AMONIACO INDUSTRIAL

REFRIGERACION MAGNETICA La refrigeración magnética aprovecha el efecto magnetocalórico (MCE) para reemplazar los procesos de compresión y expansión de los sistemas convencionales por procesos de magnetización y desmagnetización de un material magnetocalórico [Hoyos, 2004]. A diferencia del ciclo de vapor, en los sistemas de refrigeración magnética el refrigerante (material magnetocalórico) es un sólido y no se puede bombear a través de intercambiadores de calor. Por tanto se emplea un fluido que transfiere la energía entre el refrigerante magnético y los depósitos [Zimm, et al., 1998]. 96 Hoyos et al Este sistema de refrigeración presenta grandes ventajas ambientales y energéticas. Al suprimir el compresor, aumenta la eficiencia y reduce la emisión de CO2. También disminuye el efecto invernadero causado por los CFC y HFC, porque reemplaza los refrigerantes del ciclo de vapor por un refrigerante magnético y un fluido, que puede ser agua o helio dependiendo de la temperatura de aplicación [Steyert, 1978]. La manifestación del efecto magnetocalórico como un cambio de entropía isotérmico o un cambio de temperatura adiabático, permite obtener diferentes ciclos termodinámicos. En este artículo se presentan los principios termodinámicos de los ciclos magnéticos de Carnot y de Brayton, señalando las limitaciones termodinámicas de los sistemas de refrigeración que emplean el ciclo de Carnot. Adicionalmente, se presenta la descripción del ciclo de Regeneración Magnética Activa (AMR). El ciclo de Carnot se realiza en dos procesos de cambio de temperatura adiabático y dos procesos de cambio de entropía isotérmico. Esto permite estudiar directamente las manifestaciones del MCE. La aplicación del ciclo de Carnot se restringe a temperaturas inferiores a 20K, debido al aumento de la capacidad de calor con el aumento de la temperatura. Al aumentar la capacidad de calor disminuye el MCE y aumenta la energía necesaria para cambiar el orden magnético del material. El intervalo de temperaturas de operación está limitado por el cambio de temperatura adiabático a temperaturas inferiores a 22K [Hoyos, 2004]. En la refrigeración magnética el refrigerante es un sólido y no un fluido, por tanto no es apropiado emplear el término calor específico, tanto la entropía como la capacidad de calor son propiedades extensivas. El ciclo de Brayton es un ciclo regenerativo que permite obtener amplios intervalos de temperatura de operación. Puede operar a temperaturas altas, porque el intercambio de calor entre el refrigerante magnético y el fluido no se realiza en los procesos de cambio de entropía isotérmico (como en el ciclo de Carnot), sino en procesos en los que la intensidad magnética permanece constante. Las principales aplicaciones

PRINCIPIOS DEL EFECTO TERMOACUSTICO

Eduardo Ghershman,3.8.2002 el 03-09-2008, 16:40 (UTC)

PRINCIPIOS DEL EFECTO TERMOACUSTICO
Experimento realizado.
El siguiente dispositivo utiliza una onda acustica estacionaria para bombear calor a una distancia de aproximadamente 5 centimetros, generando una diferencia de temperatura de aproximadamente 10 grados de centigrado. Un dibujo del sistema se muestra a continuacion,

el siguiente grafico indica la variacion de presion a lo largo del tubo de resonancia varias veces dentro de un ciclo (el periodo de la onda acustica es T). El tubo tiene un largo 1,7m y un diametro de 0,3m, esta abierto en el extremo del altavoz, y cerrado en el otro extremo. Se muestra el tercer modo de resonancia, la frecuencia es de 260 hertzios.

Si asumimos que el proceso que se produce en el gas es adiabatico, entonces las variaciones de la densidad y la temperatura del gas en el tiempo,son iguales a la que se producen con la presion como se muestra en el ultimo dibujo. Si insertamos un objeto (en la temperatura ambiente) en la posicion A, entonces cuando la presion, la temperatura y la densidad son altas, el objeto sera calentado por el gas que esta mas caliente. Cuando la presion, la temperatura, y la densidad alcancen el minimo (1/2 periodo despues) el calor fluira del objeto al gas, pero no tanto,como cuando paso calor del gas al cuerpo.
La razon de la diferencia es que la densidad (y la temperatura) del gas ,se reducen cuando la presion disminuye, y la capacidad calorifica (y la conductividad termica) son mas chicas. La densidad disminuye porque un poco de gas se ha movido desde la region de alta presion(cuando en ese punto la presion era alta). Si este gas llega al punto B (por ejemplo), estara mas frio que el ordinario, porque ha cedido el calor al objeto en A. Este absorbe calor de los puntos locales que estan a su alrededor.
El efecto neto es que la onda acustica estacionaria conduce un flujo del calor del extremo B al extremo A. Si el extremo A esta a la temperatura ambiente, el extremo B se enfria, este sistema se puede utilizar como un refrigerador.
En la practica, en vez de tener apenas dos localizaciones, A y B, una "pila" de localizaciones se utiliza entre A y B,el calor se bombea a lo largo de la pila, en la direccion de B hacia A.Un manojo de tubos de plastico,donde cada tubo tenia un diametro de de 1 milimetro y una longitud de 10 centimetros, como las pajitas de plastico usadas como agitadores del cafe en las cafeterias. Las pajitas,formando un manojo se acomodan paralelas al eje del tubo de resonancia. La pajita permite que el aire pase a traves de ella durante la oscilacion, pero haciendo bastante contacto con el aire para intercambiar calor. Un par de termocoplas fue conectadas con un par de las pantallas del metal, una en cada extremo de la pila de las pajitas.
Cuando un parlante(altavoz) de 8 ohmios fue excitado con una señal de 10 voltios de amplitud, la pila desarrolla una diferencia de temperatura de cerca de 10 grados de centigrado, el extremo mas cercano al extremo de alta presion siempre era el mas caliente. Cuando la posicion de la pila fue cambiada moviendola a lo largo de la longitud del tubo de resonancia, esta diferencia de temperatura varia segun lo dibujado en la figura de abajo, (el eje horizontal representa la posicion del centro de la pila de las pajitas.)

Los refrigeradores termoacousticos todavia no se han perfeccionado. Los parametros que se pueden ajustar para optimizar su funcionamiento incluyen la conductividad termica y capacidad calorifica del gas, el periodo del sonido (que determina cuanto tiempo tarda el gas en transferir calor en cada extremo de la pila), de la amplitud de la onda estacionaria, de la longitud de la pila, de la geometria de la pila, y del material usado en la pila. El hecho de que este dispositivo se podria haber inventado hace 60 años, nos recuerda que las cosas asombrosas estan casi debajo de la superficie de los fenomenos del mundo ordinario.
Algunos datos de calculo y teoricos.
La longitud de onda  y la velocidad de propagacion del sonido V ,en el gas encerrado en el tubo de resonancia,estan relacionados por la siguiente ecuacion,
V = n .
Donde n ,es la frecuencia de la senal utilizada para excitar al parlante,si V = 330.7 m/seg. y n = 260 Hz,es
= 1.27 m
El largo del tubo y la longitud de onda estan relacionados como
/ L= 0.74705 , o / L= 3/4
La onda estacionaria ,se desarrolla dentro del tubo  +( L - ),
L -  = (4/3) - 
L - =(4/3 –1)
L - = 1/3 

En un refrigerador temoacustico,cuyo dibujo se presenta a continuacion

una onda acustica estacionaria es generada en un fluido de trabajo,dentro de un tubo de resonnacia con un excitador acustico(un parlante).La longitud del tubo de resonancia corresponde a la mitad de la longitud de onda de la onda estacionaria ac/2.La distribucion de presion sera
pA(x)= PA cos (2x/ac) (1)
y la distribucion de velocidad es
uA =- (PA/m.c).sen (2x/ac) (2)
m :densidad del gas(valor medio)
c : velocidad del sonido en dicho gas
a lo largo del rubo de resonancia,que se representa en la siguiente figura,

Cuando se introduce una pila de placas densamente espaciadas de longitud x,en una posicion xc,definida desde el principio del tubo de resonancia a la mitad de la pila(ver dibujo),en el campo acustico,se comprueba un hecho experimental:una diferencia de temperatura T se desarrolla a lo largo de la pila,como se muestra en la figura anterior.
El mecanismo de bombeo termico por el efecto termoacustico puede ser explicado conciderando la oscilacion de una parcela de gas del fluido de trabajo a lo largo de la placa de la pila,como se muestra acontinuacion,

El ciclo comienza con la parcela de gas a la temperatura T,en un principio bajo la influencia de la onda acustica estacionaria,el gas se mueve hacia la izquierda,hacia el anti-nodo de presion,la magnitud del desplazamiento se llama desplazamiento tidal.
Xtd 2uA(x)/
: frecuencia angular
Durante el comienzo,en un primer paso,el gas sufre una compresion adiabatica,que causa que su temperatura aumente a T++.Ya que en este estado la parcela de gas esta mas caliente que la placa de la pila,durante el segundo paso calor es transferido en forma irreversible a la placa de la pila,llamando dQh a este calor transferido.El resultado de la temperatura de la parcela de gas luego de este segundo paso es T+ .Luego en un tercer paso el mismo vuelve a la posicion inicial,la parcela de gas sufre una expancion adiabatica y se enfria y llega a la temperatura T- .En este estado estara mas frio que la placa de la pila y en el cuarto paso calor es transferido en forma irreversible de la placa de la pila a la parcela del gas,denominando dQc a este calor transferido.
Con estos cuatro pasos la parcela de gas a completado un ciclo termodinamico y acustico,llegando a su temperatura inicial T y por lo tanto el ciclo puede comezar de nuevo.Ya que hay muchas parcelas a lo largo de la placa de la la pila y esta estan sujetas a mismo ciclo termodinamico y acustico,el calor transferido por una parcela es transferido a la parcela adyacente y asi sucesivamente,de manera que se desarrolla un gradiante de temperatura a lo largo de la placa de la pila.

Eduardo Ghershman,3.8.2002 enlace a CIENCIA

Las neveras magnéticas, silenciosas y eficaces, se acercan al mercado
Investigadores holandeses y estadounidenses buscan el compuesto ideal a temperatura ambiente
KENNETH CHANG (NYT) - Nueva York - 06/03/2002

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Hace años que se utiliza la propiedad de algunos metales de calentarse en presencia de un campo magnético para refrigeración, pero sólo en laboratorios y a bajas temperaturas. Ahora, investigadores holandeses han presentado un compuesto barato que funciona a temperatura ambiente y que se añade a otro más caro experimentado en EE UU.

PRINCIPIOS DEL EFECTO TERMOACUSTICO

Eduardo Ghershman,3.8.2002 el 03-09-2008, 16:38 (UTC)

PRINCIPIOS DEL EFECTO TERMOACUSTICO

Eduardo Ghershman,3.8.2002 el 03-09-2008, 16:26 (UTC)

Revisiones preventivas para el aire acondicionado.

PORTAL DEL FRIGORISTA el 20-06-2008, 20:52 (UTC)

Hay que revisar periodicamente los equipos de aire acondicionado.

Los equipos de aire acondicionado pueden convertirse en hogar de agentes patógenos que provocan enfermedades respiratorias, si no se tiene ningún cuidado. Para tener la seguridad de que funcionan correctamente, de que no almacenan suciedad en su interior y tener una garantía de que podamos encufarlo sin que nos falle, debemos contratar un mantenimiento preventivo a un profesional del sector.

A ese respecto, el presidente de la Asociación Malagueña de Medicina Laboral, José Antonio Cardenete, recomienda hacer estudios de temperatura en las empresas cada dos años y programar los aparatos entre 24 y 25 grados. Así, el decálogo de consejos sobre el uso de equipos de refrigeración ambiental del Foro de Calidad Ambiental Interior (CAI) indica que el aire acondicionado por debajo de 24 grados no es confortable y supone un gasto innecesario. Cuidado en el coche También hay que tener cuidado con la refrigeración de los vehiculos. Para ello, lo mejor es, primero, abrir las ventanillas del vehículo para que salga el aire caliente, luego encender la climatización y, finalmente, y de forma progresiva, conectar el aire acondicionado. «De ese modo, se evita un cambio brusco de temperatura»,

Todas las cuestiones relacionadas con el uso de los equipos de aire acondicionado están contempladas en un real decreto, en el que se marcan las pautas para garantizar la seguridad de los trabajadores, y los únicos que nos pueden garantizar esta seguridad son los instaladores frigoristas.

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El medio ambiente y los aires acondicionados

The Alliance el 20-06-2008, 19:38 (UTC)

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