Refrigeración Mecánica: Cómo Nos Mantiene Frescos

La refrigeración mecánica es un método para eliminar calor de donde no se desea y liberarlo en otro lugar. La gran mayoría de refrigeradores, congeladores y aires acondicionados domésticos utilizan el ciclo de refrigeración mecánica para producir efecto de enfriamiento. Existen otros métodos no mecánicos para producir enfriamiento, pero su uso se limita principalmente a aplicaciones especializadas o industriales.

Un sistema de refrigeración mecánica enfría circulando un fluido a través de un circuito sellado de tuberías. El fluido absorbe calor en el espacio a enfriar y lo lleva a donde es menos molesto. El ciclo completo se basa en solo unos pocos componentes y leyes de la física para reducir la temperatura de un área.

El aspecto mecánico del ciclo comienza con un compresor, una combinación de motor eléctrico y bomba. En el compresor, un refrigerante gaseoso a baja presión se comprime a un volumen muy reducido. Esta compresión eleva la temperatura y presión del refrigerante y lo empuja al siguiente componente, el condensador. El condensador es simplemente una bobina de tubería por la que puede fluir aire. En el condensador, el gas a alta presión/temperatura libera su calor y se convierte en líquido.

A menudo se siente el calor expulsado por un condensador en la parte trasera de un refrigerador doméstico o desde la unidad exterior de un aire acondicionado central. El calor expulsado fue originalmente absorbido por el refrigerante en el espacio climatizado. El refrigerante ahora líquido fluye a través del condensador porque el compresor mantiene presión detrás.

La siguiente parada es un dispositivo de medición, que puede ser una válvula mecánica o solo un tubo de diámetro pequeño, cualquiera que estrangule el flujo de refrigerante. El refrigerante líquido pasa a través del dispositivo hacia otra bobina llamada evaporador. Aquí, su presión cae rápidamente y el refrigerante comienza a hervir a una temperatura no asociada normalmente con la ebullición: aproximadamente 0 °F (-18 °C) en un congelador doméstico típico. Esta ebullición a baja temperatura es en realidad la absorción de calor por el refrigerante. El refrigerante gaseoso cargado de calor fluye de vuelta al compresor, y el ciclo se repite hasta que el termostato se satisface.

El ciclo de refrigeración mecánica se divide en cuatro fases: compresión, condensación, medición y evaporación. El calor fluye hacia el evaporador y sale del condensador, haciendo de ambas bobinas tipos de intercambiadores de calor. La refrigeración mecánica no es necesariamente el medio más eficiente o ecológico de enfriar, pero su simplicidad prácticamente garantiza que será el estándar en el futuro previsible.