Todos en alguna oportunidad han visto un aire
acondicionado, pero muchos no saben el funcionamiento de los equipos y la ciencia detrás de ellos, para
adentrarnos en el mundo del aire acondicionado debemos conocer la historia tenemos
que remontar a el Antiguo Egipto cuando los implementaron el uso de ramas de
palma para generar ventilación a sus amos, posteriormente los romanos idearon sistemas
de ventilación y calefacción para sus baños realizando aberturas en las paredes condicionando la velocidad de
la entrada de aire a los baños, también buscaban hielo de las montañas para
enfriar el vino y los baños. Todos estos avances en la antigüedad se dieron en
las sociedades mas calurosas buscando formas alternas para regular las altas
temperaturas.
Pero el mayor aporte para la ambientación y condicionamiento
de espacios no se conocería sino en el siglo XIX con el descubrimiento de una
de las mentes mas prodigiosas de esa época , se trata de Nicolas Léonard Sadi
Carnot (París, 1 de junio de 1796 - 24 de agosto de 1832), fue un físico e
ingeniero francés pionero en el estudio de la termodinámica. Se le reconoce hoy
como el fundador o padre de la termodinámica,
y su aporte fue muy importante no
solo para la refrigeración sino para la revolución industrial la cual usaría estos
principios del ciclo de Carnot para construir innumerables maquinas inducidas por
vapor. Carnot a diferencia de lo que le
sucede a muchos otros científicos, no se apoya en nada anterior y abre un
amplio campo a la investigación. Ese libro, ignorado hasta entonces por la
comunidad científica de la época ("Reflexiones
sobre la potencia motriz del fuego y sobre las máquinas adecuadas para
desarrollar esta potencia"), fue rescatado del olvido por el
ingeniero ferroviario Émile Clapeyron, que contribuyó con su nueva
representación gráfica a hacer más fácil y comprensible la teoría de Carnot. A
partir de entonces influyó de manera definitiva en Clausius y Thomson, quienes
formularon de una manera matemática las bases de la termodinámica.
Sadi Carnot se retiró del ejército francés en 1828 y con su
patrimonio pudo llevar una vida tranquila necesaria para su pobre estado de
salud mental. dedicándose a sus estudios de motores de vapor y como un asiduo
lector de clásicos franceses como Blaise Pascal, Molière y Jean de La
Fontaine.2
El ciclo de Carnot se produce cuando un equipo que trabaja
absorbiendo una cantidad de calor Q1 de la fuente de alta temperatura, cede un
calor Q2 a la de baja temperatura produciendo un trabajo sobre el exterior.Como
todos los procesos que tienen lugar en el ciclo ideal son reversibles, el ciclo
puede invertirse. Entonces la máquina absorbe calor de la fuente fría y cede
calor a la fuente caliente, teniendo que suministrar trabajo a la máquina. Si
el objetivo de esta máquina es extraer calor de la fuente fría se denomina
máquina frigorífica, y si es ceder calor a la fuente caliente, bomba de calor,
y así bajo el principio del ciclo de Carnot invertido se dio paso al aire
acondicionado, a la refrigeración que cambiarían la perspectiva del mundo y no fue sino hasta 1912 cuando
por primera vez se creo el aire acondicionado de la mano de uno de los pioneros
y principal proveedor de esta tecnología a nivel mundial, se trata de nada mas y nada menos que de Willis
Haviland Carrier 26 de
noviembre de 1876 - 7 de octubre de 1950)
un ingeniero e inventor estadounidense,
conocido como el hombre que inventó el acondicionador de aire. Es
considerado al menos parcialmente( responsable del auge económico del sudoeste
americano, ya que su invención significó que la gente pudiera moverse en las
áreas previamente consideradas inhabitables en los meses del verano.
Les dare una breve explicación
de cómo funciona el ciclo de Carnot invertido en las máquinas de aire
acondicionado.
En base a la imagen tenemos
un diagrama que explica el funcionamiento del ciclo, en el primer estado se
encuentra vapor saturado a una presión mayor a la de la atmósfera pasa por la línea
de succión de gas a un dispositivo llamado compresor que se encarga de
succionar toda la mezcla de vapor saturado proveniente del evaporador, se convirtió
en vapor porque absorbió todo el calor proveniente del sitio que se está
acondicionando por ende ocurre un cambio de fase o de estado de la materia en
el evaporador ( de liquido a gaseoso), una vez que sale del evaporador el
compresor succión este vapor comprimiéndolo a presiones tan elevadas que pasa a
ser vapor sobre calentado adquiriendo altos niveles de energía en forma de
calor, convirtiéndose este proceso lo que se llama el estado 2, una vez alcanzado
estos niveles de energía pasa al estado 3 que viene siendo el condensador el
cual se encarga de desprender el calor del gas hacia el ambiente exterior de
recinto refrigerado, arrojado grandes cantidades de energía haciendo así que
baje la temperatura del gas y produciéndose otra fase o cambio del estado de la
materia ( de gaseoso a liquido). Aun se hay desprendido grandes cantidades de
calor no significa que ha pasado totalmente a líquido, este estado es una mezcla
de vapor saturado y líquido, para convertirse en liquido subenfriado tiene que
pasar por la válvula de expansión, que no es más que un dispositivo que
restringe el paso de refrigerante bajando su presión por debajo de la presión atmosférica
produciéndose así el estado 4, este líquido subenfriado entra al evaporador
intercambiado calor con el espacio que se desea refrigerar, absorbiendo todas las
fuentes de calor emanadas del mismo, y así repitiendo el ciclo una y otra vez.Espero que esta información allá sido de su agrado espero sus comentarios. 
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