La Refrigeración y su Historia.
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La refrigeración es un proceso en el que se hace un trabajo para mover el calor de un lugar a otro . El trabajo de transporte de calor es conducido tradicionalmente por trabajo mecánico , pero también puede ser impulsado por calor , magnetismo , electricidad , láser , u otros medios . La Refrigeración tiene muchas aplicaciones, incluyendo , pero no limitado a : refrigeradores domésticos , congeladores industriales , criogenia , y aire acondicionado . Las bombas de calor pueden usar la salida de calor del proceso de refrigeración , y también puede estar diseñado para ser reversible , pero son de otra manera similares a las unidades de refrigeración .
La Refrigeración ha tenido un gran impacto en la industria, el estilo de vida , la agricultura y los patrones de asentamiento . La idea de la conservación de alimentos se remonta a la antigua Roma y de los imperios chinos. Sin embargo , la tecnología de refrigeración se ha transformado rápidamente desde el siglo pasado, desde la recolección de hielo para los vagones con temperatura controlada . La introducción de vagones refrigerados contribuyó a la expansión hacia el oeste de los Estados Unidos , permitiendo que los asentamientos en zonas que no estaban en los principales canales de transporte , tales como ríos , puertos, o los senderos del valle . También fueron apareciendo Asentamientos en las partes no fértiles del país , llenos de nuevos recursos naturales . Estos nuevos patrones de asentamiento provocaron la construcción de grandes ciudades que son capaces de prosperar en zonas que se creían lo contrario, a ser insostenibles , como Houston , Texas y Las Vegas , Nevada . En la mayoría de los países desarrollados , las ciudades dependen en gran medida de la refrigeración en supermercados , con el fin de obtener sus alimentos para el consumo diario . El aumento en las fuentes de alimentos ha llevado a una mayor concentración de las ventas agrícolas procedentes de un porcentaje menor de granjas existentes . Las Granjas, hoy en día tienen una salida económica mucho más grande por persona en comparación con la década de 1800 . Esto ha dado lugar a nuevas fuentes de alimentos disponibles para poblaciones enteras , que ha tenido un gran impacto en la nutrición de la sociedad .
Formas tempranas de refrigeración
La recolección estacional de la nieve y el hielo es una práctica antigua se estima que había comenzado antes de 1000 AC . Una colección china de letras de este período de tiempo conocido como el rey de Shih , describe las ceremonias religiosas para el llenado y vaciado de sótanos de hielo. Sin embargo , se sabe poco acerca de la construcción de estas bodegas de hielo o para se utilizo ese el hielo. La próxima sociedad antigua en cosechar hielo, pueden haber sido los Judios según el libro de los Proverbios, que dice : " Como frío de nieve en tiempo de la siega, Así es el mensajero fiel a los que lo envió. " Los historiadores han interpretado esto en el sentido de que los Judios utilizaron hielo para enfriar bebidas en lugar de para conservar los alimentos. Otras culturas antiguas, como los griegos y los romanos cavaron grandes pozos de nieve y los aislaron con hierba , paja o ramas de árboles para utilizarlos como un lugar de almacenamiento en frío. Al igual que los Judios , los griegos y los romanos no usaban hielo y nieve para conservar los alimentos , pero si principalmente como un medio para enfriar bebidas . Los egipcios también desarrollaron métodos para enfriar bebidas , pero en lugar de utilizar hielo para enfriar el agua , con los egipcios se enfría el agua, poniendo agua hirviendo en tinajas de poca profundidad y después colocarlas en los techos de sus casas por la noche. Los Esclavos debían humedecer el exterior de los frascos y la evaporación resultante haría enfriar el agua . Los antiguos habitantes de la India utilizaron este mismo concepto para producir hielo. Los persas almacenaban hielo en un pozo llamado Yakhchal y puede haber sido el primer grupo de personas que utilizo el almacenamiento en frío para conservar los alimentos .
Cosecha de hielo
Antes de 1830 , pocos americanos utilizaron hielo para refrigerar los alimentos debido a la falta de almacenes de hielo y neveras . A medida que estas dos cosas se hicieron más ampliamente disponibles , los individuos utilizaron hachas y sierras para cosechar el hielo para almacenarlo. Este método ha demostrado ser difícil, peligroso , y ciertamente no se parecía a nada que pueda ser duplicado a escala comercial .
A pesar de las dificultades de la recolección de hielo, Frederic Tudor pensó que se podía sacar provecho de esta nueva mercancía, mediante la recolección de hielo en Nueva Inglaterra y el envío de esta a las islas del Caribe, así como los estados del sur . En el principio , Tudor perdió miles de dólares , pero con el tiempo se volvió un gran beneficio ya que él construyó casas de hielo en Charleston , Virginia y en la ciudad-puerto cubano de La Habana. Estos depósitos de hielo , así como los barcos con mejor aislamiento ayudaron a reducir el desperdicio de hielo del 66% al 8 %. Este aumento de la eficiencia influencio a Tudor para ampliar su mercado de hielo a otras ciudades con casas de hielo , como Nueva Orleans y Savannah . Este mercado de hielo se volvió más amplio, así como la cosecha de hielo, se hizo más rápida y más barata después de que uno de los proveedores de los Tudor , Nathaniel Wyeth, inventó un cortador de hielo tirado por caballos en 1825. Esta invención, así como su éxito inspiró a otros de los Tudor para involucrarse en el comercio de hielo y la industria del hielo crecieron.
El Hielo se convirtió en una mercancía para el mercado masivo a principios del decenio de 1830 con la caída del precio de el hielo de seis centavos de dólar por libra a una media de un centavo por libra . En la ciudad de Nueva York, el consumo de hielo pasó de 12.000 toneladas en 1843 a 100.000 toneladas en 1856. El consumo de Boston saltó de 6.000 toneladas a 85.000 toneladas en el mismo período .La Cosecha de hielo había creado una "cultura de enfriamiento ", como la mayoría de la gente utilizaba hielo y neveras para almacenar sus productos lácteos, pescado , carne, e incluso frutas y verduras. Estas prácticas de almacenamiento en frío allano temprano el camino para que muchos estadounidenses aceptaran la tecnología de refrigeración que no tardaría en hacerse cargo del país.
Investigación de la Refrigeración
William Cullen, fue el primero en realizar experimentos en la refrigeración artificial.
La historia de la refrigeración artificial comenzó cuando el profesor escocés William Cullen había diseñado una pequeña máquina de refrigeración en 1755. Cullen utiliza una bomba para crear un vacío parcial sobre un recipiente de dietil éter , que luego se hierve , absorbiendo calor del aire circundante . El experimento incluso había creado una pequeña cantidad de hielo , pero no tenía ninguna aplicación práctica en ese momento .
En 1758 , Benjamin Franklin y John Hadley , profesor de química , colaboraron en un proyecto que investigaba el principio de la evaporación como un medio para enfriar rápidamente un objeto en la Universidad de Cambridge , Inglaterra.
Se confirmó que la evaporación de líquidos altamente volátiles , tales como alcohol y éter , se podría utilizar para reducir la temperatura de un objeto más allá del punto de congelación del agua . Llevaron a cabo su experimento con el bulbo de un termómetro de mercurio por objeto y con un fuelle que se utilizan para " acelerar " la evaporación ; bajaron la temperatura del bulbo del termómetro a 7 ° F ( -14 ° C ), mientras que la temperatura ambiente fue ( 18 ° C ) 65 ° F . Señalaron que poco después que pasaron por el punto de congelación del agua ( 32 ° F) , una fina capa de hielo que se forma en la superficie del bulbo del termómetro y que la masa de hielo era aproximadamente un cuarto de pulgada de espesor cuando dejaron el experimento al llegar a 7 ° F ( -14 ° C ) . Franklin escribió: " A partir de este experimento , se puede ver la posibilidad de congelar un hombre hasta la muerte en un día caliente de verano " . En 1805 , el inventor estadounidense Oliver Evans describe un ciclo de refrigeración por compresión de vapor cerrado para la producción de hielo usando éter al vacío.
En 1820, el científico británico Michael Faraday licuó amoníaco y otros gases mediante el uso de altas presiones y bajas temperaturas, y en 1834 , un expatriado americano en Gran Bretaña , Jacob Perkins , construyó el primer sistema de refrigeración por compresión de vapor de trabajo en el mundo. Fue un ciclo cerrado que podría funcionar de forma continua , como lo describió en su patente :
Estoy capacitado para utilizar fluidos volátiles para el propósito de producir el enfriamiento o congelación de los fluidos , y sin embargo al mismo tiempo, constantemente dar condensación a tales fluidos volátiles , y llevarlos de nuevo en funcionamiento sin generar residuos .
Su sistema prototipo funcionó a pesar de que no tuvo éxito en el mercado.
En 1842, un intento similar fue hecho por el médico estadounidense, John Gorrie , que construyó un prototipo de trabajo , pero fue un fracaso comercial. Al igual que muchos de los expertos médicos durante este tiempo, Gorrie pensaba que demasiada exposición al calor tropical llevaria a la degeneración mental y física, así como a la propagación de enfermedades como la malaria. Él concibió la idea de usar su sistema de refrigeración para enfriar el aire para dar una mayor comodidad en los hogares y en hospitales para prevenir enfermedades. El Ingeniero estadounidense Alexander Twining sacó una patente británica en 1850 para un sistema de compresión de vapor que utiliza éter.
El primer sistema de refrigeración por compresión de vapor práctico fue construido por James Harrison, un periodista británico que había emigrado a Australia . Su patente 1856 fue para un sistema de compresión de vapor utilizando éter , alcohol o amoníaco. Él construyó una máquina de hacer hielo mecánica en 1851 a orillas del río Barwon en la punta rocosa en Geelong , Victoria, y su primera máquina de hacer hielo comercial siguió en 1854. Harrison también introdujo refrigeración comercial por compresión de vapor para cervecerías y casas de empaque de carne , y por 1861, una docena de sus sistemas estaban en funcionamiento . Más tarde entró en el debate de cómo competir con la ventaja de América en las ventas de carne sin refrigerar al Reino Unido . En 1873 se elaboró el velero Norfolk para un envío de res experimental para el Reino Unido , que utilizo un sistema de cámara fría en lugar de un sistema de refrigeración. La empresa fue un fracaso cuando el hielo se agotará antes de lo esperado.
El primer sistema de refrigeración por absorción de gas con gas amoniaco disuelto en agua ( en lo sucesivo " el amoníaco aqua " ) fue desarrollado por Ferdinand Carré de Francia en 1859 y patentado en 1860. Carl von Linde, profesor de ingeniería en la Universidad Tecnológica de Munich, en Alemania , patentó un método mejorado para la licuefacción de los gases en el año 1876 . Su nuevo proceso hace posible el uso de gases como el amoníaco, dióxido de azufre ( SO2) y cloruro de metilo ( CH3Cl ) como refrigerantes y fueron ampliamente utilizados a tal fin hasta finales de 1920 .
Thaddeus Lowe, un aeronauta estadounidense, llevó a cabo varias patentes de máquinas de fabricación de hielo . Su " Máquina de hielo a Compresión" revolucionaría la industria frigorífica . En 1869 , se unió a otros inversionistas y se compró un viejo barco de vapor sobre el que cargaban una de las unidades de refrigeración de Lowe y comenzaron a enviar fruta fresca desde Nueva York a la zona de la Costa del Golfo , y de carnes frescas procedentes de Galveston , Texas a Nueva York, pero a causa de que a Lowe la faltaba el conocimiento sobre el negocio de envíos, el negocio fue un costoso fracaso.
Uso en casa y para el Consumidor
Durante la década de 1800 , los consumidores conservaban sus alimentos mediante el almacenamiento de alimentos en neveras y el hielo comprado a los recolectores de hielo.
En 1803 , Thomas Moore patentó una nevera para almacenamiento de mantequilla forrada metal que se convirtió en el prototipo de la mayoría de neveras . Estas neveras se utilizaron hasta casi el 1910 y la tecnología ya no progreso . De hecho , los consumidores que utilizaron la nevera en 1910 enfrentaron el mismo desafío de una nevera con moho y mal oliente que los consumidores tenían en la década de 1800 .
General Electric (GE ) fue una de las primeras empresas para superar estos desafíos. En 1911 , GE lanzó una unidad de refrigeración para los hogares que fue alimentada por gas. El uso de gas había eliminado la necesidad por el motor y la disminución del tamaño del refrigerador . Sin embargo , las empresas eléctricas que eran clientes de GE no se beneficiaron de una unidad de gasolina . Por lo tanto , GE volvió a invertir en el desarrollo de un modelo eléctrico . En 1927 , GE lanzó el Top monitor , el primer refrigerador para funcionar con electricidad .]
En 1930, Frigidaire , uno de los principales competidores de GE , sintetiza freón. Con la invención de los refrigerantes sintéticos basados principalmente en un clorofluorocarbono (CFC ) químico, las neveras para el hogar y el uso del consumidor más seguras, ya eran posibles . Freón llevó al desarrollo de los refrigeradores más pequeños , más ligeros y más baratos. El precio medio de un refrigerador se redujo de $ 275 a $ 154 con la síntesis de freón. Este precio bajo, permitió que los hogares estadounidenses con refrigeradores superara el 50 %. freón es una marca registrada de DuPont Corporation y se refiere a estos CFC, y más tarde hidro clorofluorocarbonos (HCFC ) e hidro fluorocarbono (HFC ) , los refrigerantes se desarrollan en finales de 1920. Estos refrigerantes fueron considerados en su momento por ser menos nocivos que los refrigerantes de uso común de la época , incluyendo el formato de metilo , amoníaco , cloruro de metilo, y el dióxido de azufre. La intención era proporcionar sin peligro a los equipos de refrigeración para uso doméstico. Estos refrigerantes CFC respondieron a esa necesidad. En la década de 1970 , sin embargo, se encontraron que esos compuestos reaccionaban con el ozono atmosférico , una protección importante frente a la radiación solar ultravioleta , y su uso como un refrigerante en todo el mundo se redujo en el Protocolo de Montreal de 1987 .
Las aplicaciones actuales de la refrigeración
Es probable que las aplicaciones actuales más utilizadas de la refrigeración son para el aire acondicionado de las viviendas privadas y edificios públicos , y refrigerar los alimentos en los hogares , restaurantes y grandes almacenes . El uso de neveras de almacenamiento en las cocinas para las frutas y verduras ha permitido la adición de ensaladas frescas, y el almacenamiento de pescado y carnes de manera segura durante largos períodos.
En el comercio y la industria, hay muchos usos para la refrigeración. La refrigeración se utiliza para licuar los gases - oxígeno , nitrógeno , propano y metano , por ejemplo . En la purificación del aire comprimido , que se utiliza para condensar el vapor de agua del aire comprimido para reducir su contenido de humedad . En las refinerías de petróleo , plantas químicas y petroquímicas , la refrigeración se utiliza para mantener ciertos procesos a sus bajas temperaturas necesarias (por ejemplo, en la alquidalación de butenos y butano para producir un componente de la gasolina de alto octanaje ) . Trabajadores de metales utilizan refrigeración para templar el acero. En el transporte de productos alimenticios sensibles a la temperatura y otros materiales de camiones, trenes , aviones y buques de navegación marítima , la refrigeración es una necesidad.
Los productos lácteos están constantemente en la necesidad de refrigeración, y sólo fue descubierto en las últimas décadas que los huevos necesitan ser refrigerados durante el transporte en lugar de esperar a ser refrigerado después de la llegada a la tienda de comestibles. Carnes , aves y pescado todos deben ser mantenidas en ambientes con aire acondicionado antes de ser vendidos .
La refrigeración también ayuda a mantener las frutas y verduras comestibles más tiempo.
Uno de los usos más influyentes de la refrigeración era en el desarrollo de la industria de sushi / sashimi en Japón. Antes del descubrimiento de la refrigeración, muchos conocedores de sushi estaban en riesgo de contraer enfermedades . Los peligros de sashimi sin refrigeración no salieron a la luz durante décadas debido a la falta de investigación y la distribución de la salud en todo el Japón rural. A mediados de siglo XX , la corporación Zojirushi , con sede en Kyoto, hizo grandes avances en la tecnología del refrigerador.
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Enlace de Descarga para:
BunCa - Manual y Fundamentos de Refrigeración
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Bibliografia:
Enciclopedia Microsoft® Encarta® 2009.
Nueva Enciclopedia Tematica Grolier 2012
https://www.ecured.cu
www.wikipedia.org
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