Refrigerador

Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey

Campus Monterrey

Elvira Gutiérrez Vázquez A01192104

Alina Gabriela de la Torre García A00816201

Materia: Circuitos Eléctricos

Clave: TE-1012

Departamento: Ingeniería Eléctrica y Computacional

Profesor: Ing. Rodolfo Anaya Zamora, M.C.

19 de marzo del 2015

Análisis de un Producto Eléctrico/Electrónico

En esta era tecnológica se han estado incluyendo diversos aparatos eléctricos en nuestra vida diaria con distintos usos y fines. Sin embargo, existen aparatos que han prevalecido o se han actualizado desde su creación e implementación en los hogares, contrario a otros que se han vuelto obsoletos con el transcurso del tiempo o fueron sustituidos por aparatos más eficaces.Dentro del primer grupo se encuentra el refrigerador, el cual se convirtió en un elemento imprescindible para toda población mundial. Su creación cambió de forma drástica la conservación de materia orgánica y, por ende, la alimentación y el consumismo de la población no sólo de productos comestibles, sino también de electricidad, por lo que consideramos que es un producto del cual es importante realizar un análisis en términos electrónicos y ambientales.. En este escrito se definirá el refrigerador, se describirá su funcionamiento y sus componentes, así como su impacto en el medio ambiente, para posteriormente finalizar con una conclusión personal.

 El refrigerador es un producto el cual se usa principalmente en la cocina. Es definido como un aparato electrodoméstico, cámara o mueble que produce frío para conservar alimentos u otras sustancias y, considerándolo como una cámara o de un lugar: enfriado artificialmente para conservar frutas, carnes u otras materias. Consiste principalmente en un aislador térmico con un compartimiento principal que mantiene su temperatura entre los 2º y 6º C con otro compartimiento el cual tiene una temperatura de -18ºC llamado congelador. Sin embargo, existen distintos modelos en los que se puede o no incluir este último compartimiento. Su coste económico se encuentra aproximadamente entre los 80 a 7830 dólares en estado óptimo y sin uso. Es importante considerar su tamaño, capacidad (la cual puede ser desde 113.26 litros hasta 849.50 litros), y sus características estéticas y aditamentos, como el hecho de que sea un frigo bar, si contiene un dispensador de agua y hielo, la ubicación del congelador, el número el puertas, entre otros elementos. Finalmente, depende del gusto personal, los elementos que se deseen refrigerar, el espacio que el usuario necesita según los alimentos que consume, la situación económica y la accesibilidad en la zona donde se desea instalar. A continuación se muestran algunos ejemplos de modelos de refrigeradores:

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Su funcionamiento se basa en la ley de termodinámica, la cual se relaciona con la manipulación de temperatura y presión de un fluido para lograr ciertos efectos en otros materiales. El refrigerador consta de un motor eléctrico alimentado desde la corriente, cuya función es aspirar un fluido (gas) refrigerante a baja presión y dirigirlo a alta presión hacia el condensador el cual, debido a la elevada presión que somete en el fluido refrigerante, éste se licúa y libera el calor al exterior del refrigerador por medio de rejillas. A la salida del condensador se sitúa un filtro-secador, cuya función es limpiar y deshumidificar el fluido. Después pasa a la válvula de expansión por el cual el fluido pierde presión y cede calor. Posteriormente pasa al evaporador, en el cual, debido al aumento del área del conducto se produce la expansión del fluido, que se evapora, absorbiendo calor del entorno, que resulta ser la zona congelador del equipo y del resto del recinto interior del refrigerador. A la salida del evaporador el fluido refrigerante (gas) a baja presión es aspirado por el compresor y se vuelve a repetir el ciclo.

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Por lo tanto, los principales componentes del refrigerador son el evaporador,el compresor, el condensador, la válvula de expansión, el filtro secador, el fluido refrigerante y los compartimientos. Además, contiene un termostato y un foco led dependiente de una especie de interruptor accionado por la puerta del refrigerador.

En cuanto a la composición material de estos elementos, el evaporador, al igual que el condensador, suele estar constituido de cobre debido a su buena conductividad de calor, lo que facilita el proceso termodinámico en el fluido. En el caso de la válvula de expansión, ésta es normalmente hecha de latón. El filtro secador está hecho mayormente de cobre con dos mallas metálicas y en cuyo interior se encuentra gel de sílice (sólido absorbente).El compresor está construido con una aleación de metales como el acero, cubierto por una carcasa de plástico. Los compartimientos están hechos de plástico, aunque pueden contener vidrio. En el caso del fluido refrigerante, éste consistió en clorofluorocarbono; después se sustituyó por tetrafluoroetano.

En cuestión de estos materiales, la mayor parte de estos componentes, constan según la Secretaría de Economía (2012) de componentes metálicos como puertas, bisagras, soportes, molduras y parrillas. También contiene plásticos como mangueras, abanicos y molduras. Al mismo tiempo contiene ensambles de circuitos impresos, los cuales se encuentra en el interior de los electrodomésticos y están formados por componentes pasivos, componentes activos y software. También se presentan ensambles eléctricos como cables, fusibles, conectores, arneses entre otros. Finalmente, presenta otros tipos de materiales como material impreso, material de empaque y vidrio. Según un informe de la revista Appliance titulado “U.S. Appliance Industry: Market Value, Life Expectancy and Replacement Picture 2011” (La industria de los electrodomésticos en EE. UU.: valor de mercado, vida útil y reemplazo, 2011") estima que la vida útil de un refrigerador oscila entre los 10 y 16 años, sin embargo, ésta es muy distinta entre cada marca y los cuidados que el consumidor brinde. Los precios de las reparaciones varían: reparación de puertas está en aproximadamente $200, un dispensador de hielo $300, o lo más común, reemplazo de un compresor $550. En general son precios económicos, tomando en cuenta que la vida del refrigerador es muy larga. En dado caso que algo ande mal conviene más adquirir uno nuevo pues tienes la garantía de que te durará mínimo más de 8 años. Con un mantenimiento adecuado puedes prolongar la vida del aparato, como por ejemplo, no colocarlo cerca de una ventana o de algún otro electrodoméstico que genere calor para no dañar el condensador. Si el condensador se encuentra en la parte posterior del refrigerador, es recomendable dejar algunas pulgadas de distancia si se va a poner contra la pared para permitir la circulación de aire. Los refrigeradores antiguos utilizaban un líquido refrigerante llamado clorofluorocarbono el cual dañaba la capa de ozono. Se ha reemplazado por el tetrafluoroetano, el cual no daña el medio ambiente y funciona con más eficiencia.

En cuanto a la reflexión del refrigerador en base a su relación con la sustentabilidad del medio ambiente, es importante mencionar que se debe de tomar en consideración los materiales de los que este aparato está hecho. Ambos se relacionan debido a que es utilizado diariamente por una gran cantidad de la población mundial y por varias empresas. Según el Instituto Nacional de Estadística Geografía. (2006): en el 2005 de cada 100 viviendas, 79 disponían de un refrigerador. De forma más explayada, 19 millones de viviendas de 24.7 millones contienen un frigorífico en su interior. En base a esta información se infiere que la mayor parte de los mexicanos posee un refrigerador en sus hogares, lo que influye en el hecho que en el año 2008 se registraran 475,833.6 toneladas de gases de efecto invernadero a nivel nacional. Cabe mencionar que los CFC entran en la lista de estos gases y, debido a su amplio uso, se genera más daño al ozono.  Estos datos se deben de tomar en cuenta a nivel nacional debido al hecho de que México es el exportador número uno de refrigeradores en todo el mundo, por lo que el país debe sensibilizarse respecto al manejo de estos aparatos para reducir la generación de gases. Afortunadamente, el país ha tomado medidas en cuanto a la forma de desechar los refrigeradores inservibles de forma ecológica por medio de un programa llamado Ecofrigo. Sin embargo, si bien reduce los desechos de plásticos y vidrio, se menciona que los gases refrigerantes no han podido ser almacenados y reutilizados, más sí planean una planta de recuperación de los refrigerantes. Gracias a esta clase de medidas y debido al Protocolo de Montreal, la emisión de gases que afectan la capa de ozono han disminuido desde 1980. Desgraciadamente, las emisiones sólo disminuyeron levemente y se han mantenido estables, más no han disminuido drásticamente ni se han vuelto obsoletos, por lo que es importante continuar con medidas más estrictas y con investigaciones que reduzcan considerablemente estas emisiones. En base a lo que se mencionó anteriormente, la mayor parte de los materiales son reciclables, lo que abre a las posibilidades de reducir la contaminación ambiental que ocasionan estos a nivel internacional con la aplicación de programas parecidos al de México. Al mismo tiempo, es importante que todos los países sustituyan los CFC por otros gases o, como se mencionó anteriormente, instalar una planta que conserve y reutilice los gases de los refrigeradores que se desechan. Por otra parte, es importante considerar que, según la Secretaría de Economía. (2013): a nivel internacional, se estima que el consumo de electrodomésticos (dentro de las cuales se encuentran los refrigeradores) sea de 4,149,439 unidades desde el 2015 hasta el 2020. Esta cifra es alarmante en el caso de que no se tomen las medidas y la importancia necesarias ya que, si bien no todas estas unidades son refrigeradores, este se muestra como un aparato imprescindible en las actividades humanas diarias y su constante uso representará un peligro hacia todos los logros alcanzados con el Protocolo de Montreal, poniendo así de nuevo en peligro la capa de ozono y, por ende, el ambiente en el que nos desenvolvemos. Por lo tanto, si bien no se puede reducir su uso y producción, al menos se debe de trabajar en el uso de materiales reciclables y principalmente en el manejo y uso de los fluidos refrigerantes. Como otro método de prevención, las empresas que desarrollan este aparato deben de estar conscientes de que deben de actualizar la composición de materiales del frigorífico y la calidad de los mismos, con el fin de evitar desecharlos constantemente y en grandes cantidades (En México se destruyen aproximadamente 5,000 refrigeradores por mes) para así reducir la emisión de los CFC a la atmósfera.

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