¿La apertura frecuente de la nevera es realmente tan importante para el consumo de energía?

Eso depende de si la nevera controla la temperatura o no.

Donde trabajo, la gran cámara frigorífica tiene un monitor de temperatura. Comienza a enfriarse solo cuando la temperatura supera los 4,7 °C y se detiene cuando baja 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 recupero artículos de la nevera. Esto normalmente significa que la puerta está abierta por menos de 15 segundos, pero en ese tiempo el refrigerador sube con frecuencia a 5°C o más, y escucha que el enfriador se enciende nuevamente.

Para esa nevera, 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 1 litro de leche.

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El coeficiente de refrigeración de Carnot

$$\gamma = {T_c \over T_h-T_c}$$ es la relación entre el calor extraído y el trabajo requerido para extraer este calor.

$T_c$es la temperatura en la nevera (diré 2°C = 275 K), y$T_h$es la temperatura ambiente (a 22°C = 295 K), Entonces$\gamma = 13.75$. 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 quitarle a 1 litro de leche al enfriar de$22°C$a 2°C es ( a , b )

$$Q=mc\Delta\theta = 1\text{kg} \times 4181 {\text{J} \over \text{kg} °C} \times 20°C = 83620 \text{J}$$ eliminado de la leche (suponiendo que la leche $\approx$agua - está cerca, pero no perfecto ). esto tomará $83620 \text{J} \times 0.073 = 6104 \text{J}$.

Mi frigorífico contiene unos 224 l (10 mol) de aire. Al abrir la puerta sube la temperatura de 4°C a unos 10°C (lo acabo de comprobar). los$\gamma$la relación para eso es 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 tomará$1728 \times 0.02 = 34.56$.

Sin embargo, cuando abro mi refrigerador, se enciende una bombilla de 15W. Si abro el frigorífico durante 10 segundos, la bombilla ya ha consumido 4,3 veces más electricidad de la que se utilizará para enfriar el aire.

Esto significa que puede abrir el refrigerador más de 175 veces antes de alcanzar el consumo de energía para enfriar la leche (aunque si se incluye la bombilla, se acerca a solo 33 veces). Sin embargo, con los costos actuales de electricidad , cuesta alrededor de $ 0.00026 enfriar esa leche, por lo que dudo que el consumo de energía realmente le importe .

Si bebe la cantidad promedio de leche para un ciudadano francés ( 260 litros - Wikipedia tiene listas extrañas ) está gastando solo \ € 0.067 por año en su leche.

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En lugar de preocuparse por la leche, aquí hay algunas sugerencias rápidas:

• apagar las bombillas y cambiarlas por unas de bajo consumo - hasta 180 €/año
• comprar un televisor que consuma muy poca electricidad en modo de espera - hasta 38 €/año
• no hiervas demasiada agua - hasta 58€/año

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

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

Sin embargo, hay varios problemas aquí. Lo más importante, una vez que el agua se enfría, se mantiene fría; por otro lado, gran parte del aire frío se escapa cada vez que abre su refrigerador. ¿Cuántas veces al día abre y cierra su refrigerador? ¿Diez? ¿Veinte? Si tiene una familia con niños, puede ser significativamente más alto que eso.

Coloque una sonda de temperatura en su refrigerador y observe lo que sucede cuando abre y cierra la puerta. La temperatura aumenta notablemente rápido, porque el aire frío cae al suelo y es reemplazado por el aire ambiente de la habitación. El efecto se reduce a medida que se adentra más en el cuerpo del refrigerador, por lo que nunca debe almacenar cosas que se echen a perder (como la leche) en la puerta.

Además, no olvide que la cocina suele estar más caliente que el resto de la casa, especialmente cerca del refrigerador, que bombea aire caliente por la parte de atrás.