A lo largo de la historia, las personas han buscado formas de mantener los alimentos frescos para evitar el deterioro y proteger su salud. Una de las primeras estrategias, utilizada por primera vez en India hace varios cientos de años, fue aprovechar el poder de enfriamiento del agua evaporada. Ya en el siglo XI, se habían desarrollado técnicas para condensar el vapor de agua en bobinas, presurizarlo y enviarlo a través de una abertura para que se evapore. Sin embargo, el agua no es un refrigerante muy bueno, y estos primeros sistemas de enfriamiento no eran muy eficientes.
Crédito: Christian Horz / iStock / GettyImages El sistema de refrigeración que se ve en un congelador típico tiene dos conjuntos de bobinas, las bobinas del condensador y las bobinas de evaporación.Avancemos rápidamente al siglo XVIII, cuando los inventores comenzaron a construir sistemas de refrigeración al comprimir aire, amoníaco y otros gases y luego obligarlos a absorber el calor al reducir la presión y permitir que se expandieran. Sin embargo, la refrigeración no se hizo viable a gran escala hasta 1876, cuando el ingeniero alemán Carl von Linde construyó un sistema de condensación que podía licuar estos gases. Unos 50 años después, General Electric puso fin a la era del congelador comercializando el primer sistema de refrigeración ampliamente disponible, que utilizaba un gas patentado conocido como Freón como refrigerante.
Los refrigeradores y congeladores ahora son comunes y cada hogar tiene uno, aunque Freon ahora está obsoleto. La mayoría de las unidades tienen un compartimiento de refrigerador y congelador, pero el enfriamiento realmente ocurre en el congelador, y un ventilador hace circular el aire frío en el compartimiento del refrigerador. Ya sea que la unidad sea un pequeño electrodoméstico o una gran área comercial, el sistema de enfriamiento funciona con el mismo principio básico de un congelador profundo.
El compresor del congelador es el corazón del sistema de refrigeración.
El sistema de refrigeración que ve en un congelador típico tiene dos conjuntos de bobinas, las bobinas del condensador y las bobinas de evaporación, y están separadas por una pequeña abertura conocida como la válvula de expansión. Si el congelador funciona con electricidad, lo que no todos los congeladores hacen, una bomba compresora eléctrica del congelador presuriza el refrigerante en la primera bobina y eso lo obliga a rociar a través de la válvula de expansión hacia la segunda bobina. Debido a que la presión en la segunda bobina es mucho más baja, el refrigerante se evapora, y eso es lo que proporciona el enfriamiento.
En el lenguaje de la química, la evaporación es un proceso endotérmico, lo que significa que absorbe calor. El calor proviene del aire circundante y proporciona la energía que las moléculas de refrigerante necesitan para entrar en estado gaseoso. Un congelador no agrega tanto frescor al aire como le resta calor, y ese calor tiene que ir a alguna parte.
Después de convertirse en gas, el refrigerante regresa a las bobinas del condensador, donde la bomba del condensador lo presuriza y vuelve a convertirse en líquido. La presurización genera calor, que completa el ciclo térmico, y el calor debe ser disipado lejos del compartimiento del congelador para mantener la baja temperatura en el congelador. Muchas unidades tienen un ventilador para facilitar esto. El ciclo térmico puede continuar indefinidamente, siempre que las bobinas estén selladas y ninguno de los refrigerantes pueda escapar.
Un compartimento congelador debe estar bien sellado
La temperatura del congelador profundo puede bajar a 0 grados Fahrenheit (-18 C) e incluso más baja, pero para que esto suceda, el compartimento debe estar bien sellado. Las bobinas de evaporación generalmente se encuentran detrás de la pared posterior del congelador. Mientras el compartimento esté sellado, las bobinas continuarán absorbiendo calor del compartimento del congelador y se disiparán a través de las bobinas del condensador, y la temperatura en el congelador continuará bajando.
La mayoría de los congeladores tienen un termostato que controla la temperatura. Cuando se alcanza la temperatura objetivo, el termostato le indica al compresor del congelador que se apague. Si el compartimento está bien sellado y aislado, la temperatura tarda mucho en subir y el compresor se enciende. Los sellos de la puerta deficientes que permiten que el aire caliente ingrese al compartimiento del congelador hacen que el compresor se encienda con más frecuencia y esto desperdicia energía.
Los congeladores necesitan descongelación periódica
Una de las razones por las que tiene un congelador es para hacer y almacenar hielo, pero el hielo debe estar en bandejas o bolsas, no en las paredes del congelador. Cuando el hielo se acumula en la pared del congelador junto a las bobinas evaporativas o las bobinas mismas, interfiere con el flujo de aire y reduce su eficiencia de enfriamiento. Como resultado, el condensador tiene que trabajar más y eso desperdicia energía.
El principio de funcionamiento de un congelador profundo es que las bobinas absorben el calor del aire circundante, pero no pueden hacerlo si están cubiertas de hielo o escarcha. Es por eso que la descongelación periódica es tan importante y por qué muchos congeladores tienen una función de descongelación automática. Si un congelador no tiene una función de descongelamiento, debe descongelarse manualmente apagándolo el tiempo suficiente para que el hielo se derrita.
Cuando un congelador tiene un mecanismo de descongelación, generalmente toma la forma de un elemento calefactor unido a la bobina de evaporación. El descongelador puede encenderse automáticamente o puede que tenga que encenderlo manualmente. De cualquier manera, derrite el hielo en las bobinas y el agua pasa a través de un sistema de tuberías de drenaje a una bandeja desde donde puede evaporarse.
¿Qué diferencia a un congelador de un refrigerador?
La mayoría de los refrigeradores vienen con un congelador adjunto y están en compartimentos separados. La temperatura ideal del congelador profundo es de alrededor de 0 F (-18 C), pero en el compartimiento del refrigerador, es más como 40 F (4 C). Para mantener esta diferencia de temperatura, los compartimentos están separados por una abertura de ventilación y un ventilador sopla aire frío del congelador al refrigerador solo cuando es necesario.
Regula la temperatura en el compartimiento del refrigerador ajustando el funcionamiento del ventilador. Si los sellos y el aislamiento de la puerta están intactos y el congelador está a la temperatura adecuada, pero el refrigerador está demasiado caliente o demasiado frío, la razón suele ser un mal funcionamiento del ventilador. Sin embargo, si la temperatura del congelador es más alta de lo que debería ser, generalmente es el condensador el que tiene la culpa, y ese es un problema más grave.
¿Puede reparar su congelador usted mismo?
Cuando las cosas salen mal en un refrigerador, a menudo puede reparar el ventilador o los controles usted mismo si sabe lo que está haciendo. Sin embargo, es una historia diferente cuando no se puede mantener la temperatura del congelador, porque eso generalmente significa que hay un problema con el sistema de refrigeración. La ley federal prohíbe a las personas sin licencia dar servicio a los sistemas de refrigeración.
Una de las principales razones de la prohibición tiene que ver con la volatilidad del refrigerante. Aunque el freón (también conocido como refrigerante R22) ya no se usa porque es un clorofluorocarbono que daña la capa de ozono de la Tierra, algunos sistemas más antiguos aún pueden usarlo. Además, algunos refrigerantes actuales, como los hidrofluorocarbonos (HFC), también pueden dañar el medio ambiente al contribuir al calentamiento global.
Algunos sistemas de congeladores, particularmente los de propano, usan amoníaco como refrigerante, lo que es un retorno a los primeros días de los sistemas de refrigeración. El amoníaco es altamente corrosivo, y causa ardor en los ojos y el sistema respiratorio y puede ser fatal en grandes cantidades. Se necesitan técnicos calificados y protocolos de procedimiento estrictos para trabajar en sistemas de refrigeración sin liberar ninguno de estos gases peligrosos.
