Cómo funciona un refrigerador

Sacar del refrigerador una bebida helada en un día caluroso es un gran placer, verdad? Un refrigerador funciona con el paso de un refrigerante por un sistema específico que intercambia y capta calor para que la temperatura dentro del aparato baje y enfríe.

Qué es un refrigerador

Un refrigerador es una máquina que trabaja con la temperatura usando ciclos basados en principios de la termodinámica. Usa una sustancia refrigerante estable, encargada de los intercambios de calor.

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Partes de un refrigerador

  • Líquido refrigerante: Sustancia que se evapora en el refrigerador creando temperaturas frías.
  • Compresor: Se encarga de comprimir el gas, pasando de estado gaseoso a líquido.
  • Tuberías externas para intercambiar el calor: Un grupo de tubos en espiral que están fuera del refrigerador.
  • Válvula de expansión: Por donde fluye el amoníaco en estado líquido.
  • Tuberías internas para intercambiar el calor:  Un grupo de tubos en espiral que están dentro del refrigerador.
  • Condensador: Donde el refrigerante pasa de líquido a gaseoso.

Cómo funciona un refrigerador

El funcionamiento de un refrigerador es sencillo aunque envuelve algunos procesos fisicoquímicos. Inicialmente debe hacer que fluya el refrigerante por las tuberías internas, y con cambios en la variación de la presión y temperatura este se tornará gaseoso.

A medida que se va cambiando de fase, hay una interacción entre el líquido refrigerante y el medio en el cual se encuentra. Cuando el refrigerante capta el calor en el interior del refrigerador, hace que se enfríe el artefacto y deja salir el calor al medio ambiente cuando pasa por el sistema de recambio, expulsando aire caliente.

Etapas de la refrigeración

  • Primera etapa de refrigeradoLa presión y la temperatura del gas refrigerante aumentan por la acción del compresor.
  • Segunda etapa de refrigerado: Luego en el condensador, el gas a alta presión pasa a su estado líquido mediante la extracción de calor. En esta etapa la presión del sistema no se ve alterada.
  • Tercera etapa de refrigerado: El gas pasa por la válvula de expansión presu-estática, es decir, la temperatura y la presión se reducen de forma brusca, quedando el refrigerante en un estado líquido-gaseoso.
  • Cuarta etapa de refrigerado: En el evaporador, después de absorber el calor del interior, el refrigerante se vuelve gaseoso. Ingresa al compresor y comenzar nuevamente el ciclo, en esta etapa la presión es constante.

Tipos de refrigerador

El sistema de refrigeración más utilizado es el que se explicó anteriormente y se conoce como refrigeración usando compresión. Sin embargo existen otros sistemas de refrigeración que brevemente se explican a continuación.

Refrigeración en cascada

En este caso se lleva a cabo la refrigeración a través de dos o más ciclos que van operando en serie. Cada ciclo se conecta a través de un intercambiador de calor que servirá de evaporador para el ciclo anterior y será condensador del siguiente ciclo.

Compresión en múltiples etapas

Si el líquido que se usa es el mismo a través del sistema de refrigeración en forma de cascada, se sustituye el intercambiador de calor por una cámara de mezclado. Esto hace que la transferencia e calor sea más eficiente y el compresor trabaja menos.

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Refrigeración de usos múltiples usando un compresor

Cuando es necesario refrigerar a diferentes temperaturas, se usa una válvula independiente y un compresor para cada evaporador que trabaja con distintas  temperaturas.

Refrigeración por absorción

Es muy poco común. Esta clase de refrigeración es utilizada cuando se tiene una fuente térmica barata. Se basa básicamente en el ciclo de compresión, la diferencia está en que no se usa un compresor para cerrar el ciclo. Se emplea un absorbente para captar el refrigerante, luego se separa de la disolución a través del calor y así reiniciar el ciclo.

Para qué sirve un refrigerador

  • La principal razón por la que muchos tienen un refrigerador es para mantener frías comidas o alimentos.
  • Estos equipos pueden evitar que los alimentos se dañen y se conserven por más tiempo, retrasando el proceso normal de descomposición.
  • Congelar alimentos (y retrasar significativamente la descomposición).
  • Un refrigerador también se usa en la investigación científica y en los laboratorios. En su interior se pueden conservar muestras de todo tipo.

Quién inventó el refrigerador

La idea principal basada en disminuir la temperatura para conservar alimentos es bastante antigua. La invención de un electrodoméstico que hiciera este trabajo vio la luz gracias a los inventos de varios químicos, inventores e ingenieros de los siglos XVIII y XIX.

Jacob Perkins, Oliver Evans y John Gorrie, fueron inventores de Estados Unidos a quienes se les acreditan los primeros refrigeradores a inicios de 1800. Luego en esa misma época, un ingeniero de origen alemán, Carl Von Linden creó un refrigerante químico que se podía almacenar eficientemente, este paso permitió la producción de refrigeradores masivamente.

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