¿Sabes cómo se monta una pista de patinaje sobre hielo como la que ponen en la plaza del Ayuntamiento en Navidad? Aquí te lo contamos
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Los padres de la refrigeración
Robert Boyle es considerado el primer químico moderno. Estableció la relación de la presión y el volumen de un gas en la Ley de Boyle: “A temperatura constante, el volumen de una masa fija de gas es inversamente proporcional a la presión que este ejerce”.
William Cullen efectuó experimentos en la Universidad de Glasgow (Escocia) con éter bajo vacío, el cual se evaporaba y absorbía calor del entorno. Con este invento fue capaz de producir hielo, lo que constituye la primera experiencia documentada de refrigeración artificial.
Jacques Charles propuso por primera vez la relación entre el volumen y la temperatura de los gases a presión constante en la Ley de Charles: “A presión constante, el volumen de una masa fija de gas es directamente proporcional a su temperatura”. No publicó sus resultados, haciéndolo Gay-Lussac en 1803.
Louis Joseph Gay-Lussac fue el primero en formular la ley que relaciona el volumen de un gas con su temperatura: Ley de Gay-Lussac: “La presión de un volumen fijo de un gas es directamente proporcional a su temperatura”.
John Leslie continuó los trabajos de William Cullen en la Universidad de Edimburgo. En 1810 desarrolló un sistema de enfriamiento por absorción a baja temperatura, utilizando ácido sulfúrico (H2SO4) como absorbente y agua como refrigerante.
Michael Faraday experimentó sobre la licuefacción de gases, lo que supuso un avance importante en la producción de frío.Licuó los siguientes gases: CO2, SO2, N2O, C2H4, NO, NH3, HC1, C12, H2S y HCN. Algunos de ellos, como el amoniaco (NH3) y el dióxido de carbono (CO2) se utilizan hoy en día ampliamente como refrigerantes en la industria
Nicolas Léonard Sadi Carnot es uno de los grandes impulsores del campo de la refrigeración y sus estudios sobre las máquinas térmicas permanecen vigentes hasta la actualidad. Estableció el Ciclo de Carnot: Cuando una máquina térmica absorbe calor de una fuente de mayor temperatura y cede calor a la de menor temperatura produce un trabajo neto sobre el exterior.
Oliver Evans fue el primero en diseñar teóricamente y de forma detallada un sistema de refrigeración por compresión de vapor, identificando los componentes principales del ciclo de refrigeración (compresor, condensador, válvula de expansión y evaporador).
Jacob Perkins presentó en 1834 una patente de un aparato para producir frío y enfriar fluidos utilizando un fluido volátil (éter) que es evaporado y posteriormente condensado de forma continua para volver a ser reutilizado en un ciclo cerrado. El equipo de Perkins funcionó adecuadamente para producir hielo y obtuvo un gran éxito en Europa.
John Gorrie construye la primera máquina de aire frío. En 1851 obtuvo una patente para una máquina para hacer hielo. Es considerado el padre del acondicionamiento de aire y de la producción comercial de hielo.
Ferdinand Carré es el primero en usar amoniaco como fluido frigorígeno. Construyó la primera máquina de absorción para refrigeración, que fue comercializada en 1866 por su hermano menor Edmond Carré.
Carl von Linde construye plantas de refrigeración para industrias cerveceras en Alemania utilizando amoníaco como refrigerante. Es el inventor del frigorífico (máquina de absorción). En 1885 patentó el Sistema Linde para la licuefacción del aire por expansión isoentálpica (-182ºC / -217ºC).
Marcel Audiffren fue un sacerdote francés que inventó el frigorífico residencial, el cual, inicialmente, fue diseñado para enfriar líquidos (como el vino) para sus monjes. En 1911, General Electric comenzó a fabricar la máquina frigorífica “Audiffren”.
Maurice Leblanc y George Westinghouse propulsaron la primera máquina en utilizar agua como fluido refrigerante.
Baltzar von Platen y Carl Munters patentaron el primer frigorífico sin partes móviles. En 1925, Electrolux adquiere los derechos de explotación y las ventas alcanzan los millones de unidades en todas las casas de clase media.
Thomas Midgley inventó los cloro-fluoro-carbonos (CFC), que sustituyeron otros fluidos refrigerantes que eran tóxicos o explosivos. Patentó el Freón, junto con Albert Henne y Robert McNary, para utilizarlo como fluido refrigerante (llamado R12 o Freón 12).
Aunque con el comienzo de la guerra se frenaron las investigaciones no orientadas a los campos bélico y económico, a partir de 1940 se extendió la técnica del refrigeración de aire en grandes almacenes, restaurante, hoteles y hospitales, así como en automóviles, aviones y viviendas.
Per-Oskar Persson diseñó un método para congelar guisantes rápidamente. Los procesos de congelación rápida no sólo hicieron avanzar la ciencia y la economía de la conservación de productos alimentarios perecederos, sino que también modificaron la estrategia del almacenamiento en frío por congelación en el ámbito mundial.
El desarrollo de la tecnología frigorífica ha llegado a ser uno de los factores esenciales de la vida cotidiana y la economía de nuestros días, aumentando su importancia de manera progresiva con su introducción en nuevos campos industriales. La sustitución de refrigerantes contaminantes y el desarrollo de dispositivos más eficientes centran los esfuerzos del sector.
Evolución histórica de la refrigeración
Desde la antigüedad se han utilizado medios naturales de refrigeración. La utilización del hielo para conservar los alimentos es conocida desde tiempos remotos. El hielo o la nieve se recogían en invierno y se almacenaban en depósitos con aislamientos muy simples.
Otra técnica conocida desde el siglo XVI consiste en la obtención de temperaturas inferiores a la fusión del hielo mediante mezclas congelantes: si se añade sal al hielo, su temperatura se reducirá mientras se funde.
En 1714, Farenheit estableció el cero de su escala en la temperatura más baja que se podía obtener en su momento: -17.8 ºC, mezclando hielo y sal de amoniaco.
El efecto refrigerante asociado a la evaporación en aire también se conoce desde la antigüedad. Los egipcios ya conocían la utilización de recipientes porosos para refrescar el agua. Este efecto es particularmente eficaz en climas extremadamente secos como en el desierto.
La refrigeración artificial es la producción de frío por medios no naturales. La tecnología de refrigeración es la utilizada para obtener y mantener en un punto una temperatura inferior a la de su entorno. Su funcionamiento se basa en extraer un calor (Qin) de un cuerpo a baja temperatura (T1) y entregárselo a otro (Qout) que está a temperatura mayor (T2). Para que este enfriamiento artificial tenga lugar es necesario aportar energía (Win)