una placa de electrónica que simplemente activaba un sistema u otro según la energía disponible. Actualmente todo ha cambiado bastante.
AES II de Dometic.
El sistema AES II de Dometic. Ha sido el sistema que llevaban el 90% de la autocaravanas desde finales de los años 90 hasta mediados de la década pasada.
Este sistema lleva un módulo que genera chispa y detecta el fuego con la misma bujía. Se trata de una cajita con una entrada de 12V y una salida que da pulsos mientras no hay fuego. Si alimentamos esta caja, empieza a generar chispas, tres o cuatro por segundo. Por cada chispa que salta, da un impulso de +/- 70V en la salida. Entre chispa y chispa, utiliza la misma bujía para detectar fuego. Cuando detecta fuego, deja de dar chispas y desaparece el voltaje de la salida.
Esta cajita va conectada a una placa de control. Esta caja esta siempre en modo automático. Esta alimentada en 12V permanentemente (mientras tengamos encendida la nevera), y lleva una entrada de 220V y una salida hacia la resistencia de 220V. También lleva una salida para activar el relé de la resistencia de 12V. En los modelos antiguos (RM6505) salía por esta patilla directamente la corriente hacia la resistencia de 12V, pero en los mas modernos, (RM7505) esta salida alimenta un relé que a su vez alimenta la resistencia de 12V. Esto ha quitado bastantes problemas. A esta placa también llega una señal D+ procedente del alternador que indica que el motor está rodando. LLeva un termopar conectado a la válvula de gas y un solenoide que activa la válvula para el arranque aun con el termo par frio. Ademas, en la conexión entre el termopar y la bobina de la válvula, lleva un interruptor electrónico (un transistor MOSFET) que corta la señal del termopar a la bobina para apagar la llama.
Cuando hay 220V en la entrada correspondiente, el módulo de control se pone en modo 220V, pues este modo es prioritario. Un relé envía 220V a la resistencia correspondiente y listo.
Si tenemos señal D+, y en ausencia de voltaje en la entrada de 220V, el módulo de control se pasa al modo 12V, cierra el relé correspondiente, y se activa esa resistencia.
En ausencia de 220V y de señal D+, el frigorífico se pone en modo gas y ejecuta la siguiente secuencia:
1) Inicia el arranque:
- 1a) Envía un 12V al interruptor del termopar para activarlo.
- 1b) Envía un 12V al solenoide de arranque para abrir el gas.
- 1c) Envía un 12V a la caja del chispero para encender.
Si tras unos segundos, el chispero sigue intentando encender, pero no lo consigue (sigue habiendo pulsos en la salida de control) se apaga todo y se señala avería. Falta gas o hay un problema.
Si se consigue encender el fuego, el chispero deja de enviar pulsos y la caja de control continua con la secuencia:
2) Tras unos segundos, se corta la señal al solenoide de arranque. El fuego queda encendido. Se mantiene alimentada la caja del chispero, que a su vez vigila el fuego encendido.
3) En caso de que el fuego se apague, la caja del chispero empieza de nuevo desde el punto 1 a dar chispas hasta encender, y a enviar pulsos a la caja de control. Si tras unos segundos no se consigue re-encender, la caja de control lo corta todo.
4) En caso de alcanzar la temperatura apropiada en el interior de la nevera, la caja de control apaga el interruptor del termopar. Eso desconecta el termopar de la bobina, y la válvula de gas se cierra. También se le quita el 12V al chispero, que queda en reposo.
En caso de que la temperatura interior de la nevera suba y precisemos generar mas frio, se vuelve a empezar por el punto 1.
Si en algún momento se detecta 220V en la entrada correspondiente, se apaga el gas y se activa el relé de 220V. Lo mismo ocurre si aparece la señal D+, se activa la resistencia de 12V. Tiene preferencia (como vimos antes) la señal de 220V, por lo que si arrancamos el motor estando a 220V, nos quedamos a 220V.
Si se alcanza la temperatura en el interior de la nevera y estamos a 12V o a 220V, se desconecta la resistencia correspondiente hasta que la temperatura interior requiera de nuevo que funcione el grupo de frío.
Si paramos el motor, no se activa inmediatamente el gas, hay un tiempo de unos 15 a 20 minutos. Esto es una medida de seguridad para no iniciar el encendido del fuego si paramos a repostar.
Averías mas comunes.
Las averías de 12V y 220V son comunes a todos los frigoríficos, y la búsqueda de averías en estos dos sistemas ya están descritas más arriba. Solo decir que en estos frigoríficos, la detección del 220V se hace con una resistencia de 68K en serie con un opto acoplador, de forma que en los semiciclos positivos de la onda alterna de 220V, tenemos una corriente de algo más de 3 mA en la entrada del opto acoplador. Por otra parte, lleva un triac montado de forma que salte únicamente si la tensión de entrada supera los 170 V, de esa manera, en los semiciclos negativos, si la tensión de entrada supera los 170 V, también tenemos impulso. La placa puede detectar esos impulsos, si tiene 100 cada segundo, es una tensión normal, si solo se cuentan 50 por segundo, quiere decir que en los semiciclos negativos no hay impulso, es decir, hay voltaje en la entrada, pero es anormalmente bajo.
La resistencia utilizada se suele tostar, lo que es normal, pero en algunos casos se llega a cortar, pues como el circuito está sumergido en una pasta dura, no tiene la refrigeración adecuada. Esta avería es "reparable", ya que podemos romper esta pasta con cuidado de no dañar los terminales de la resistencia, eliminar la resistencia dañada cortando las patas a raíz de la propia resistencia, y en los terminales que nos quedan se puede soldar una nueva. Yo he reparado así alguna de estas placas, pero le he puesto una resistencia mayor, de 2 W en lugar de la original de 1 W, y montada más separada de la placa, dejando un espacio de 5 a 8 mm, para que quede mejor refrigerada.
Si la avería es del relé de 12V no hay reparación, pues al intentar sacar el relé se suele hacer un destrozo importante en la placa.
Y vamos con el gas...
Encendedor Dometic para frigoríficos AES II
Suponemos que el frigorífico cambia de una energía a otra perfectamente, que funciona a 12V y a 220V, así que damos por bueno el grupo de frío.
Si la electrónica funciona bien, debemos tener 12V en el solenoide grande, el de arranque, durante la secuencia de encendido.
1) El solenoide no se mueve. Si hay 12V en los cables del solenoide y no se mueve, puede ser suciedad en el núcleo. se puede desmontar fácilmente y moverlo a mano para ver si se mueve con facilidad, o medir la intensidad que circula por la bobina, que debe ser de unos 2 Amperios. Si la intensidad es nula, esta la bobina cortada, cambio de solenoide. Si tenemos intensidad y no mueve, limpieza tanto del solenoide como de la válvula, puede ser que el solenoide estando bien no tenga fuerza para mover la válvula si ésta está trabada.
Si el solenoide se mueve, podemos mirar si hay llama en el quemador y si salta la chispa mientras el solenoide esta activo. Por lo general, si hay chispa y no enciende la nevera hay un problema de la válvula (activada por este solenoide) o de mal posicionamiento de la bujía.
2) El chispero. Simultáneamente a abrir el gas, le deben llegar 12V al chispero, que debería encender el gas. Si no le llega 12V al chispero tenemos una avería de la placa de control, y si le llega y no salta chispa, esta claro, es el chispero. Antes de nada hay que comprobar que la chispa salta en su sitio, es decir, en la punta de la bujía. A veces, si la bujía o el quemador están sucios, la chispa salta, pero fuera de su sitio, y no llega a encender el gas. También puede ser que el cable que lleva la chispa desde el chispero a la bujía, por el movimiento de la autocaravana y el roce con alguna parte metálica, se pela y la chispa salta a mitad del recorrido del cable.
Si todo esto está bien, la llama debería encender, pero puede ocurrir que la llama, unos segundos después de encender, se apaga. entonces llegamos al punto 3...
3) Si el termopar está dañado, no va a alimentar la válvula de mantenimiento de la llama, y cuando se termine la secuencia de arranque, el solenoide grande cierra, y el gas se corta. Aquí podemos tener varias averías diferentes:
4) La bobina de mantenimiento de la llama. Es un pequeño solenoide situado justo detrás del quemador, al que llega el cable del termopar. Esta bobina a veces pierde eficacia, y aunque el termopar esté en condiciones, no tiene fuerza para mantener abierto el gas. En este caso hay que cambiar esa bobina.
5) El interruptor del termopar, que va colocado justo detrás de esta bobina, y que simplemente deja pasar o no la corriente del termopar a la bobina. Se puede comprobar fácilmente, se desconecta el cable del termopar, se quita el interruptor del termopar, una pequeña caja blanca a la que llega el cable procedente de la placa electrónica que lo mantiene conectado, y ponemos el cable del termopar directo a la bobina. Si esto funciona bien, todo se pondrá en marcha, pero no podremos apagar la nevera. Este interruptor no se suele averiar, pero la suciedad puede hacer que haya un mal contacto. Es importante que funcione, porque la electrónica de la nevera debe tener la capacidad de cortar el gas cuando entra otra energía o simplemente cuando el frigorífico alcanza su temperatura.
Por último, también es posible que el chispero no detecte la llama, es ese caso, la placa electrónica no se entera de que hay fuego y corta todo. Incluso, si el chispero detecta llama, puede ser que la electrónica no funcione bien y no detecte que hay fuego encendido. Estas averías se solucionan limpiando bien la bujía para hacer mas efectiva la detección de la llama, y se puede saber si el chispero detecta llama porque deja de dar chispa. También nos puede dar pistas medir el voltaje (en alterna y escala de 50V) en la pata del chispero que lleva la señal de "fuego apagado" a la placa de control. Esta señal es una serie de pulsos de +/- 70V de pico, pero de un voltaje RMS mas bajo, que esta en este cable mientras no hay fuego. Si esta señal desaparece (fuego encendido) y se apaga todo, tenemos la electrónica averiada.
Todos los elementos de este sistema (chispero, bujías, quemadores, solenoides, etc) se encuentran aún en venta, aunque sean bastante antiguos. El único elemento que ya no se fabrica es la placa electrónica, que además, por su construcción, es imposible de reparar, pero para eso tengo una solución, he diseñado una placa de sustitución que reemplaza perfectamente a la original.
AES III de Dometic.
Placa de control Dometic AES III analógica
El siguiente sistema, por la cantidad de neveras que hay funcionando, son las Dometic AES III. En este grupo están, por ejemplo, las RM7655 (analogicas) las RM8505 (digitales) y similares.
En este sistema, más moderno, se prescinde completamente del termopar y se confía el funcionamiento del sistema de gas a una cajita de control que lo gestiona todo.
La placa de control simplemente gestiona el tipo de energía que se va a utilizar. Tiene los mismos sistemas para detectar la presencia de 220V, para detectar la presencia de los 12V, etc.
La placa de control, en caso de detectar la presencia de corriente alterna, conecta la resistencia de 220V, pero en caso de que el voltaje sea inferior a 170V da un error y vuelve a gas.
Placa de control Dometic AES III digital básica. Solo lleva unos LEDS en el frente.
Placa de control Dometic AES III digital avanzada. Ademas de LEDS, en el frente lleva un panel con tres dígitos.
Si aparece la señal D+ en la entrada correspondiente, activa el sistema de 12V, pero lleva un sistema para medir el voltaje del lado negativo de la resistencia y del lado positivo. Si en el lado negativo hay mas de un cierto voltaje, quiere decir que falta masa a la resistencia, y si no hay 12V a su entrada o es muy bajo (por debajo de 11 V) lo mismo , vuelve a gas y señala la avería.
En caso de que no haya 12V ni 220V, o tengamos un problema con estas tensiones, se activa el gas. Para esto, la placa envía un voltaje de entre 1,7 y 2 V a la caja de control de gas, y la caja le devuelve una señal de fuego encendido. Si se activa el gas, pero en unos segundos no hay señal de funcionamiento correcto del quemador, se señala falta de gas, es decir, que todo el trabajo de gestión de la llama lo hace esa cajita gris.
La cajita lleva dos conexiones que van a dos bujías. Una va marcada en rojo, y es la salida de las chispas de encendido y la otra es la detección de fuego, con el mismo sistema que los modelos más antiguos, es decir, midiendo la conductividad de la atmósfera alrededor del quemador.
De esta caja sale un par de hilos (creo que también un tercero de masa) que van al solenoide que abre el gas. En este caso es una electrovalvula que mantiene el gas abierto tanto para el arranque como durante el funcionamiento normal.
El funcionamiento es muy sencillo. Cuando esta cajita recibe alimentación pasamos a la siguiente secuencia:
1) Le da corriente al solenoide de apertura de gas.
2) Empieza a generar las chispas en la bujía de encendido.
3) Controla si hay fuego con la segunda bujía. En caso de haber fuego, deja de generar chispas.
4) Si pasan unos segundos sin conseguir encender, envía a la placa de control una señal de "anomalía", que la placa de control interpreta como "falta de gas". Simultáneamente cierra el solenoide para evitar la salida de gas sin quemar.
5) En caso de un apagado accidental (un golpe de viento, por ejemplo), la cajita vuelve al punto 2.
En caso de que el frigorífico llegue a su temperatura interior deseada o se active el 220V o el 12V, la placa de control corta la alimentación a la caja de control de gas y todo queda apagado y el gas cerrado.
El control de temperatura lo hace la placa de control, que al igual que en el sistema AES II, cuenta con un termostato colocado en el interior de la nevera y nos permite seleccionar una temperatura para el frigorífico. Continuamente se esta comparando el nivel de voltaje devuelto por la sonda de temperatura con unos valores prefijados con 5 puntos, que coinciden mas o menos con temperaturas de 1, 3, 5, 7 y 9 grados. Si el nivel de voltaje en la sonda esta por encima del nivel seleccionado, se corta el funcionamiento de la nevera, y si esta por debajo, se activa la energía que tengamos disponible. El orden de preferencia es 220V, 12V y gas.
Tanto en este sistema como en el AES II, hay una entrada S+ que casi nunca se utiliza y tiene exactamente el mismo sentido que la D+, es decir, que activa el funcionamiento a 12V, la única diferencia es que en caso de desconectarse, no hay temporización de seguridad. Esta entrada es para los reguladores solares, de forma que cuando hay exceso de producción de las placas solares, el regulador activa esta salida y se cambia el frigorífico a 12V para utilizar esta energía que de otro modo se desperdiciaría.
Averías mas comunes.
Las averías de este sistema son casi las mismas que en el AES II, pero en este caso, como hay vigilancia de la masa de la resistencia de 12V, a veces nos marca avería por falta de masa en esa resistencia.
En el caso del gas, la mayor parte de las veces es el módulo de control de gas, esa cajita gris que lo controla todo. A veces falla la placa de control, que no da los 1,7V para que funcione el gas. Esta placa de control lleva un procesador que se avería bastante, y en caso de ser ese el problema, no hay solución, pues el programa que lleva internamente el procesador solo lo tiene Dometic, que ha descatalogado esta placa.
Por supuesto, a veces la solución esta en limpiar bien las bujías y el quemador.
Hay algunas variantes del sistema. Una de las variantes, lleva la placa de control directamente en el frontal del frigorífico, y en la misma placa hay un conmutador rotativo para seleccionar manualmente una energía u otra y un selector de temperatura también rotativo (un potenciómetro), que tienen el problema de que el botón es muy endeble y se suele romper el vástago. Creo que hay por Internet algún diseño para imprimirlo en 3D. El conmutador rotativo también es ciertamente endeble, y no he encontrado por ninguna parte repuesto para eso.
Hay al menos dos modelos de la placa de control AES III que va ubicada en la trasera del frigorífico, una de ellas conectada a un panel frontal con unos LEDS que indican el funcionamiento y otra conectada a un panel de control algo mas complejo, que lleva unos dígitos y varios LEDS, pero el funcionamiento de ambas es muy parecido. Creo que la que solo lleva LEDS (sin los dígitos) es electrónica pura, sin procesador, lo que la hace mas "reparable".
Para buscar averías en este sistema, empezamos por encender la nevera, y comprobamos si va bien a 220V, que es el sistema más sencillo. Si a 220V no funciona, podemos medir la tensión en las patas de entrada a la placa de control. Si aquí tenemos 220V y no aparece en la salida, tenemos un problema en la placa de control.
Si en la salida hay 220V, podría ser que la resistencia esté cortada. Solo tenemos que medirla en ohmios para saber si esta bien, o medir la intensidad, sea con una pinza o poniendo el polímetro en serie. Si todo esto está bien, y no funciona la nevera, está claro, es el grupo de frio, y aquí no hay más que hacer, el grupo de frio es casi tan caro como un frigorífico nuevo.
Si a 220V va bien, continuamos con el 12V. Hay que medir si llega 12V a la entrada D+ del frigorífico o la entrada S+ (solar) y si alguna de estas señales llega hasta la placa, debería cambiar a 12V automáticamente. Si nos da algún error, podemos medir entre la masa (chasis del vehículo o negativo del frigorífico) y la masa de la resistencia, aquí debería haber 0V o algo muy cercano a 0, hay un cable que llega hasta la placa que le permite hacer esta medida para detectar si la masa de la resistencia está en condiciones. Podemos medir en el propio conector de la placa por si no llega esta señal (0 voltios).
La siguiente comprobación es si llega +12 V al relé de la placa, creo que es el conector faston J1. Si aquí no hay 12V podría ser una avería en el circuito de la autocaravana. Si no sale 12V por J2 (el otro faston) es un problema de la placa de control. Y la ultima prueba es mirar si hay continuidad en la resistencia de 12V y no está cortada.
Si el problema está en el circuito de gas, podemos medir si le llega corriente a la caja del chispero, entre las patas 1 y 3 del conector de la placa de control deben salir entre 1,7 y 2V. Es importante además limpiar muy bien el conector de la caja del gas (la caja gris), pues es un problema ya conocido que se ensucian los contactos y no funciona bien.
Caja de gestion del gas Dometic.
Si la caja de gestión del gas bien alimentada (1,7 a 2 V), debería haber chispas en la bujía de encendido. Si no hay chispas, podría ser la bujía en cortocircuito a masa, o que la chispa salte donde no debe, algún roce del cable a masa o algo similar.
Si el fuego enciende pero no se mantiene, podría ser la bujía de detección de fuego sucia, o mal colocada. Si esta bujía no detecta el fuego, la caja de control de gas cierra todo y marca falta de gas.
Si el fuego no llega a encender, podría ser la válvula de gas que no abre, sea porque esta cortada la bobina o porque tiene esta sucia internamente y no se mueve el émbolo que abre el gas. Se puede desmontar y limpiar. Ojo con las juntas, que queden perfectamente puestas o podríamos tener fugas de gas. Si no sabes en que te metes, no lo toques, estos elementos son peligrosos, pues podemos dejar fugas de gas que nos causen un problema.
Por último, si todo esto está bien, podría ser la caja de control de gas averiada.
Hay un problema conocido, del que he encontrado varios casos, y es que los pulsadores de la placa frontal del frigorífico se ensucian, y o bien no nos dejan encender o no nos deja cambiar de modo o cambiar la temperatura. Esto se soluciona rociando los pulsadores con limpia-contactos (CRC, Ardrox, Lubrilimp o similar). Si esto no funciona, se pueden reemplazar los pulsadores.
Este modelo de placa de control, que está descatalogada, se puede reparar en la mayoría de los casos, pero es común que se averíe el procesador, y en ese caso, al no tener los programas internos, no hay una reparación que no pase por el fabricante, que como he dicho, ya la ha descatalogado. Para resolver este problema, igual que hice con la placa de los AES II, estoy diseñando una placa electrónica de reemplazo que espero tener lista en unos meses.
AES de Thetford.
Esta marca fabrica varios modelos similares. Las placas de control, aunque hay varios tipos, son muy parecidas en su funcionamiento.
Estos aparatos llevan un módulo con dos placas que van en la misma caja. En la placa alta llevan los relés de potencia y en la placa baja llevan los elementos de control y el chispero. Suelen llevar un par de faston para alimentar la electrónica, que reciben 12V permanentes de la autocaravana. Esto alimenta la electrónica y ya tenemos el frigorífico funcionando.
Como en otros sistemas, la prioridad es para la energía a 220V, luego el 12V y como última opción, en ausencia de las anteriores, el gas. Si no hay 220V ni 12V, se inicia el encendido. para esto, el frigorífico suele llevar un par de faston de 4mm de los que salen los cables (en algunos también un cable de masa) que van a la electro válvula que abre el gas.
1) En primer lugar se abre el gas. La placa de control alimenta la válvula y activa el chispero, que va integrado en la propia placa de control. Un primer impulso de 12V abre la válvula, y después este voltaje se reduce a 6V para mantenerla abierta con un mínimo consumo de corriente.
2) Una bobina situada en la misma placa genera los impulsos de alta tensión para provocar las chispas que encienden el gas, también lleva un terminal Faston encima de esta bobina que con un cable adecuado llega hasta la bujía, colocada sobre el quemador.
3) La misma bujía de encendido le sirve para medir (entre chispa y chispa) si existe fuego en el quemador.
4) En caso de no encender en unos segundos, la placa de control marca fallo de falta de gas y apaga todo.
5) Si se consigue encender, la placa se queda vigilando el fuego a través de la misma bujía.
6) en caso de un apagado accidental (golpe de aire, por ejemplo) la placa detecta falta de fuego y empieza por el punto 1.
7) Si el frigorífico alcanza la temperatura deseada, se corta el gas. Solo en caso de que la temperatura vuelva a subir en el frigorífico, y sea necesario generar mas frío se vuelve a empezar por el punto 1 para encender el gas y volver a enfriar.
En estos frigoríficos es muy fácil, si la válvula funciona bien, el quemador está limpio y hay gas, solo puede fallar el módulo de control.
Para funcionar a 220V se utiliza el mismo sistema que los anteriores. Si detecta 220V en la entrada correspondiente, apaga el gas y activa el relé que alimenta la resistencia. Este relé se corta o se activa si se alcanza la temperatura deseada.
En la salida de 220V hacia la resistencia lleva una bobina toroidal para la detección de la corriente consumida por la resistencia. Si detecta un consumo excesivo o un consumo demasiado bajo, el frigorifico señala la avería y vuelve a modo gas.
Para el funcionamiento a 12V se utiliza el mismo sistema, si se detecta presencia de 12V en la entrada D+, el gas se apaga y se activa el relé que alimenta la resistencia de 12V. En la placa se controla la presencia del 12V de potencia que debe alimentar la resistencia y que entra por un borne diferente a la alimentación del frigorífico. Si este +12V no está presente, al igual que en los 220V, se desconecta la resistencia, se marca la avería y se vuelve al modo de gas.
También hay una temporización, como en todos los sistemas AES que no deja encender el gas hasta 15 minutos después de apagar el motor, como seguridad en caso de repostaje del vehículo.
Para estos frigoríficos, por el momento se siguen encontrando las piezas. El módulo de control se puede reparar, pero con una salvedad, si el daño esta en el circuito del chispero, lleva una resina que no deja ver con facilidad el circuito, así que es complicado, pero no imposible reparar, y como los otros, lleva un procesador que en caso de dañarse, aunque encontremos reemplazo, no se puede reparar porque hace falta el programa interno que el fabricante nunca nos daría.
De estos he reparado unos cuantos, pero la mayor parte de las averías que he visto han sido del chip procesador y como he dicho antes, no se puede sustituir salvo que lo haga el fabricante.