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¿Cómo funciona un refrigerador?

¿Cómo funciona un refrigerador?

Todo tenemos uno en nuestras casas, sin él, se dificultaría la tarea de tener nuestras comidas frescas; llegas a casa y unas de las primeras cosas es abrir la «refri» para comer o tomar algo. Pero alguna vez te has preguntado: ¿Cómo es su funcionamiento?

¿Qué es un refrigerador?

Un refrigerador es una máquina cíclica que extrae el calor de un área o compartimiento y lo expulsa al ambiente, mediante el uso de una fuente de trabajo (un motor). El objetivo es mantener los compartimientos fríos.

Funcionamiento de un refrigerador
Imagen 1. Un refrigerador funciona haciendo pasar un material refrigerante a través de una series de tuberías y componentes para absorber calor del interior del aparato y arrojándolo fuera de ella, con el fin de mantener los alimento conservados.

Cinco elementos importantes de un sistema de refrigeración

Primeramente, se enumeran las partes que lo componen y haremos una descripción corta de la función de cada una. También, se mostrará al final, el funcionamiento del sistema cuando todas las partes se unen.

Evaporador: es el elemento que convierte el líquido refrigerante en vapor a medida que absorbe el calor del área del compartimiento del refrigerador.

Evaporador en el funcionamiento de un refrigerador
Imagen 2. Un evaporador es un intercambiador de calor donde se produce la transferencia de energía térmica desde un medio a ser enfriado, hacia el fluido refrigerante que circula en el interior del dispositivo.

Compresor: es el dispositivo que aumentará la presión y temperatura del vapor del refrigerante y lo moverá a la parte de alta presión en el condensador.

Compresor aparato mecánico que aumenta la presión de un sistema de refrigeración
Imagen 3. Un compresor es un aparato mecánico que aumenta la presión de un sistema, reduciendo el volumen de un fluido (líquido o gas).

Condensador: convertirá el vapor del refrigerante en líquido. El vapor del refrigerante al estar muy caliente, da paso a un intercambio de calor con el aire circundante, el refrigerante se hace más frío, a medida que pasa esto (se convierte en líquido).

El condensador transforma el vapor de la sustancia refrigerante en líquido
Imagen 4. El condensador transformará el vapor de la sustancia refrigerante en líquido.

Elemento de expansión: es la válvula que permitirá el paso de la cantidad adecuada de refrigerante líquido con baja presión y baja temperatura al evaporador.

La válvula de expansión, disminuye la presión y temperatura del refrigerante
Imagen 5. La válvula de expansión, disminuye la presión y temperatura del refrigerante.
El termostato es el componente de un sistema de refrigeración que abre o cierra un circuito eléctrico en función de la temperatura
Imagen 6. El termostato es el componente de un sistema de refrigeración que abre o cierra un circuito eléctrico en función de la temperatura, (regular el encendido del compresor).

Un refrigerador funciona a través del siguiente ciclo

El refrigerante en su forma de vapor pasará por el compresor, este aumentará la temperatura y presión del mismo, empujándolo al condensador.

Este está hecho por una estructura de tubos, cuando pasa el vapor sobrecalentado por ellos, se produce un intercambio de calor con el ambiente, perdiendo calor el refrigerante y convirtiéndose en líquido.

Una vez ha ocurrido esto, el líquido refrigerante pasa por una válvula de expansión, el cual tiene el objetivo de reducir la presión y la temperatura. Cuando esto ocurre, el líquido pasará al evaporador, y aquí el refrigerante tendrá una temperatura menor que el área a enfriar.

A partir de esto, se comenzará absorber calor del interior del refrigerador, para llevarlo nuevamente al compresor, y se repetirá el ciclo el cual será regulado por el termostato.

Diagrama del proceso de refrigeración
Imagen 7. Diagrama del proceso de refrigeración. Los números indican el orden por donde comenzará el proceso, luego de terminar los pasos, se repite el ciclo y de esta manera es útil para las refrigeradoras de nuestros hogares.
 Proceso representativo de un refrigerador
Imagen 8. Proceso representativo de un refrigerador. El color rojo representa alta temperatura y azul baja temperatura.

Hasta aquí, se ha descrito el proceso de manera general. En el siguiente artículo: Termodinámica de un refrigerador lo explicamos desde el punto de vista de la física.


Bibliografía

1. Flores, E., Moreno, J., y Rosales, N. (2010). Ciencias físicas o filosofía de la naturaleza. Tomo II. 5ta.ed. Panamá, Panamá: Imprenta Articsa.

2. Wolfgang, B & Westfall, G. (2014). Física para ingenierías y ciencias. 2da edición. México. Mc Graw Hill.


5 comentarios en “¿Cómo funciona un refrigerador?”

  1. Que interesante comprender cómo funciona un sistema de refrigeración. Me gustó mucho la manera que explicaste la función de cada componente.

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