Refrixeración

Refrixerador doméstico.

Funcionamento dunha máquina térmica de refrixeración.

A refrixeración é o proceso de redución e mantemento da temperatura (a un valor menor á do medio ambiente) dun obxecto ou espazo. A redución de temperatura realízase extraendo enerxía do corpo, xeralmente reducindo a súa enerxía térmica, o que contribúe a reducir a temperatura deste corpo.

A refrixeración implica transferir a enerxía do corpo que pretendemos arrefriar a outro, aproveitando as súas propiedades termodinámicas. A temperatura é o reflexo da cantidade ou nivel de enerxía que posúe o corpo, xa que o frío propiamente non existe, os corpos só teñen máis ou menos enerxía térmica. Deste xeito arrefriar corresponde a retirar Enerxía (calor) e non debe pensarse en termos de " producir frío ou agregar frío".

A saúde e o benestar dun país pode depender dos sistemas de refrixeración. Por exemplo; a alimentación e o almacenamento de vacinas, distribución, aplicación médica, industrial, comercial e doméstica de todo tipo depende dos sistemas de refrixeración.

Durante a década dos 90 case todos os países asinaron e consecuentemente ratificaron o Protocolo de Montreal das Nacións Unidas e as súas correccións posteriores. Este acordo inclúe unha escala de tempo estrito para a desaparición de refrixerantes que atacan o ozono e require o uso provisional ata a súa substitución por refrixerantes que non danen o ozono. Este cambio resultou no aumento da variedade de refrixerantes de uso común existentes de 3 a 4 veces maior e na necesidade de asegurarse de que as prácticas dos enxeñeiros sexan moi esixentes.

A firma do Acordo de Kyoto fai que aumente a necesidade das prácticas xa que moitos dos sistemas de refrixeración e de aire acondicionado usan unha considerable cantidade de enerxía e polo tanto contribúen xa sexa directa ou indirectamente ao arrequecemento global.

A gama de aparellos de refrixeración para o ensino e software de computador da empresa foi deseñada para ensinar aos estudantes os principios básicos da refrixeración, para así asegurarse de que a próxima xeración de enxeñeiros sexa capaz de comprender e contribuír aos cambios fundamentais que están agora dándose lugar na industria da refrixeración.

En España, a produción de equipos de refrixeración concéntrase en Navarra, Valencia e Andalucía, sendo Lucena (Córdoba) a sede do Clúster de Empresas de Fabricación de Refrixeración con máis de 30 empresas asociadas. Cluster da Refrixeración.

Entre outras formas:

• Aproveitar diferenzas de temperaturas entre o medio receptor e emisor. Transferindo a calor por convección, condución ou radiación.
• Usar un proceso que requira unha achega externa de enerxía en forma de traballo, como o ciclo de Carnot.
• Aproveitar o efecto magnetocalórico dos materiais, como na desimanación adiabática.

Aplicacións

As aplicacións da refrixeración son entre moitas:

• A Climatización, para alcanzar un grao de confort térmico adecuado para a habitabilidade dun edificio.
• A Conservación de alimentos, medicamentos ou outros produtos que se degraden coa calor. Por exemplo a produción de xeo ou neve, a mellor conservación de órganos en medicina ou o transporte de alimentos perecedoiros.
• Os Procesos industriais que requiren reducir a temperatura de maquinarias ou materiais para o seu correcto desenvolvemento. Algúns exemplos son o mecanizado, a fabricación de plásticos, a produción de enerxía nuclear.
• A Crioxénesis ou arrefriado a moi baixas temperaturas empregada para licuar algúns gases ou para algunhas investigacións científicas.
• Motores de combustión interna: na zona das paredes dos cilindros e nas culatas dos motores prodúcense temperaturas moi altas que é necesario refrixerar mediante un circuíto pechado onde unha bomba envía o líquido refrixerante ás galerías que hai no bloque motor e a culata e de alí pasa un radiador de arrefriado e un depósito de compensación. o líquido refrixerante que se utiliza é auga destilada cuns aditivos que rebaixan sensiblemente o punto de conxelación para preservar ao motor de sufrir avarías cando se producen temperaturas baixo cero.
• Máquinas-ferramentas: as máquinas ferramentas tamén levan incorporado un circuíto de refrixeración e lubricación para bombear o líquido refrixerante que utilizan que se chama taladrina ou aceite de corte sobre o fío da ferramenta para evitar un arrequecemento excesivo que a puidese deteriorar rapidamente.

Métodos de arrefriado

Os métodos máis antigos para arrefriar son a evaporación, como no caso do porrón (proceso adiabático); ou a utilización do xeo ou a neve naturais. Para a preparación de refrescos ou auga fría, baixábase neve das montañas próximas (a miúdo polas noites) que se gardaba en pozos e, nas casas, en armarios illados, que por esa razón chamábanse neveiras.

Máis tarde conseguiuse o arrefriado artificial mediante os métodos de compresión e de absorción.

O método por compresión é o máis utilizado, con todo o método por absorción só adóitase utilizar cando hai unha fonte de calor residual ou barata, como na trixeración.

Outros métodos son mediante un par termoeléctrico que xera unha diferenza de temperatura; mediante unha substancia fría, como antigamente o xeo e hoxe en día a crioxenia, con nitróxeno líquido ou mestura de substancias, como sal común e xeo.

Outra posibilidade, aínda en investigación e sen aplicación comercial, é utilizar o efecto magnetocalórico.

Do mesmo xeito que se pode aproveitar diferenzas de temperatura para producir calor, para crear diferenzas de calor, requírese enerxía. Ás veces chámase refrixeración simplemente a mellorar a disipación de calor, como na refrixeración dos motores térmicos, ou simplemente a ventilación forzada para substituír aire quente por aire máis fresco.

Aparellos de refrixeración

• Equipos de refrixeración
• Refrixeración por compresión
• Refrixeración por absorción
• Termóstato
• A heat pipe; Elemento pasivo que despraza a calor disipada por procesadores.

Termos relacionados coa refrixeración

• Taladrina
• Líquido refrixerante
• Cero absoluto
• Líquido anticonxelante
• Glosario de Refrixeración:
• Bomba de calor auga-auga^{[Ligazón morta]}