Tema 50 – Electrodomésticos, estructura interna y funcionamiento

Tema 50 – Electrodomésticos, estructura interna y funcionamiento

1. INTRODUCCIÓN

2. ELECTRODOMÉSTICOS EMPLEADOS PARA CALENTAR

2.1. CALENTADORES DE AGUA

2.2. HORNOS ELÉCTRICOS DE RESISTENCIA

2.3. COCINAS ELÉCTRICAS

2.4. HORNOS DE MICROONDAS

2.5. RADIADORES ELÉCTRICOS

2.6. CONVECTORES

2.7. ESTUFAS ELÉCTRICAS

2.8. FREIDORA

2.9. CAFETERA

3. ELECTRODOMÉSTICOS PARA REFRIGERAR

3.1. FRIGORÍFICOS

3.2. ACONDICIONADOR DE AIRE

4. ELECTRODOMESTICOS PARA LA REALIZACIÓN DE TRABAJO MECÁNICO

4.1. MÁQUINAS PARA LAVAR O SECAR

4.1.1. LAVADORAS

4.1.2. SECADORA

4.1.3. LAVAVAJILLAS

4.2. MÁQUINAS PARA TRATAMIENTO DEL AIRE

4.2.1. EXTRACTORES

4.2.2. VENTILADORES

4.3. OTROS ELECTRODOMÉSTICOS

4.3.1. SECADOR DE MANO

4.3.2. BATIDORAS DE MANO

4.3.3. MÁQUINA DE AFEITAR

4.3.4. PLANCHA ELÉCTRICA

4.3.5. ESCANER

4.3.6. TELEVISION

4.3.7. REPRODUCTOR COMPACT DISC

5. CONCLUSION

6. BIBLIOGRAFIA

− Manual de los electrodomésticos. Paraninfo

− Enciclopedia Acta 2000.

− Electricidad y electrodomésticos. CEAC

1. INTRODUCCIÓN

Los electrodomésticos son aquellos aparatos eléctricos destinados al servicio doméstico. Cada vez más, la ciencia y la técnica han contribuido en el proceso de liberación de las tareas domésticas. Desde hace algunas décadas, el frigorífico y la lavadora son elementos imprescindibles en el hogar. Poco a poca, la técnica mejora los rendimientos de sus inventos, amplia sus mercados de ventas y baja sus precios, permitiendo llenar con aparatos automáticos el espacio que deja el ser humano en el hogar. Veamos los más utilizados.

2. ELECTRODOMÉSTICOS EMPLEADOS PARA CALENTAR

Todos los electrodomésticos usados para calentar, a excepción del microondas, basan su funcionamiento en la transformación de la energía eléctrica en calor por efecto Joule: “la producción de calor en un conductor, al ser recorrido por

una corriente eléctrica se expresa por

Q = I 2 ⋅ R ⋅ t , donde Q es el calor producido, R la resistencia del conductor, I la

intensidad que recorre el conductor y t el tiempo.

2.1. CALENTADORES DE AGUA

Tienen por misión proporcionar agua caliente a la cocina y baño de las viviendas, calentando y acumulando el agua para cederlo a medida que se vaya necesitando. El termoacumulador es un recipiente con una entrada de agua por al parte inferior y una salida por la superior, provisto de un sistema de calefacción formado por unas resistencias que se encargan de calentar el agua hasta alcanzar una temperatura determinada, regulada por un termostato, que las conecta y desconecta. Al estar aisladas térmicamente las paredes del recipiente, el agua caliente se mantiene así hasta que la obligamos a salir por el tubo superior. En este momento entra agua fría por la parte inferior haciendo disminuir la temperatura de la mezcla, y el termostato acciona de nuevo las resistencias calefactores.

Otro tipo de calentador es el de gas, donde el agua recorre un circuito que es calentado por una llama caliente que sale de una parrilla.

2.2. HORNOS ELÉCTRICOS DE RESISTENCIA

Un horno es un recinto cerrado con una puerta de acceso, donde tiene lugar la cocción de los alimentos. Esta cocción no se realiza por el calor que reciben directamente de la parte inferior, sino por el que reciben de todos los lados de una manera uniforme por inmersión calorífica.

Los hornos suelen ser metálicos con una envoltura exterior aislante, que evita las pérdidas de calor. Normalmente, contiene 3 resistencias, situadas en las paredes y techo del recinto. El calor que producen las 2 resistencias laterales se transmite por convección, mientras que el producido por la superior se transmite por radiación. Un termostato activa o no las resistencias calefactoras y se limpian casi solos por catálisis o pirolisis.

2.3. COCINAS ELÉCTRICAS

Una cocina eléctrica consta de una serie de placas que desprenden calor. A cada placa le corresponde un mando para ponerla en marcha o regularla. Podemos distinguir 3 tipos:

• Las de placas de fundición: acumulan calor en las placas. Se emplean para las cocciones largas. En este tipo de

cocinas, no se puede regular la potencia de la placa.

• Las de placa en forma de serpentín, convenientes para cocciones rápidas. Su potencia corresponde con el diámetro del fogón, adaptado a las dimensiones de los utensilios de cocina. Las placas, llamadas termostáticas, ajustan la temperatura a las necesidades a las que se vaya a cocinar.

• Las de placas vitrocerámicas: pueden llevar resistencias eléctricas o funcionar por inducción. El principio de inducción se basa en que si un material ferromagnético es atravesado por líneas de campo magnético se producen corrientes

inducidas que lo calientan. Así un generador electrónico transforma la corriente eléctrica en corriente de alta frecuencia. Las vitrocerámicas se limpian fácilmente y no tiene pérdidas por calor.

2.4. HORNOS DE MICROONDAS

Su funcionamiento es distinto al horno térmico tradicional. Consta esencialmente de un magnetrón, aparato capaz de producir microondas de alta frecuencia, un temporizador para controlar los tiempos de cocción y un plato giratorio para distribuir las ondas. Las microondas magnéticas inciden sobre los alimentos desde su interior, haciendo vibrar a las moléculas líquidas que contienen, produciéndose calor a causas de esta vibración, aumentando la temperatura de los mismos.

En este tipo de horno, los tiempos de cocción son muy cortos, debido a que al producirse el calentamiento de dentro a fuera, el calentamiento se realiza uniformemente en todo la masa. Además, se pueden emplear materiales combustibles, como papel, plástico, etc, ya que al no contener moléculas líquidas no absorberán la radiación, y no se generará calor en ellos.

2.5. RADIADORES ELÉCTRICOS

Son aparatos de calefacción, que se destinan a elevar la temperatura de un local, hasta lograr un ambiente confortable. Generalmente la transmisión del calor al ambiente se realiza por convección y radiación. Existe gran variedad de estos aparatos, pudiendo clasificarse en radiadores de agua o aceite y radiadores sin agua o aceite.

• Radiadores de agua o aceite, formados por un recipiente lleno de agua o aceite, formado por dos tubos horizontales, unidos entre sí por una serie de tubos verticales. El tubo horizontal inferior lleva una resistencia que calienta el aceite que está junto a ella. Gracias a las corrientes convectoras que se producen, el calor se transmite a toda la superficie del radiador, y de ésta por corriente natural a la habitación. Un termostato en contacto con el aceite conecta y desconecta la resistencia, cuando la temperatura alcanza un determinado valor.

• Radiadores sin agua o aceite: suelen tener forma de panel, el cual lleva extendida sobre su superficie una

resistencia eléctrica que transmite el calor que produce directamente al aire circundante. Adosado al panel un termostato sensible a la temperatura del aire hace funcionar de un modo periódico al calefactor.

2.6. CONVECTORES

Constan de una resistencia eléctrica, sobre la que incide la corriente de aire producida por un ventilador. El aire caliente transporta su calor al entorno. El ventilador es accionado por un motor y con un mando de 3 posiciones se puede seleccionar

3 regímenes de trabajo: que sólo funcione el ventilador, que funcione éste más una resistencia o que funcione además con otra resistencia.

2.7. ESTUFAS ELÉCTRICAS

Son aparatos generalmente portátiles, donde el elemento calefactor lo forma una resistencia enrollada en una base o soporte de material aislante e incombustible, que al calentarse proyecta por medio de una pantalla un haz de rayos paralelos. De entre las estufas de radiación, son de interés las llamadas de infrarrojos, en las que la resistencia calefactora se aloja en un tubo de cuarzo que sirve de filtro a los rayos.

2.8. FREIDORA

Se usa para freír los alimentos usando varias veces el mismo aceite. Consta de una carcasa exterior con tapa, un recipiente para el aceite, un juego de resistencias blindadas con termostato de bulbo, un panel de control con regulador de temperatura, puesta en marcho y piloto de funcionamiento y una cestilla para echar los alimentos.

bimetálico de bulbo cuando alcanza la temperatura deseada. Cuando se introduce los alimentos la temperatura baja y se activa el circuito hasta la temperatura consignada.

2.9. CAFETERA

Sirven para preparar el café, atravesando el agua hirviendo una masa compacta de café molido que después se recoge en un recipiente. Así consta de un recipiente de agua fría, una cámara para los polvos de café y un recipiente para el café líquido. La de tipo italiana, el agua fría al hervir sube por un conducto que atraviesa el café y cae en el recipiente de café líquido.

3. ELECTRODOMÉSTICOS PARA REFRIGERAR

Básicamente la refrigeración consiste en mantener una cámara o recinto a una temperatura más baja que la del medio que le rodea, para lo cual hay que realizar un transporte de calor desde el interior de la cámara hacia el exterior. Esta operación se lleva a cabo mediante un fluido operante llamado refrigerante.

3.1. FRIGORÍFICOS

Pueden considerarse como una caja aislada, en cuyo interior se mantiene una temperatura inferior a la del ambiente a fin de mantener los alimentos en buen estado de conservación o producir hielo.

Las paredes de la caja están formadas por una chapa exterior generalmente de hierro y otra interior de plástico, que contiene entre ellas un material aislante el cual dificulta el paso de calor hacia el interior. En la parte superior lleva el evaporador, colocado en esta parte para que el aire en contacto con él se enfríe y descienda hacia las partes más bajas a causa de su aumento de densidad. El aire inferior más caliente sube, formándose así corrientes convectivas que transmiten el frío a distintas partes del recinto.

En la parte exterior trasera se sitúa el condensador, en donde tiene lugar el intercambio de calor entre el frigorífico y el ambiente. La unidad térmica del compresor, que puede ser alternativo, centrífugo o rotativo, suele estar situada en la parte inferior, exterior y trasera del armario. Un termostato colocado cerca del evaporador, pone en marcha y paro el compresor, para controlar la cantidad de calor que se extrae del frigorífico.

Los refrigerantes utilizados son fluoruros y cloruros de metano para refrigeración mecánica y amoniaco y vapor de agua para refrigeración por absorción.

En un equipo frigorífico doméstico hay dos partes diferenciadas: una zona con temperaturas inferiores a -6ºC, para la conservación de productos congelados y otra zona cuya temperatura se sitúa entre los 2 y 8 ºC, para la conservación de comestibles frescos.

3.2. ACONDICIONADOR DE AIRE

La misión de estos aparatos es enfriar una habitación durante el verano, purificando al mismo tiempo el aire de la misma mediante unos filtros especiales. Una parte de la unidad es el condensador que se encuentra en el exterior y otra el evaporador que está en el interior de la habitación. Un ventilador ayuda a difundir el aire frío por toda la habitación. Estas unidades llevan un termostato que ponen en marcha o paran el compresor para mantener constante la temperatura de la habitación.

Es importante destacar en este punto, la existencia de un aparto, que sirve además, de enfriar en verano, para calentar en invierno. Este aparato recibe el nombre de bomba de calor. Su funcionamiento se basa en la reversibilidad del ciclo frigorífico, que actúa de una forma en verano e inversamente en invierno gracias a la válvula reversible.

4. ELECTRODOMESTICOS PARA LA REALIZACIÓN DE TRABAJO MECÁNICO

La finalidad de estos electrodomésticos es ahorrar trabajo mecánico en las tareas del hogar. Dentro de este punto diferenciaremos varios grupos en función de cual sea el trabajo que realicen. Así, pues tendremos un grupo de máquinas para lavar, máquinas para el tratamiento de aire y otro grupo más general donde incluiremos los pequeños electrodomésticos.

4.1. MÁQUINAS PARA LAVAR O SECAR

Dentro de este tipo de máquinas distinguiremos, las empleadas para el lavado y secado de la ropa y las empleadas para lavar la vajilla.

4.1.1. LAVADORAS

El funcionamiento de este electrodoméstico se basa en la eliminación de la suciedad de los tejidos, mediante el movimiento de la ropa. Esto se realiza mediante diversos sistemas de lavado. Los más conocidos son los sistemas de tambor, ruedas agitadoras y aletas batidoras. Cada uno de estos sistemas, se pueden emplear en las máquinas automáticas, solo que en los sistemas de ruedas agitadoras y de aletas se requieren más gastos técnicos. Por lo tanto, las que más se utilizan son las de tambor.

Estas formadas por un cilindro agujereado giratorio en cuyo interior se introduce la ropa, sumergida en agua jabonosa. El movimiento del cilindro arrastra la ropa hasta cierta altura, cayendo luego de golpe a la parte inferior, volviendo a subir de nuevo a así sucesivamente. El movimiento del cilindro es de unas cuantas vueltas para un lado y otras para el contrario, para que el lavado sea más uniforme y no se enrolle. El proceso de lavado esta automatizado, de forma que sigue las siguientes etapas: primero se abre una electroválvula que deja pasar el agua con jabón al tambor. Cuando se alcanza cierto nivel de líquido, la electroválvula se cierra y da comienzo el movimiento del cilindro. Después se pone en marcha una bomba que vacía el agua sucia, y a continuación se vuelve a llenar de agua limpia, para el aclarado. Una vez realizado esto, la bomba vacía de nuevo el tambor, para terminar el proceso con la operación de centrifugado, que consiste en hacer girar el tambor más deprisa que en el lavado, para eliminar las partículas de agua y dejar la ropa bien escurrida.

El motor del tambor es monofásico con arranque por condensador y con varias velocidades que se transmite por una correa. En general consta de electroválvulas, termostatos, selectores, etc para su funcionamiento así como unas gran pesas para evitar sus vibraciones por centrifugado.

4.1.2. SECADORA

La secadora se utiliza para secar ropa después de su lavado. Su funcionamiento consiste en la introducción forzada de aire caliente en el interior de un tambor giratorio de capacidad variable, dentro del cual va dando vueltas lentamente la ropa húmeda. Este tambor puede ser inoxidable, esmaltado, etc. En algunos casos las toberas de entrada del aire caliente giran a la vez que el tambor y en otros son fijas y solo gira la ropa.

Todas las secadoras incorporan algún tipo de filtro donde se recogen las pelusas de la ropa, así como algún sistema de aviso óptico o acústico de la saturación de dicho filtro.

Existen dos tipos principales de secadora en función del destino del aire residual que sale cargado de humedad siendo de evacuación si se expulsa al exterior o de condensación si se enfría para condensarlo.

4.1.3. LAVAVAJILLAS

El lavavajillas tiene como finalidad el lavado y secado de útiles de cocina. Lleva una cuba de acero inoxidable o material sintético alojada en un cajón. Por ser las vajillas frágiles, el lavado tiene lugar haciendo incidir agua con detergente a presión sobre los platos y demás objetos a lavar. Una bomba da presión al agua para que ésta salga a gran velocidad por las toberas e incida sobre los utensilios sucios. El agua cae al fondo y es recogida de nuevo por la bomba, moviéndose de este modo un en circuito cerrado a través de un filtro. El detergente se introduce directamente en la cuba a través de una

compuerta basculante. Cuando el agua está muy sucia, la bomba se para y descarga al desagüe. A continuación, entra agua nueva para producir el aclarado.

Así algunos elementos son presostatos, electroválvulas, resistencias calefactoras, motobomba, selector de programa, etc.

4.2. MÁQUINAS PARA TRATAMIENTO DEL AIRE

4.2.1. EXTRACTORES

Son aquellos aparatos capaces de renovar el aire de una habitación, ya sea aspirándolo y llevándolo al exterior al mismo tiempo que entra aire puro, o insuflando aire puro de la atmósfera al mismo tiempo que empuja al aire viciado a través de las salidas.

Los extractores se usan en la cocinas para extraer humos o en el baño para los malos olores

El extractor lleva un motor y una hélice que al girar crea un vacío saliendo el aire al exterior.

4.2.2. VENTILADORES

Son aquellos aparatos capaces de provocar una corriente de aire en el lugar donde están instalados. Constan de un motor de pequeña potencia que hace girar una hélice que provoca el movimiento del aire. El conjunto hélice – motor puede oscilar alrededor de un eje vertical mediante un mecanismo accionado por el propio motor; de este modo puede dirigirse el chorro de aire hacia diversos lugares del local. La velocidad del aire puede regularse mediante un mando que hace girar más o menos rápido el motor. Esto se consigue variando la tensión de alimentación con un transformador de varias salidas.

4.3. OTROS ELECTRODOMÉSTICOS

En este punto incluiremos otros electrodomésticos que desempeñan diferentes tipos de trabajos mecánicos.

4.3.1. SECADOR DE MANO

Este aparato proporciona una corriente de aire caliente que al hacerlo incidir sobre el cabello u objetos mojado, favorece la evaporación del agua y así su secado. Un motor asíncrono con una turbina provoca la corriente de aire que atraviesa una resistencia helicoidal. Lleva interruptores para el motor y resistencias y un termostato de seguridad para evitar sobrecalentamientos.

4.3.2. BATIDORAS DE MANO

Estos aparatos consiguen que un eje tenga una gran velocidad de rotación con el fin de fijar en su extremo accesible distintos útiles, como cuchillas, varillas, etc, por medio de las cuales pueden realizarse diversos trabajos de cocina, como batir, triturar, etc. Esencialmente consta de un motor acoplado al eje.

4.3.3. MÁQUINA DE AFEITAR

Su elemento primordial lo constituye el conjunto lámina – cuchilla. El pelo se introduce por las ranuras practicadas en una lámina metálica extremadamente fina, siendo cortado por una cuchilla afilada adosada a la misma. El tipo de movimiento de la cuchilla distingue la máquina de afeitar en dos tipos fundamentales las rotativas y vibratorias.

4.3.4. PLANCHA ELÉCTRICA

Consta de una placa de acero provista de un mango y que una vez calentada sirve para planchar la ropa por calentamiento y aplastamiento o por vapor. La plancha ha evolucionado mucho desde la primera de hierro fundido, hasta la última eléctrica y de vapor. Estas últimas llevan además, un termostato para el control de la temperatura de planchado y un depósito de agua para la producción del vapor. Funcionan conectándolas a la corriente y se coloca el termostato en la zona deseada, así las resistencias calientan la zona metálica que transfiere el calor al tejido. Si se necesita vapor, se acciona un pulsador que expulsa agua vaporizada.

4.3.5. ESCANER

En informática, un escáner es un periférico que se utiliza para convertir por medio de la luz, imágenes impresas a formato digital.

Hoy en día es común incluir en el mismo aparato la impresora y el escáner, llamadas impresoras multifunción

El principio de funcionamiento de un escáner es la digitalización, es decir, la conversión de una información analógica a datos legibles por el ordenador; para ello, una fuente de luz va iluminando, línea por línea, la imagen o documento y la luz reflejada en la imagen es recogida por los elementos que componen el CCD, dispositivo que convierte la luz recibida en información analógica y un DAC que convierte los datos analógicos en valores digitales.

4.3.6. TELEVISION

Los televisores utilizan tubos de rayos catódicos que se encargan de transformar las señales recibidas en imágenes. Cuando el haz de electrones sale del tubo incide en la pantalla que está recubierta de un material fosforescente que tiene la propiedad de iluminarse cuando se bombardea con electrones.

La pantalla del receptor tiene 625 líneas horizontales que recibe 25 pasadas por segundo dando 25 imágenes por segundo. Otro tipo son las de pantalla de plasma que es una pantalla plana en la cual la luz se crea por la excitación de fósforo por la descarga de plasma entre dos pantallas planas de vidrio.

En la actualidad se está implantando la televisión digital terrestre que emplea redes de frecuencia única lo que conlleva el uso de un menor número de frecuencias e incrementa el número de programas con respecto a la televisión analógica actual, permitiendo múltiples programas y servicios multimedia en cada canal.

4.3.7. REPRODUCTOR COMPACT DISC

Se componen de un fonocaptador que lleva un láser, unas lentes y fotodiodos. Los fotodiodos convierten la luz reflejada por el disco que gira en señales eléctricas, así se lee el disco desde dentro a fuera sin necesidad de contacto como en las cintas magnéticas

5. CONCLUSION

Hemos visto los electrodomésticos mas usuales así como su funcionamiento, también hay que destacar utensilios de ocio y oficina que se encuentra a nuestro alrededor día a día, como mp3, móviles, fotocopiadoras, dvd`s, etc.