Índice
0. Introducción.
1. Definición de electrodoméstico. Clasificación.
2. Motores eléctricos.
3. calor eléctrico. Efecto Joule.
3.1. Resistencias helicoidales.
3.2. Resistencias blindadas.
3.3 Termostatos.
4. Máquinas de limpieza.
4.1. Lavadora.
4.2. Lavavajillas.
4.3. Aspiradora.
4.4. Plancha.
5. Aparatos productores de frío.
5.1. Ciclo termodinámico.
5.2. El frigorífico y el congelador.
6. Electrodomésticos de cocina.
6.1. Aparatos con resistencias
6.2. Aparatos con motor.
7. Aparatos para el control del ambiente.
7.1. Calefacción eléctrica.
7.2. Ventiladores.
7.3. Aparatos de aire acondicionado.
8. Electrodomésticos de Gama Marrón.
8.1. Aparatos de imagen.
8.2. Aparatos de sonido.
0. INTRODUCCIÓN
En este tema vamos a estudiar aquellos aparatos que utilizamos dentro de nuestros hogares, y que nos pueden facilitar muchas tareas de limpieza, de cocina, de conservación de alimentos, de control de ambiente y también los denominados “de gama marrón”, es decir, electrodomésticos de sonido e imagen. También se verá el funcionamiento individual de sus distintos componentes, y en conjunto para cumplir la función para la que se diseñó el aparato. Existirán numerosos aparatos del mercado que no se vean reflejados en el tema, pero si se intentará describir los más representativos, lo que servirá de base para entender el funcionamiento de cualquiera que no se incluya aquí.
1. DEFINICIÓN DE ELECTRODOMÉSTICO. CLASIFICACIÓN.
Según la Real Academia Española de la Lengua, se define electrodoméstico como aquel aparato destinado al huso domestico, y cuya fuente de energía para su funcionamiento es la electricidad. Sin embargo tal definición incluiría los aparatos de iluminación, los cuales no se han considerado nunca como electrodomésticos. Así, se concretaría definiendo electrodoméstico como: aquel aparato de uso doméstico cuyo funcionamiento exige el uso de energía eléctrica como fuerza motriz de elementos mecánicos o resistencias de efecto Joule.
1.1. Clasificaciones.
Se pueden ofrecer varias clasificaciones de los aparatos domésticos que utilizan electricidad. En primer lugar podemos considerar la clasificación comercial:
· Electrodoméstico de gama blanca: son los electrodomésticos de gran tamaño, tradicional de color blanco, como son: lavadoras, frigoríficos, congeladores, cocinas y hornos, aspiradoras, etc.
· Electrodomésticos de gama marrón: son aquellos que también se conocen como electrodomésticos de gama de audio y vídeo, e incluyen: televisión, radio, grabadoras-reproductoras de cassettes, amplificadores, reproductores de compact disc, etc.
· Pequeño electrodoméstico: son aquellos que se pueden manejar con una o dos manos, de pequeña potencia eléctrica. Entre ellos se tienen: afeitadoras, cuchillos eléctricos, cafeteras, exprimidores, abrelatas, afiladores, etc.
· Aparatos de calefacción: su nombre ya los describe, son: radiadores, placas radiantes, calefactores, y tradicionalmente también se incluyen los ventiladores.
· Aparatos de aire acondicionado: de reciente aparición a nivel doméstico, ya se han ganado un lugar propio en esta clasificación.
· Electrónica de hogar. Aquí se incluyen tanto los aparatos informáticos, como los de telefonía, y los de seguridad.
Otra clasificación posible es por la finalidad de su uso. Así, se podrían clasificar en.
· Máquinas de lavar y limpieza: incluiríamos la lavadora y el lavavajillas, por un lado, y la secadora, plancha, aspiradores, etc.
· Aparatos productores de frío: son los frigoríficos y los congeladores. También se podrían incluir los aparatos de aire acondicionado, pero se hacen más adelante.
· Electrodomésticos de cocina: son los empleados en todas las fases del proceso de cocinar, incluyendo desde la cocina y el horno, hasta los abrelatas o molinillos.
· Aparatos para control del ambiente: son los aparatos de calefacción, ventilación y aire acondicionado.
· Calentadores: son los elementos de calentamiento de líquido, como los termos.
· Equipos de audio y vídeo: equivalen a los de gama marrón.
En este tema utilizaremos la última clasificación, por considerar más intuitiva y más didáctica. Antes, sin embargo, veremos los dos elementos característicos de los electrodomésticos: el motor eléctrico y las resistencias eléctricas.
2. MOTORES ELÉCTRICOS.
El motor eléctrico es la máquina que transforma la energía eléctrica en mecánica. Se pueden dividir por el tipo de corriente eléctrica con la que pueden funcionar, distinguiéndose los de corriente continua y alterna.
2.1. Motores de corriente continua.
El motor de corriente continua denominado también electromotor, es una máquina rotativa que transforma la energía eléctrica que se le suministra bajo la forma de corriente continua, en energía mecánica que se aprovecha en el árbol o eje de giro. La corriente continua puede proceder de un generador (dínamo) o bien por la electricidad proporcionada por acumuladores o pilas. Son por lo tanto motores de muy baja tensión.
2.2. Motores de corriente alterna.
Esta clase de motores, denominados también de inducción y asíncronos o asincrónicos, son máquinas destinadas a transformar en energía mecánica, la eléctrica que les es suministrada bajo la forma de corriente alterna (monofásica o trifásica). Son los de mayor utilidad, en casi todos los campos, al ser la electricidad alterna la más comúnmente encontrada.
2.3. Partes de un motor.
Las partes principales de un motor son similares para todos ellos.
Están constituidos en general por dos elementos fundamentales: el estator y el rotor. Ambos disponen de su correspondiente bobinado, formando por tanto, dos circuitos eléctricos.
A) El estator o inductor es la parte fija (fig 1), consta de una serie de bobinas (B), por las que se hace pasar una corriente que crea un campo magnético constante, cuyas líneas de fuerza están también representadas en al figura. Este campo se canaliza mediante las expansiones polares (N y S) y la carcasa de la máquina o yugo (Y).
B) El rotor o inducido es la parte móvil. En él están alojadas las bobinas de dicho inducido, habiéndose representado en la figura solamente una bobina para una mejor comprensión de los fenómenos. Los extremos de la bobina están conectados eléctricamente a dos sectores metálicos aislados (delgas), que forman el colector (C). Las escobillas (E), están fijas y se apoyan en el colector para transferir al inducido la corriente que alimenta al motor a través de la bobina. Esto provoca un par de fuerzas en el rotor que lo hará girar consiguiéndose así la energía mecánica que se transfiere a un eje.
3. CALOR ELÉCTRICO. EFECTO JOULE.
Se denomina efecto Joule, a la emisión de calor por parte de un conductor eléctrico, debida a su propio calentamiento al paso de la corriente eléctrica. Recibe su nombre del científico que lo observo y cuantificó por primera vez. Este calentamiento se produce siempre por una medida variable en función de la propia resistencia que ofrece el conductor al paso de la corriente. Por ello, los elementos diseñados específicamente para la obtención de calor a partir de la energía eléctrica se denominan resistencias. Además de esta característica, deben tener también un punto de fusión muy elevado para poder alcanzar altas temperaturas. La resistencia depende del material metálico empleado, de su grosor y de su longitud (a menor grosor y mayor longitud, mayor resistencia).
Para poder controlar el calor emitido por una resistencia, al ser un elemento pasivo, es necesario conectarle un elemento activo que corte el paso de la corriente cuando ya no se necesita más aporte calorífico, bien por seguridad, o bien por haberse alcanzado la temperatura deseada. Dicho elemento activo se llama termostato.
3.1. Resistencias helicoidales.
Por lo dicho anteriormente, se deduce que la forma física de las resistencias será la de un conductor muy fino y largo. Para que sea operativo y fácil de manejar, al hilo se le da una forma espiral como enrollado a un eje imaginario, como un muelle. La longitud de dicha espiral dependerá de la potencia de calefacción requerida en cada caso.
Dada la gran temperatura que alcanzan, las resistencias deberán apoyarse sobre materiales refractarios que soporten altas temperaturas sin deformarse o sobre otros elementos metálicos que deben calentarse para transmitir el calor al exterior del aparato. También se pueden colocar tensadas en el aire sin más soporte que en sus extremos, con lo que calentará el aire circundante.
3.2. Resistencias blindadas.
Se denominan así a las resistencias que están preparadas para entrar en contacto directo con el agua y otros líquidos que podría producir peligrosos accidentes en contacto directo con una conductor eléctrico con tensión. Se trata sencillamente de resistencias que se introducen en una vaina metálica, para que sea buena conductora del calor, cerrada herméticamente, y con un cabezal de conexiones eléctricas que siempre queda fuera del líquido a calentar.
Según lo anterior, se deduce que este tipo de resistencias se soportan por el núcleo de conexiones eléctricas que se empotra en las partes del recipiente donde se contendrá el fluido a calentar. Se utilizan en todos los casos en los que se pretende calentar líquidos directamente, y en algunos otros aparatos en los que puede haber riesgo de vertido accidentales de líquidos, o en los que por la necesidad de distribución del calor en su interior las helicoidales vistas no son funcionales.
3.3. Termostatos.
Son los elementos de control del funcionamiento de las resistencias y, por extensión, de muchos aparatos destinados a proporcionar calor. Es una palabra familiar a cualquier persona, ya que los termostatos como los electrodomésticos, forman parte de nuestra vida cotidiana. Técnicamente, un termostato no es más que un interruptor automático que abre el circuito cuando se alcanza la temperatura establecida como límite o temperatura de consigna.
Sea como fuere el sistema mecánico de funcionamiento, se pueden distinguir dos tipos de termostatos: fijos y graduales. Los fijos son aquellos que solo tienen una posibilidad de movimiento fijada de fábrica, para una temperatura determinada, utilizándose fundamentalmente para seguridad limitando la máxima temperatura que puede alcanzar una resistencia en un aparato determinado. Los termostatos graduales son aquellos cuya temperatura de apertura puede ser variada a voluntad del usuario, bien manualmente o bien mediante alguna herramienta sencilla como un destornillador.
4. MAQUINAS DE LIMPIEZA.
En este punto veremos los aparatos electrodomésticos más conocidos y populares, los dedicados a las labores de limpieza. Estudiaremos cuatro tradicionales, lavadora, lavavajillas, aspiradora y la plancha.
4.1. Lavadoras.
La misión de la lavadora es como ya sabemos la limpieza de prendas de vestir o de tejidos. El lavado de la ropa consiste básicamente en sumergir ésta dentro de un depósito para que las fibras de los tejidos se ablanden y para que, tras un posterior estrujado, picado, etc., ayudados por jabón, detergente cáustico, etc., se logre limpiarlas, gracias a la reiteración de estas operaciones y a unos enjuagados con agua clara.
En lugar de la cuba, las lavadoras disponen de un pequeño depósito, capaz para unos determinados kilos, que no es conveniente superar. Este depósito contiene un dispositivo que hace que la ropa se agite dentro del agua.
El sistema más utilizado, que es el que se ha generalizado para las máquinas más complejas, consiste en meter la ropa en un tambor giratorio, situado dentro de la carcasa. Este tambor es movido por un motor eléctrico. A estas se llaman lavadoras con tambor giratorio. El funcionamiento de este tipo de lavadora es el siguiente:
El agua entra por su propia presión de red cuando se abre la válvula, por la cubeta de detergentes arrastrando al correspondiente a la primera fase de lavado, y llena el conjunto recipiente-tambor. Éste gira a baja velocidad para mezclar convenientemente el agua y el detergente y mover la ropa. Este paso se repite las veces necesarias para el programa elegido. Si es caliente, las resistencias que quedan sumergidas en el agua, se encienden para elevar la temperatura del agua al valor requerido por el programa. Luego se vacía esta agua impulsada por la bomba de achique, hasta el desagüe. Vuelve a entran agua para el aclarado o la entrada de aditivos del lavado. Se vuelve a desaguar y así sucesivamente hasta acabar el programa de lavado. Si es necesario, el último paso es el centrifugado, que es el giro del tambor a alta velocidad, en seco, para eliminar gran parte del agua que chorrea de la ropa.
Para comprende el proceso veremos algunos de los componentes de esta máquina:
– Carcasa con puerta transparente estanca.
– Motor asíncrono (corriente alterna) con polea en el eje.
– Tambor giratorio ubicado dentro del cilindro anterior.
– Polea solidaria con el eje del tambor.
– Correa de transmisión de giro.
– Cajón dosificador de detergente y aditivos.
– Termostato de control de la resistencia
– Bomba de desagüe.
– Patas regulables en altura.
4.2. Lavavajillas
Esta máquina es parecida a la lavadora en cuanto a su principio de funcionamiento y componentes, salvo las siguientes diferencias:
– La puerta es todo el frontal ciego, y abatible sobre su lado inferior.
– El conjunto cilindro tambor no existe, sustituyéndose por una serie de bandejas deslizantes sobre las que se colocan las piezas de vajilla, cristalería cubertería y batería de cocina de manera ordenada y según una distribución prefijada por el tipo de bandeja. El recipiente se transforma así en todo el volumen del aparato.
– El agua entra a través de un molinillo giratorio que la disgrega en gotas que son aceleradas por la fuerza centrífuga generando así una ducha. No existe por tanto, ninguna fase semejante al centrifugado.
4.3. Aspiradora
Es un aparato completamente diferente a cualquier otro electrodoméstico. Se utiliza para recoger la suciedad mediante la succión del aire cercano a su boquilla. Sus principales componentes son:
– Ventilador de alta precisión con motor asíncrono.
– Bolsa filtrante para recogida de las partículas de polvo y mayores, absorbidas por el ventilador.
– Carcasa, normalmente de plástico que alberga el conjunto motor- ventilador y bolsa filtrante.
– Conjunto de aspiración con mango y boquillas intercambiables.
– Interruptor de variación de potencia. (en algunos casos).
– Juego de boquillas intercambiables.
La carcasa puede estar intercalada entre el mango y el tubo de aspiración, o bien, es independiente, estando conectada entonces con dicho tubo mediante otro tubo flexible. En la carcasa suele haber un compartimento para la recogida del cable de la clavija de conexión, y además está el interruptor marcha-paro.
Su funcionamiento no es mas que el de un ventilador que toma el aire a través del tubo de aspiración y lo impulsa contra la bolsa filtrante, la entrada del aire por el extremo del tubo de aspiración crea un vacío en el entorno del mismo, de mayor o menor intensidad según el tipo de boquilla acoplada, que arrastra con el aire todas las partículas en suspensión y además aquellas de las superficies cercanas cuyo peso sea menor que la presión de aspiración.
4.4. Plancha.
Las plantas utilizan las resistencias, comentadas anteriormente, como obtención del calor, de modo que el metal conductor llegue a ponerse incandescente comunicándolo a una placa metálica, que es la que se emplea para alisar la ropa
La zapata o plancha metálica forma parte de la envolvente, también convenientemente aislada de la resistencia eléctrica, que cumple la función de resguardar, facilitar el ser empuñada y manejada y, finalmente, darle una presentación agradable.
En este cuerpo envolvente está dispuesto un sistema de conexión con el cual podemos establecer un contacto con los puntos de toma de corriente de la instalación de la casa. Esta conexión se realizaba antiguamente por medio de un conector eléctrico suelto que tenia que enchufar por un extremo con la toma de corriente de la instalación. En cambio, ahora, la misma plancha suele llevar de manera estable la conexión, para evitar fallos que inevitablemente se acaban produciendo por rozamiento, desgaste, formas forzadas del cable a la salida de los terminales, etc. El cable conductor se implanta dentro en el interior de la plancha y está protegido a la salida de la misma por una especie de casquete plástico, que si bien permite que pueda doblarse libremente, impide que produzca dobleces innecesarios y exagerados.
Una parte importante de la plancha es el termostato. Se usan en las planchas para evitar el quemar los tejidos. Porque según el tipo de tejido aguanta una diferente temperatura (nylón 100º C, algodón 200º C).
Vemos en la figura 2 como la corriente entra por el enchufe A y se dirige a la resistencia eléctrica B (tiene forma de herradura para distribuir mejor la corriente sobre la plancha metálica); la resistencia se halla en realidad en el elemento de forma de herradura.
Todo el resto de mecanismo que se ve en la figura excepto la zapata o plancha de acero C están destinadas a interrumpir el paso de corriente cuando se alcanza la temperatura deseada.
La base o fundamento del termostato se basa en la pequeña lamina metálica D, que al calentarse se dilata, tanto mas cuanto mayor sea la temperatura, y al dilatarse va levantando la placa E, por la que pasa corriente hasta que se la separa de la lámina F: en ese preciso instante queda cortado el paso de corriente por la resistencia y ésta lógicamente empieza a enfriarse. Que este momento se produzca antes o después se regula mediante el mando G, que simplemente es la cabeza de un tornillo, que al girar dentro de la tuerca H hace que las láminas E y F se hallen más o menos apretadas, y por lo tanto, se puedan separar más o menos fácilmente.
Las planchas actuales incorporan un depósito de agua para vaporizar, difusor de vapor en la plancha, boquilla de proyección de agua y pulsadores de control de vapor, para facilitar la operación de alisar los tejidos arrugados.
Su funcionamiento es elemental: se enchufa y se coloca la rueda del termostato en la posición deseada, esperando a que el piloto de señalización se apague indicando el fin del calentamiento. En este periodo, las resistencias se han calentado y han transmitido ese calor a la plancha metálica deslizante. Si se necesita vapor, se acciona el pulsador correspondiente que hace pasar agua del depósito a la parte superior de la plancha en la zona de las salidas de vapor. Debido a la temperatura existente en dicha zona, entre 100º C y 225º C, el agua se vaporiza antes de salir.
5. APARATOS PRODUCTORES DE FRIO
5.1. Funcionamiento del ciclo termodinámico del frigorífico
El uso del frío es tan corriente hoy en día que podría olvidarse que su introducción en el último cuarto de siglo XIX ha permitido variar el régimen alimenticio de la población en gran cantidad de países.
Los aparatos frigoríficos más comunes en nuestro entorno y en nuestros hogares son los frigoríficos o neveras. Llamamos nevera, frigorífico o refrigerador al aparato cuya función es mantener en su interior una temperatura inferior a la del ambiente, y que se utiliza para conservar alimentos. La función pues, de la nevera es producir frío. Pero además de enfriar, también seca, por eso, se recomienda envolverlos en bolsas de plástico.
La producción de frío de las neveras, se basa en los tres principios siguientes:
1. Todos los líquidos al evaporarse absorben calor de cuanto les rodea
2. La temperatura a la que hierve o se evapora un líquido depende de la presión que se ejerce sobre dicho líquido.
3. Todo vapor puede volver a condensarse, convirtiéndose en líquido, si se comprime y enfría debidamente.
El funcionamiento de producción de frío es por tanto el siguiente: se hace evaporar un determinado líquido en un aparato adecuado, con el fin de que el calor latente necesario para la evaporación se extraiga de ese local o producto que se desea enfriar. Además variando la presión sobre el líquido que se evapora y produce frío, se modificará la temperatura de ebullición, y por consiguiente se podrá regular la temperatura del local o producto a enfriar. Por otro lado, al recoger el vapor formado durante la ebullición del líquido refrigerante, comprimirlo en un compresor adecuado y enfriarlo en un condensador, se convierte de nuevo en líquido, que puede evaporarse otra vez y producir más frío.
A medida que el refrigerante circula a través de los componentes del sistema frigorífico, éste pasa por un número de cambios de estado termodinámico. El refrigerante empieza en algún estado o condición inicial, pasa a través de una serie de procesos en una secuencia definida y regresa a su estado inicial. Esta serie de procesos es llamada un ciclo. El ciclo de refrigeración simple consta de cuatro procesos fundamentales: 1 expansión, 2 vaporización, 3 compresión y 4 condensación.
En el evaporador, el líquido se evapora a presión y temperatura constante a medida que el calor suministrado como calor latente de vaporización pasa desde el espacio (interior del frigorífico) a través de las paredes del evaporador hasta el líquido frigorígeno. Por la acción del compresor, el vapor es sacado del evaporador por el tubo de aspiración hasta la boca de entrada del compresor. En el compresor, la temperatura y la presión del vapor son incrementados. El vapor de alta presión y temperatura fluye por el tubo de gas caliente hasta el condensador, donde cede calor al aire o al agua que actúan como refrigerantes normalmente en el condensador. A medida que el vapor cede calor al agua o al aire, su temperatura es reducida hasta la temperatura de saturación correspondiente a la nueva presión alta, y el vapor va condensándose pasando a estado líquido. Cuando el refrigerante llega a la parte inferior del condensador está totalmente condensado, pasando a continuación al recipiente de líquido (si existe), desde donde podrá ser recirculado.
Por lo tanto se distinguen cuatro importantes componentes del ciclo frigorífico: el evaporador, compresor, condensador y válvula de expansión. La válvula de expansión es la encargada de separar el circulo de alta presión producido por el compresor por el de baja presión del evaporador y así facilitar la evaporación del líquido refrigerante. En los frigoríficos esta válvula suele ser un “tubo capilar”, un tubo de sección muy pequeña, en forma de muelle, del que sale líquido a baja presión dispuesto para volver al evaporador.
5.2. El frigorífico y el congelador.
Consideraremos frigorífico a aquel aparato que mantiene los alimentos en su interior a temperaturas entre 0ºC y 5ºC, llegando a temperaturas bajo cero sólo en una parte muy pequeña de su volumen y aislada del resto. Pueden tener una o dos puertas, según se acceda al departamento congelador a través de la cámara de refrigeración o de forma independiente.
Consideraremos congelador a aquel aparato destinado exclusivamente y en todo su volumen, a la congelación, manteniendo temperaturas inferiores a los –20º C.
Los llamados “combi” serían muebles con dos puertas, una de ellas para la cámara de refrigeración y la otra para la de congelación. Para ser verdaderos “combis” les exigiremos disponer de dos circuitos independientes, uno para cada uso. De no ser así, los consideraremos frigoríficos de dos puertas con gran volumen de congelación.
Los componentes de un frigorífico son los representados en la figura 3. :
El compresor; aunque, como se ve por los esquemas y explicaciones anteriores, el compresor no es el aparato, propiamente dicho , que produce frío, es un mecanismo clave del circuito, porque sin el no podría volverse a licuar el gas.
En esencia, cualquier compresor es un aparato por el que entra un gas a baja presión y sale a presión más elevada, que se almacena en un pequeño depósito. En la figura 4 se ve el funcionamiento de un tipo de compresor; el de embolo rotativo.
Todo compresor va accionado por un motor. Si forma un mismo bloque, se denominan al conjunto motor-compresión. También pueden estar separados y transmitirle el movimiento el motor al compresor por medio de una correa.
El condensador; es un serpentín por el que circula el vapor y se condensa. La forma de serpentín no es caprichosa, sino que se hace para que el tubo sea largo y tenga mucha superficie de contacto con el aire. Para activar la eliminación del calor a veces se puede añadir un ventilador. El líquido evaporado se condensa al final del evaporador estando preparado para ser nuevamente utilizado.
6. ELECTRODOMÉSTICOS DE COCINA
6.1. APARATOS CON RESISTENCIAS
Son aquellos cuya misión fundamental es elevar la temperatura de los alimentos. Alguno de ellos puede tener un motor pero exclusivamente para fines auxiliares.
Cocinas
Las cocinas eléctricas tienen dos tipos de elementos calientes, los denominados rápidos y los lentos. Las placas rápidas son resistencias blindadas planas en forma de espiral con muy poca masa y poca inercia térmica, alcanzando muy poco la temperatura de trabajo, pero por la misma razón, al desconectarla enseguida se enfrían. Las placas lentas son planchas de hierro de masa importante, con gran inercia térmica, que tardan bastante tiempo en alcanzar su temperatura de trabajo, pero que análogamente, también tardan mucho tiempo en enfriarse desde la desconexión. Todas ellas se controlan mediante termostatos regulables en los que se fija la temperatura de trabajo.
Hornos
Son el segundo aparato típico de la cocina. Son recintos cerrados herméticamente de paredes refractarias en cuyo interior se alcanzan altas temperaturas para la cocción, asado, gratinado, etc. De los alimentos. Los eléctricos constan de dos parrillas de resistencias blindadas, una en la parte superior y otra en la inferior. El control se realiza mediante un interruptor múltiple que permite encender cualquier combinación de ambas parrillas, y un termostato regulable para fijar la temperatura interior del horno. Algunos de los modelos grandes disponen además de un motor auxiliar para hacer girar un eje para asar carnes.
Existe un aparato especial que se ha denominado horno por su forma y función de calentar los alimentos: el microondas. Es especial pues no utiliza ni resistencias ni motores como elementos fundamentales, sino un elemento especial denominado magnetrón que es un generador eléctrico de ondas de alta frecuencia. Dichas ondas son dirigidas contra una especie de ventilador o molinillo de metal, que refleja dichas ondas y las distribuye contra las paredes de acero inoxidable del cajón donde rebotan hasta incidir sobre el alimento a calentar.
Tostadores
Los tostadores son aparatos para tostar rebanadas de pan. Sus elementos principales son:
– Carcasa de material metálico o plástico, con aislamiento.
– Sistema de resistencias helicoidales distribuidas por las paredes.
– Sistema mecánico de soporte e introducción del pan con interruptor de resorte.
– Termostato de control, para corte de alimentación a las resistencias disparando el resorte del interruptor.
El funcionamiento es sencillo. Se conectan las resistencias activando el interruptor de resorte bajando la palanca del soporte del pan. El pan introducido se calienta por ambas caras por el calor desprendido de las resistencias. Este calor es constante en el tiempo. Cuando se alcanza la temperatura deseada que se ha marcado en el regulador del termostato, éste hace que el resorte del interruptor se dispare, accionando el trinquete de sujeción, con lo que las resistencias se apagan y simultáneamente, el soporte de las rebanadas sube para poder recogerlas sin que el calor residual de las resistencias las llegue a quemar.
Cafeteras
Son las máquinas que permiten preparar café. Esto se hace atravesando con agua hirviendo una masa compacta de café molido recogida en un recipiente. A nivel doméstico su utiliza tradicionalmente la cafetera tipo “italiana” que es pasiva, necesitando un aporte de calor exterior para el calentamiento del agua.
Actualmente se emplean en el hogar dos tipos de cafeteras eléctricas autónomas, es decir, que reciben agua y polvos de café en los lugares correspondientes y preparan el café solas. La más extendida es la del tipo “melita” la cual consta de los siguientes elementos:
– Recipiente para echar el agua fría, con acabado interior metálico.
– Resistencias blindadas de caldeo del agua. Pueden estar en contacto directo con el agua o en contacto con el recubrimiento metálico del recipiente.
– Cámara para colocar los polvos de café, sobre un filtro desechable. Suele tener forma cónica invertida, y una salida superior para verter el café líquido hirviendo a otro recipiente exterior.
– Recipiente de recogida del café líquido, normalmente en forma de jarra de vidrio resistente al calor.
– Placa eléctrica de recalentamiento o mantenimiento de la temperatura del café de la jarra.
– Interruptores marcha-paro.
– Termostatos de seguridad que limiten la temperatura de trabajo de las resistencias.
Freidoras
Se trata de aparatos que permiten freír los alimentos de manera sencilla y segura, ya que el aceite caliente no se mueve del propio aparato y no es necesario cambiarlo cada vez, sino que dura muchos usos.
Sus componentes son los siguientes:
– Carcasa exterior, metálica o de plástico aislado, con tapa.
– Recipiente para el aceite.
– Juego de resistencias blindadas con termostato de bulbo, conectadas al panel de control.
– Panel de control con regulador de temperatura de aceite, interruptor marcha-paro y piloto indicador de funcionamiento.
– Cestilla metálica para colocación de los alimentos en el interior del aceite caliente.
El funcionamiento es simple: se fija una temperatura en el regulador de temperatura del aceite, en función del tipo de alimento a cocinar; se conecta el interruptor, con lo que se encienden las resistencias que empiezan a calentar el aceite donde están sumergidas, hasta que el termostato bimetálico de bulbo, también sumergido, las desconecta al alcanzar la temperatura de consigna. En este momento se introducirá la cestilla con los alimentos, lo que hará bajar la temperatura del aceite lo cual volverá a cerrar el termostato encendiendo otra vez las resistencias para mantener la temperatura estable en el aceite.
6.2. APARATOS CON MOTOR
Son aquellos que deben realizar una acción mecánica, por lo que necesitan de movimiento, más o menos rápido o intenso, fundamentalmente para modificar la forma física de los alimentos. Como en otros aparatos no se verá una lista exhaustiva sino los más extendidos.
Molinillos
Son aparatos de pequeña potencia destinados a moler, es decir, reducir a polvo elementos sólidos de pequeño tamaño, como granos de café o frutos secos. Es muy elemental, y nos servirá de base para ver posteriormente otros aparatos afines pero algo más complejos.
Sus componentes son:
– Un motor eléctrico asíncrono.
– Una carcasa envolvente del motor y soporte de todo el conjunto.
– Unas aspas o hélice cortante que se conecta al eje del rotor del motor, para que puedan girar a la misma velocidad que aquél.
– Un recipiente para colocar el producto a moler, de forma cilíndrica y que alberga también las aspas, con tapa practicable para la carga y descarga.
– Un interruptor de marcha-paro del motor, y cable de conexión con clavija.
Su funcionamiento es único y típico: al conectar el motor, éste se pone en marcha girando su rotor a gran velocidad, aquella de diseño, transmitiendo este giro a las aspas conectadas al eje del mismo. Este giro, unido a los filos cortantes de las aspas, corta repetidamente las partículas del producto colocado en el recipiente que están en continuo movimiento por el arrastre de las aspas, llegando a reducirse a polvo fino.
Batidoras y trituradoras
Son máquinas con un principio de funcionamiento idéntico al del molinillo por lo que no lo repetiremos. Las diferenciamos básicamente en que la batidora es un aparato de mano, mientras que la trituradora es un aparato de sobremesa.
Los elementos fundamentales son los mismos que en el molinillo. De hecho, la trituradora es un molinillo de grandes dimensiones, en el que el efecto seccionador de las cuchillas no genera partes tan pequeñas por el tamaño relativo del recipiente de alimento frente a las aspas. Otra diferencia es que las trituradoras están preparadas para contener líquidos e incluso para poder retirar todo el recipiente para verterlo en una fuente, olla o similar.
La batidora es un aparato diferente aunque su principio sea el mismo. Los elementos comunes son el motor y las aspas. Los diferenciales son:
– La carcasa del motor tiene forma ergonómica para poder agarrarla con una sola mano.
– El interruptor de marcha-paro, es en realidad un pulsador que debe mantenerse apretado para que funcionen las aspas. Por ello, va incorporado a la carcasa de forma que se puede accionar con la misma mano que se sujeta el aparato.
– No dispone de recipiente incorporado para el alimento, sino que es portátil para poderla utilizar en cualquier recipiente de la cocina, aunque los fabricantes acompañan uno más o menos diseñado.
– Las aspas no van colocadas directamente sobre el eje del rotor, sino que existe un eje prolongado entre ellos, que transmite el giro. Para proteger este eje y para soportar las aspas se conecta a la carcasa una funda cilíndrica estrecha con final en forma de platillo invertido en cuyo interior se coloca el eje, y en el platillo se conectan las aspas. Este platillo dispone de unas lengüetas verticales perimetrales que sirven para proteger las aspas y dirigir los trozos de alimento hacia ellas.
Otra característica de estos aparatos, es que las aspas cortadoras pueden ser sustituidas por otros accesorios con diversas funciones, como amasar o batir.
7. APARATOS PARA CONTROL DEL AMBIENTE
Aquí vamos a conocer los aparatos de calefacción eléctrica, ventilación y aire acondicionado doméstico. Dentro de cada aparato estudiaremos los aparatos más comunes.
7.1. CALEFACCION ELECTRICA.
Se estudian en este apartado aquellos electrodomésticos que tienen como único objeto elevar la temperatura del ambiente sonde se encuentran. Distinguiremos seis tipos de aparatos.
Estufas eléctricas
Consideramos estufas eléctricas a aquellos aparatos de calefacción compuestos por resistencias helicoidales arrolladas a elementos refractarios, y ubicados en un soporte metálico brillante que actúa a modo de pantalla reflectora de calor radiante emitido por dichas resistencias. Si la estufa es de forma circular parabólica con una resistencia de tipo piña, a veces se le da el nombre de “sol”. No suelen tener control del calor emitido, sólo fusibles de seguridad. Hoy en día no se comercializa la estufa denominada “sol”, pero sí otros análogas.
Placas radiantes
Son aparatos de forma cuadrada o rectangular, compuestos por un bastidor metálico sobre el que se monta una chapa de acero la cual se protege con una rejilla de varillas. La característica de estos aparatos es que el elemento radiante es la placa, no existiendo ningún tipo de resistencias. Llevan control de la temperatura ambiente mediante un termostato regulable.
Radiadores
Son semejantes a los radiadores de agua en cuanto a su forma, pero suelen ser móviles al estar dotados de ruedas. Actualmente, en su interior se encierra un fluido térmico en vez del aceite provisional, que optimiza el rendimiento energético del radiador. Dicho fluido es calentado mediante resistencias blindadas en contacto con él. Tienen control sobre la temperatura ambiente mediante un termostato regulable. Algunos además disponen de un reloj programador mecánico, para realizar su conexión y desconexión automática.
Braseros
Toman su nombre de los antiguos elementos de calefacción con brasas de carbón, al conservar su forma de fuente circular, incluso su tapa taladrada. Existen dos tipos, con una especie de hornillo de gran potencia, o con resistencias blindadas. Aportan calor por convección a través de los agujeros de la tapa, y radiante al emitir calor radiado la propia tapa al calentarse por ser metálica.
Calefactores
Son los aparatos de calefacción que constan de una carcasa de material plástico de forma prismática abierta, a través de la cual se colocan resistencias helicoidales, y por la que pueden pasar libremente el aire. Existen dos tipos: estáticos o conveccionales y dinámicos o termoventiladores.
Los convectores son aparatos verticales en los que las resistencias se colocan en su parte inferior, haciendo que el aire se mueva por convección natural, es decir, por diferencia de densidad entre el aire frío y el caliente que tiende a ascender.
Los termoventiladores son aparatos de cualquier tipo que constan de un ventilador y unas resistencias helicoidales intercaladas en el paso del aire forzado por el ventilador.
Ambos tipos de aparatos disponen de control de temperatura ambiente con termostato regulable, interruptores de encendido y apagado con dos etapas de calentamiento, y en algunos modelos reloj programador similar al de los radiadores.
7.2. VENTILACIÓN
Denominamos ventilación a la sustitución de la masa de aire viciado de un recinto por otra de aire fresco proveniente del exterior. Esto se puede realizar de cuatro formas:
– Apertura de huecos al exterior de forma cruzada para provocar corrientes de aire naturales.
– Apertura de un solo hueco al exterior forzando las corrientes de aire de forma mecánica mediante un ventilador.
– Introducción forzada de aire desde el exterior con un ventilador, obligando a salir al aire viciado por sobrepresión a través de rendijas.
– Sacando el aire viciado de manera forzada con un extractor, dejando que entre aire del exterior por depresión.
Así tendremos dos tipos de aparatos para conseguir la ventilación: ventiladores y extractores.
Ventiladores
Son aparatos destinados a mover el aire del espacio donde se colocan. Se componer de:
– Motor asíncrono.
– Hélice, aspas o turbina encargada de mover el aire, conectadas al eje del rotor.
– Carcasa de montaje y protección de los elementos anteriores.
Según el tipo de elemento móvil se distinguen tres clases de ventiladores:
– Axial o helicoidal: la pieza de arrastre es una hélice de aspas tipo avión. El flujo de aire entra y sale en la misma dirección y longitudinalmente al eje del motor.
– Centrífugo: el que monta una turbina. El caudal de aire es impulsado en dirección perpendicular a la de entrada que es la del eje del motor.
– Helicocentrífugo: utiliza una hélice semejante a las de las turbinas de los aviones. El flujo del aire es axial con la turbina y el eje del rotor.
Extractores
Son idénticos a los ventiladores, pero diseñados para montaje sacando aire. A veces pueden llevar filtros si se van a instalar en la cocina.
Campanas extractoras
Son un caso especial de extractores. Es un aparato compacto que incorpora en una misma envolvente los siguientes elementos:
– Extractor normalmente centrífugo.
– Filtros de grasa metálicos lavables.
– Punto de luz para iluminar el plano de cocina.
– Interruptores de la luz y de varias velocidades de extracción.
Por su diseño extraen el aire de la superficie de la cocina uniformemente por toda la extensión de los filtros
7.3. APARATOS DE AIRE ACONDICIONADO
Son aquellos destinados a conseguir en el interior del local una temperatura inferior a la de la calle. Si son reversibles, también pueden dar calefacción en invierno y se denominan bomba de calor. Existen dos sistemas para bajar la temperatura del aire: el evaporativo, y el mecánico.
El sistema evaporativo es simplemente hacer que el aire se cruce con una agua rociada en partículas pequeñas, de forma que parte de esa agua se evapora y es absorbida por el aire en forma de vapor de vapor. Así, el aire pierde calor, el de evaporación, y aumenta su humedad, lo que da sensación de frescor.
El sistema mecánico es el ciclo frigorífico por compresión ya visto al hablar de los frigoríficos y congeladores. Los aparatos de aire acondicionado se clasifican según la distribución de los elementos que realizan el ciclo frigorífico: compactos cuando todos los elementos se encuentran dentro del una misma envolvente; y partidos los que se reparten en dos envolventes independientes, conectadas entre sí por los tubos de refrigerante. Normalmente, en los partidos se habla de una unidad exterior, que comprende el compresor, el condensador y la expansión, y una o varias unidades interiores, que contienen el evaporador y el termostado de ambiente. Cuando una sola unidad exterior está conectadas a varias unidades interiores, el conjunto se llama partido múltiple.
8. ELECTRODOMÉSTICOS DE GAMA MARRÓN.
Por la definición establecida en el primer capítulo y como ya se comentó allí, este tipo de aparato no formaría parte de nuestro estudio. Sin embargo, por su importancia e implantación, al menos debemos comentar los más característicos. Los clasificamos en dos: de imagen y de sonido.
8.1. Aparatos de imagen
Son aquellos que permiten recibir, grabar o reproducir imágenes. Se trata a nivel doméstico de la televisión, la cámara de vídeo y el aparato grabador-reproductor de vídeo.
La televisión se fundamenta en la transformación de la imagen en emisiones de electrones. Esto se realiza en las cámaras. La señal así obtenida se emite en forma de ondas hertzianas y llegan como tales a las antenas de los usuarios. En estas se vuelven a transformar en impulsos eléctricos que recibe el aparato doméstico. En éste se canaliza a través de unos campos magnéticos hasta el cátodo de un tubo de rayos catódicos que emite un haz de electrones que barre la pantalla en líneas casi paralelas zigzagueando, formando así la señal. En los aparatos de color, existen tres cañones de electrones, uno para cada color fundamental, rojo, verde y azul.
La cámara de vídeo es un aparato que transforma las imágenes en señales eléctricas que generan una traza magnética sobre una cinta. El elemento de grabación son los cabezales, y el único elemento eléctrico es un motor de continua que mueve los engranajes de cabezales y de arrastre de la cinta. El visor no es óptico sino que es una minipantalla de televisión.
El aparato grabador reproductor de vídeo, consta de una parte que es el receptor de señal, semejante al de una televisión que la transforma en impulsos eléctricos, y los comunica a los cabezales en contacto con la cinta a grabar, que actúan de manera similar a los de una cámara de vídeo. Este proceso es reversible, de manera que los cabezales pueden leer la traza magnética de la cinta y transformarla en señal que el vídeo emite a la televisión donde se pueden ver las imágenes como si procedieran de una antena.
8.2. Aparatos de sonido
Estos son fundamentalmente tres: el receptor de radio, los magnetófonos y los reproductores de compact-disc.
El receptor de radio consta de un decodificador de las ondas captadas por la antena, transformándolas en impulsos eléctricos los cuales llegan a un altavoz que los emite en forma de onda sonora. Cuando la señal se divide en dos canales o señales de distinta banda de frecuencias sonoras, se dice que se reproduce un sonido estéreo, y se necesitan dos altavoces, uno por canal.
Los magnetófonos utilizan una cinta magnética semejante a la vista en los videos, aunque históricamente las cintas de sonido son muy anteriores a las de vídeo, y la semejanza sería inversa. Actualmente las cintas soportadas por bobinas iniciales han sido sustituidas por las cintas de cassette. El sistema de grabación-reproducción del sonido es eléctricamente igual al del vídeo, salvo que la señal eléctrica procede de un micrófono y se emite a través de un altavoz.
El lector de compact-disc es una tecnología puramente electrónica que se basan en señales digitales no eléctricas.