Refrigeració

Archiu:Kuehlregal USA.jpg

Refrigeració

Concepte: "És un procés invers al fluix natural de calor, en el que es busca extraure calor d'una substància a menor temperatura, passar per un sistema tèrmic i depositar eixa calor en un depòsit a alta temperatura"

Archiu:Koelkast open.jpg

Refrigerador domèstic.

La refrigeració és un procés que consistix en baixar o mantindre el nivell de calor d'un cos o un espai. Considerant que realment la fredor no existix (fret és la sensació de la pèrdua de calor) i que deu ser major o menor cantitat de calor o de major o menor nivell tèrmic (nivell que es medix en la temperatura), refrigerar és un procés termodinàmic en el que s'extrau calor de l'objecte considerat (reduint el seu nivell tèrmic), i es du a un atre lloc capaç d'admetre eixa energia tèrmica sense problemes o en molt pocs problemes. Els decorreguts utilisats per a dur l'energia calorífica d'un espai a un atre, són cridats refrigerantes.

Tipos de refrigeració

Els métodos més antics per a gelar són l'evaporament, com en el cas del botija (procés adiabàtic); o l'utilisació del gèl o la neu natural. Per a la preparació de refrescs o aigua freda, es baixava neu de les montanyes propenques (a sovint per les nits) que es guardava en pous de neu i, en les cases, en armaris aïllats, que per eixa raó es dien neveres.

També es va aplicar des de molt primerenc el método de refrigeració per aigua sense canvi d'estat, en processos fabriles o inclús per a gelar begudes (posant els envasos en un pou o en l'aigua del riu).

En 1553, Blas de Villafranca, un mege espanyol heretat en Roma, va publicar el llibre Metodo refrigerandi ex vocato ix nitro vinum aquamque ac potus quodvis aliud genus, cui accedaent va ria naturalium rerum problemata, senar minus jucunda lectu, quam necessària cognitu, en el que tracta de la refrigeració de l'aigua i el vi per mig de la mescla de sal i gèl, per a baixar la seua temperatura de desgel, usant per primera volta la paraula refrigerar.

En resum, depenent dels fins, la refrigeració pot fer-se de varis modos:

• Per mig d'un decorregut que du la calor sense canvi de fase (per eixemple, en un motor tèrmic, en el que ampren com refrigerantes aire o aigua)
• Aprofitant la calor de canvi de fase (calor latent) d'un decorregut, i açò per mig de dos sistemes distints:
  • Evaporant un decorregut (normalment aigua) i dissipant el vapor en l'ambient exterior (des de la botija fins a la refrigeració de processos fabriles, com la producció d'electricitat)
  • Per mig de l'evaporament d'un decorregut en un circuit tancat i posterior condensació, per mig d'una energia externa, per a repetir el cicle (sistemes de refrigeració d'espais)

• Atres métodos: com per mig d'una substància freda, antigament el gèl i hui en dia la criogenia, en nitrogen líquit o mescla de substàncies, com sal comuna i gèl; per mig d'un parell termoelèctric que genera una diferència de temperatura.
• Per efecte magnetocalórico, possibilitat encara en investigació i sense aplicació comercial, que consistix en utilisar l'efecte magnetocalórico.

Per un atre costat, el Protocol de Kyoto fa necessari un aument del rigor en l'aplicació i l'investigació de noves tècniques ya que la majoria dels sistemes de refrigeració i d'aire acondicionat usen una considerable cantitat d'energia i per lo tant contribuïxen ya siga directa o indirectament al calfament global.

Aplicacions

Les aplicacions de refrigeració són entre moltes:

• La climatisació d'espais habitats, per a alcançar un grau de confort tèrmic adequat per a l'habitabilitat d'un edifici.
• La conservació d'aliments, medicaments o atres productes que es degraden en la calor. Com per eixemple la producció de gèl o neu, la millor conservació d'òrguens en medicina o el transport d'aliments peridors com poden ser productes hortofrutícolas, flors o un atre tipo d'aliments la conservació dels quals gràcies al manteniment de la refrigeració els permet conservar les seues característiques i propietats durant un major temps.
• Els processos industrials que requerixen reduir la temperatura de maquinàries o materials per al seu correcte desenroll. Alguns eixemples són el mecanisat, la fabricació de plàstics, la producció d'energia nuclear.
• La criogénesis o refredat a molt baixes temperatures amprada per a licuar alguns gasos o per a algunes investigacions científiques.
• Motors de combustió interna: en la zona de les parets dels cilindres i en les culatas dels motors es produïxen temperatures molt altes que és necessari refrigerar per mig d'un circuit tancat a on una bomba envia el líquit refrigerante a les galeries que hi ha en el bloc motor i la culata i d'allí passa un radiador de refredat i un depòsit de compensació. El líquit refrigerante que s'utilisa és aigua destilada en uns aditius que rebaixen sensiblement el punt de congelació per a preservar al motor de sofrir averies quan es produïxen temperatures baix zero.
• Màquines-ferramentes: les màquines ferramentes també duen incorporat un circuit de refrigeració i lubricación per a bombejar el líquit refrigerante que utilisen que es diu taladrina o oli de tall sobre el tall de la ferramenta per a evitar un calfament excessiu que la poguera deteriorar ràpidament,

• Aparats electrònics: la majoria dels aparats electrònics requerixen refrigeració ya que com a regla general es diu que per cada 10 °C es reduïx la vida útil dels components electrònics en la mitat, la qual cosa està basat en l'equació de Arrhenius.Generalment es conseguix per mig d'un ventilador, que fa circular l'aire del local a on se situen, i atres voltes senzillament fent circular l'aire per convecció.