¿Es realmente tan importante para el consumo de energía abrir con frecuencia el frigorífico?

Question

He leído varios artículos populares que dicen que la apertura frecuente de la nevera muy aumenta el consumo de energía.

¿Lo es? realmente tan significativo? ¿No es el calor de los alimentos a temperatura ambiente que se llevan al frigorífico mucho más ¿es relevante que un poco de aire que entra en el frigorífico al abrir la puerta no sea nada comparado con eso?

Para hacerlo más concreto: ¿Cuántas veces tengo que abrir y cerrar el frigorífico para que el efecto sea comparable al de poner allí una caja de 1 litro de leche a temperatura ambiente? Supongamos que la habitación tiene 22 °C y el frigorífico, 7 °C.

Answer 1

Eso depende de si el frigorífico controla la temperatura o no.

Donde yo trabajo, el gran frigorífico tiene un monitor de temperatura. Solo empieza a enfriar cuando la temperatura supera los 4,7 °C y se detiene cuando desciende a 3,5 °C.

El frigorífico está muy bien aislado, lo que significa que rara vez tiene que encenderse cuando la puerta está cerrada.

Con frecuencia saco cosas de la nevera. Normalmente, la puerta está abierta menos de 15 segundos, pero en ese tiempo el frigorífico sube con frecuencia a más de 5 °C, y se oye que la nevera se pone en marcha de nuevo.

Para ese frigorífico, el consumo de energía es cercano a 0 cuando no está abierto y alcanza su máximo cada vez que se abre.

Sin embargo, quieres saber la diferencia entre abrir la nevera y enfriar 1l de leche.

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El coeficiente de Carnot de la refrigeración $$\gamma = {T_c \over T_h-T_c}$$ es la relación entre el calor extraído y el trabajo necesario para extraer dicho calor.

$T_c$ es la temperatura del frigorífico (2°C = 275 K), y $T_h$ es la temperatura ambiente (a 22°C = 295 K), So $\gamma = 13.75$ . Esto significa que para mover un julio de energía térmica de la leche al exterior se necesitan 0,073 J de la red eléctrica.

La energía que queremos eliminar de 1 litro de leche al enfriarse de $22°C$ a 2°C es ( a , b ) $$Q=mc\Delta\theta = 1\text{kg} \times 4181 {\text{J} \over \text{kg} °C} \times 20°C = 83620 \text{J}$$ de la leche (suponiendo que la leche $\approx$ agua - está cerca, pero no es perfecto ). Esto llevará $83620 \text{J} \times 0.073 = 6104 \text{J}$ .

Mi frigorífico contiene unos 224l (10 mol) de aire. Al abrir la puerta, la temperatura pasa de 4 °C a unos 10 °C (acabo de comprobarlo). La dirección $\gamma$ es de 46,17, por lo que cada Joule eliminado requiere 0,02J.

Enfriar 224l de aire de 10°C a 4°C significa mover $Q = 0.288 \text{kg} \times 1000 {J \over kg °C} \times 6°C = 1728 \text{J}$ . Esto llevará $1728 \times 0.02 = 34.56$ .

Sin embargo, cuando abro la nevera, se enciende una bombilla de 15 W. Si abro el frigorífico durante 10 segundos, la bombilla ya ha consumido 4,3 veces más electricidad de la que consumirá enfriando el aire.

Esto significa que se puede abrir el frigorífico más de 175 veces antes de alcanzar el consumo energético de enfriar la leche (aunque si se incluye la bombilla, se acerca más a sólo 33 veces). Sin embargo, al coste actual de la electricidad enfriar esa leche cuesta alrededor de 0,00026 $, por lo que dudo que el consumo de energía llegue a ser real. materia a ti.

Si bebe la cantidad media de leche para un ciudadano francés ( 260 litros - Wikipedia tiene listas extrañas ), sólo gastas 0,067 euros al año en leche.

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En lugar de preocuparte por la leche, aquí tienes algunas sugerencias rápidas:

• apagar las bombillas y cambiarlas por otras de bajo consumo: hasta 180 euros al año
• comprar un televisor que consuma muy poca electricidad en modo de espera: hasta 38 euros al año
• no hiervas demasiada agua: hasta 58 euros al año

Answer 2

Para enfriar 1 litro de agua a temperatura ambiente (¿por qué tu leche está a temperatura ambiente?) de 22 C a 7 C, necesitas remover $Q=(1 kg)(4186 \frac{J}{kg ^\circ C})(15^\circ C)\approx 63 kJ$ de energía.

Para enfriar 250 litros de aire (una estimación razonable para el espacio vacío de su frigorífico) en la misma cantidad, necesita eliminar $Q\approx 5 kJ$ . Parece que enfriar el agua requiere unas 13 veces más energía.

Sin embargo, aquí hay varios problemas. El más importante es que, una vez enfriada, el agua permanece fría. cada vez abres tu frigorífico. ¿Cuántas veces al día abre y cierra el frigorífico? ¿Diez? ¿Veinte? Si tienes una familia con niños, puede que sean muchas más.

Coloca una sonda de temperatura en tu frigorífico y observa lo que ocurre cuando abres y cierras la puerta. La temperatura sube con notable rapidez, porque el aire frío cae al suelo y es sustituido por el aire ambiente de la habitación. El efecto disminuye a medida que te adentras en el cuerpo del frigorífico, razón por la que nunca debes guardar en la puerta cosas que se estropean (como la leche).

Además, no olvides que la cocina suele estar más caliente que el resto de la casa, sobre todo cerca del frigorífico, que expulsa el aire caliente por la parte trasera.