Icyball es un nombre dado a dos refrigeradores tempranos , uno fabricado por el australiano Sir Edward Hallstrom en 1923, y el otro diseño patentado por David Forbes Keith de Toronto (presentado en 1927, concedido en 1929) y fabricado por el estadounidense Powel Crosley Jr. , quien compró los derechos del dispositivo. Ambos dispositivos tienen un diseño inusual en el sentido de que no requieren el uso de electricidad para enfriar. Pueden funcionar durante un día con una taza de queroseno , lo que permite a los usuarios rurales que carecen de electricidad los beneficios de la refrigeración.
Operación (Crosley Icyball)
El Crosley Icyball es un ejemplo de frigorífico de absorción de gas , como se puede encontrar hoy en día en vehículos recreativos o autocaravanas . A diferencia de la mayoría de los refrigeradores, el Icyball no tiene partes móviles y, en lugar de funcionar continuamente, se cicla manualmente. Por lo general, se carga por la mañana y proporciona enfriamiento durante el calor del día.
Los refrigeradores de absorción y los refrigeradores mecánicos más comunes se enfrían mediante la evaporación del refrigerante. (La evaporación de un líquido provoca enfriamiento, como por ejemplo, el sudor líquido en la piel que se evapora se enfría y el proceso inverso libera mucho calor). En los refrigeradores de absorción, la acumulación de presión debido a la evaporación del refrigerante no se alivia mediante la succión en la entrada. de un compresor, sino por absorción en un medio absorbente (agua en el caso de Icy Ball).
El sistema Icyball mueve el calor del gabinete refrigerado a la habitación más cálida usando amoníaco como refrigerante. Consiste en dos bolas de metal: una bola caliente, que en el estado de carga completa contiene el absorbedor (agua) y una bola fría que contiene amoníaco líquido. Estos están unidos por una tubería en forma de U invertida. La tubería permite que el gas amoniaco se mueva en cualquier dirección.
Después de aproximadamente un día de uso (que varía según la carga), el Icyball deja de enfriarse y necesita recargarse. La Icyball se saca del armario refrigerado y la bola fría, de la que se ha evaporado todo el amoniaco durante el ciclo anterior, se sumerge en agua fría. Luego, la bola caliente se calienta suavemente para que hierva el amoníaco disuelto en el agua que contiene. (La solubilidad del amoníaco en agua disminuye a medida que aumenta la temperatura). La presión en el sistema aumenta a alrededor de 1,72 megapascales (249 psi) y, a esta temperatura, el amoníaco pasa fácilmente a través del tubo en U y se condensa en la bola más fría. que se mantiene fresco por el baño de agua.
Cuando la bola fría está completamente cargada con amoníaco líquido (indicado al usuario por un silbato), el dispositivo se gira, colocando la bola caliente en el baño frío. A medida que la bola caliente se enfría, la presión en el sistema cae y finalmente cae hasta el punto en que el amoníaco líquido en la bola fría comienza a evaporarse (el amoníaco tiene un punto de ebullición de -33.34 ° C (-28.01 ° F) a presión de aire estándar ), y la bola fría comienza a congelarse. Después de varios minutos, está lo suficientemente frío como para que se forme hielo en su superficie. Luego se coloca en el estabilizador dentro del gabinete de refrigeración. El estabilizador se llena con una solución anticongelante que soporta la bola fría y proporciona una gran inercia térmica para moderar el enfriamiento. Un pequeño orificio en el gabinete refrigerado permite que el tubo en U pase al exterior a la habitación.
La bola fría tiene una abertura en la que se puede colocar una bandeja de cubitos de hielo, la precursora del "compartimento de congelación" en los refrigeradores modernos.
La construcción real de la bola de hielo es un poco más compleja que la descrita anteriormente, para mejorar la eficiencia: el tubo de conexión va a la parte inferior de la bola caliente, lo que permite que el vapor de amoníaco burbujee a través del agua acelerando la absorción y también sirviendo para agitar la solución para que el calor se transporte mejor a las paredes con aletas. Este "burbujeador" es desviado por una válvula de retención de líquido (sin partes móviles) durante la regeneración, de modo que solo se transfiere gas, y no solución líquida, al lado frío. El funcionamiento de la válvula de retención de líquido es algo similar a los sellos de agua (trampas en J) que se usan en los desagües de plomería. Las válvulas de retención mecánicas requieren demasiada presión para funcionar correctamente en esta aplicación. Para minimizar la cantidad de agua transferida a la bola fría durante el ciclo de recarga, se colocan estructuras de atrapamiento en la parte superior del tubo de conexión, permitiendo que solo pase el gas y dirigiendo el agua de regreso a la bola lateral caliente.
En la práctica, una llama demasiado alta y el agua hervirá, contaminando el amoníaco que, solo, debe licuarse en la bola fría, y si se deja que el baño de agua se caliente, el amoníaco no se condensará por completo.
Historia
Si bien el refrigerador de bola Crosley Icy ya no se vende ni se fabrica, el ciclo de refrigeración por absorción todavía está en uso. Además de las aplicaciones de vehículos recreativos, los refrigeradores con ciclo de amoníaco todavía se utilizan en los países en desarrollo. Estos también son dispositivos de ciclo por lotes, pero incorporan varios condensadores , válvulas de retención y quemadores de queroseno integrales , por lo que el desmontaje y la tina de agua necesarios para reactivar una bola de hielo ya no son necesarios. La refrigeración con amoníaco también se utiliza en grandes aplicaciones industriales, donde su eficiencia compensa con creces el mayor costo inicial y el riesgo asociado. Aunque alguna vez fue bastante popular para el aire acondicionado doméstico , las preocupaciones relacionadas con las fugas de amoníaco han provocado que la refrigeración mecánica domine ese mercado.
En 2007, Adam Grosser dio una charla TED sobre un refrigerador de absorción para vacunas. [1]
En 2016, William Broadway, un joven tecnólogo, ganó el premio James Dyson por su miniaturización de la tecnología Icyball para su uso como enfriador de vacunas . [2]
Ver también
Citas
- ^ Grosser, Adam (2007), "Un refrigerador móvil para vacunas", http://ted.com/talks/adam_grosser_and_his_sustainable_fridge .
- ^ "DISPOSITIVO DE REFRIGERACIÓN POR VACUNA GANA EL PREMIO JAMES DYSON DEL REINO UNIDO 2016" . Premio James Dyson . Consultado el 29 de diciembre de 2020 .
Referencias
enlaces externos
- Página de Icyball de Crosley Auto Club
- Un frigorífico móvil para vacunas , una charla TED de Adam Grosser : explica una versión moderna (vídeo, 3,5 minutos)