Termodinamica - Yunes Cengel y Michael Boles - Septima Edicion

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LA SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA
Aire
frío
Aire
caliente
Refrigerador
Serpentines
Gabinete
FIGURA 6-57
Los serpentines del condensador de un
refrigerador se deben limpiar de forma
periódica y no deben bloquearse los
pasajes de flujo de aire con la finalidad
de mantener un rendimiento alto.
La descongelación se hace de forma automática en refrigeradores que
no forman escarcha al suministrar calor, de forma periódica y durante
cortos periodos, suministrando el calor al evaporador mediante un calentador
de resistencia de entre 300 W y 1 000 W, o mediante gas refrigerante
caliente. El agua se drena entonces a un recipiente externo donde se
evapora por medio del calor que disipa el condensador. Los evaporadores
que no forman escarcha son básicamente tubos provistos de aletas sujetos
al flujo de aire que hace circular un ventilador. Casi toda la escarcha se
colecta en las aletas, que son las superficies más frías, de modo que tanto
las superficies expuestas de la sección del congelador como el alimento
congelado quedan sin escarcha.
7. Usar el interruptor ahorrador de energía que controla los serpentines
de calentamiento y evita la condensación en las superficies externas en
ambientes húmedos. Los calentadores de bajo consumo se usan para
aumentar la temperatura de las superficies externas del refrigerador en
lugares críticos arriba del punto de rocío, con la finalidad de evitar la
formación y el deslizamiento de gotas en las superficies. La condensación
tiene más probabilidades de ocurrir en verano en hogares sin
sistemas de aire acondicionado ubicados en lugares con climas cálidos
y húmedos. La formación de humedad en las superficies es indeseable
porque podría causar el deterioro de la superficie externa y humedecer el
piso de la cocina. Cerca de 10 por ciento de la energía total consumida
por el refrigerador se ahorra si se apaga este calentador y se mantiene
así a menos que haya condensación visible en las superficies externas.
8. No bloquear los pasajes de flujo de aire hacia y desde los serpentines
del condensador. El aire que entra por el fondo y los lados del condensador
y sale por la parte superior se encarga de arrastrar el calor que
disipa este dispositivo. Cualquier bloqueo de esta trayectoria de circulación
del aire por convección natural mediante objetos grandes, como
cajas de cereal en la parte superior del refrigerador, degradarán el desempeño
del condensador y, por lo tanto, del refrigerador (Fig. 6-57).
Éstas y otras medidas de conservación de sentido común darán como resultado
la reducción de los costos de energía y mantenimiento de un refrigerador
así como una vida prolongada y sin problemas para el dispositivo.
Lámpara de
40 W
FIGURA 6-58
Esquema para el ejemplo 6-8.
EJEMPLO 6-8 Falla del interruptor de luz del refrigerador
La iluminación interna de los refrigeradores la proporcionan lámparas incandescentes
que se encienden cuando se abre la puerta del refrigerador. Considere
un refrigerador cuya lámpara de 40 W permanece encendida como
resultado de una falla del interruptor (Fig. 6-58). Si el refrigerador tiene un
coeficiente de desempeño de 1.3 y el costo de la electricidad es de 8 centavos
de dólar por kWh, determine el incremento en el consumo de energía del
refrigerador y el costo anual que acarreará de no repararse el interruptor.
Solución La lámpara de un refrigerador permanece encendida debido a una
falla del interruptor. Se determinará el incremento en el consumo de electricidad
y el costo.
Suposiciones La vida de la lámpara es mayor a un año.
Análisis La lámpara consume 40 W de potencia cuando está encendida, por
lo tanto añade 40 W a la carga de calor del refrigerador. En vista de que el
COP del refrigerador es 1.3, la potencia que consume el refrigerador para eliminar
el calor que genera la lámpara es