El Ingeniero

Ecorefrigeraci´on: Balance Perfecto entre Confort y
Sostenibilidad Ambiental
Kelys Vargas De Le´on

Paola Vargas Franco

Iv´an Mojica Chong

7-708-2282
Ing.Electromec´anica III
Guarar´e, Los Santos Panam´a
Email: kelys.vargas01@gmail.com

7-709-61
Ing.Electromec´anica III
Guarar´e, Los Santos, Panam´a
Email: paola.vargas212@gmail.com

9-744-123
Ing.Electromec´anica IIIMacaracas, Los Santos, Panam´a
Email: ivan.mojica17@gmail.com

Resumen—La refrigeraci´on magn´etica es una avanzada
t´ecnica que permitir´a en un futuro reemplazar los refrigeradores
tradicionales y con esto contribuir a la reducci´on de la contaminaci´on (gases efecto invernadero y consumo de energ´ıa).
Es un m´etodo que aplican a campos magn´eticos opuestos para
incrementar la temperatura de losmateriales utilizados. La
energ´ıa cal´orica se transporta a trav´es de un fluido no vol´atil,
por ejemplo el agua, y luego se invierte termodin´amicamente para
transformarla en una temperatura m´as fr´ıa.
Palabras Clave—Ciclos magn´eticos, efecto magnetocal´orico, entrop´ıa magn´etica, materiales magn´eticos, refrigeraci´on magn´etica.
Abstract—Magnetic refrigeration is an advancedtechnique
that will allow in the future replace traditional coolers and
thereby contribute to reducing pollution (greenhouse gases and
energy consumption). A method is applied to opposing magnetic
fields to increase the temperature of the materials used. The heat
energy is conveyed through a non-volatile fluid, such as water,
and then thermodynamically reversed to transform it into a coolertemperature.
Keywords—Magnetic cycles, magnetocaloric effect, magnetic
entropy, magnetic materials, magnetic refrigeration.

I.

´
I NTRODUCCI ON

En los pa´ıses desarrollados, los refrigeradores de uso dom´estico
consumen entre un 5 % y un 7% de toda la electricidad generada.
Aunque ahora se requiere por ley a los fabricantes que produzcan
refrigeradores lo m´as eficientes energ´eticamenteposibles, la eficiencia
total de lo refrigeradores convencionales es de aproximadamente un
17 %.
Los actuales sistemas industriales y dom´esticos de refrigeraci´on,
ya sean frigor´ıficos, congeladores o acondicionadores de aire, utilizan
la compresi´on y expansi´on de un gas de forma c´ıclica 1 .El principal
motivo de este estudio es la posibilidad de reemplazar los refrigerantes
HFC poraleaciones magneto-cal´oricas ambientalmente benignas. Los
HFCs con un potencial de calentamiento global (PCG) de 1000 a 3000
veces mayor que el del CO2 debido a que al comprimirse el gas pasa
al estado l´ıquido y al expandirse se evapora de nuevo. Para evaporarse
necesita calor, lo extrae del medio y lo enfr´ıa. Sin embargo, este
sistema es da˜nino para el medioambiente, ya que los gasesempleados
escapan a la atm´osfera, incrementa el efecto invernadero y destruyen
la capa de ozono. Adem´as, los compresores utilizados no son del todo
eficaces.
Debido a los problemas que presentan los actuales sistemas de
refrigeraci´on, ingenieros de todo el mundo se han dedicado al estudio
de lo que se conoce como refrigeraci´on magn´etica.
1 Termodin´
amica.

Cengel, Yunus. 7ma edici´on.P´agina 618

Los sistemas de refrigeraci´on magn´etica pretenden sustituir el uso
de refrigerantes y compresores, por otro dispositivo que se basa en la
f´ısica de un fen´omeno distinto que aprovecha el cambio en la entrop´ıa
de un material, debido al cambio isob´arico en la intensidad magn´etica,
para producir fr´ıo; e´ ste es el llamado efecto magnetocal´orico.
La manifestaci´on del efectomagnetocal´orico como un cambio
de entrop´ıa isot´ermico o un cambio de temperatura adiab´atico, permite obtener diferentes ciclos termodin´amicos. En este art´ıculo se
presentan los principios termodin´amicos de los ciclos de Carnot y de
Brayton.
En 1976, Brown present´o el primer refrigerador a temperatura
ambiente que aplicaba magnetizaci´on adiab´atica y desmagnetizaci´on.
El fen´omeno...