Refrigeración con Hielo

En una nevera o heladera común el calor que entra en el espacio refrigerado desde todas las diversas fuentes llega al hielo que se está derritiendo principalmente por una corriente de convección que se establece en el aire del espacio refrigerado. El aire en contacto con el producto tibio y las paredes del espacio se calientan por el calor que le llega a tales materiales. 

A medida que el aire se calienta, se expande y sube a la parte superior del espacio, llevando consigo el calor a la parte superior del compartimiento del hielo. Al pasar por encima del hielo, el aire se enfría a la medida que el calor pasa del aire al hielo. Al enfriarse, el aire se hace más denso ya vuelve a caer en el espacio de almacenamiento, con lo cual absorbe más calor y el ciclo se repite.

El aire, al llevar el calor de las paredes tibias y de los productos almacenados al hielo que se va derritiendo, actua como agente de transferencia térmica. Para asegurar una circulación de aire correcta dentro del espacio refrigerado, el hielo debería estar situado cerca de la parte superior del refrigerador y debería instalarse un deflector adecuado para proporcionar rutas directas y libres de obstáculos para la corriente de aire. Debería colocarse una cuneta de desagüe debajo del hielo para recoger el agua proveniente del hielo que se derrite. El hielo presenta ciertas desventajas que limitan su utilidad como refrigerante.

Por ejemplo, es imposible obtener con el hielo las bajas temperaturas necesarias en muchas aplicaciones de refrigeración. Ordinariamente, 0°C es la temperatura mínima que se puede obtener al ir derritiéndose el hielo. En algunos casos, la temperatura de fusión del hielo puede disminuirse aproximadamente -20°C agregando cloruro de sodio o de calcio para producir una mezcla congelante. Algunas de las otras desventajas más obvias del hielo son la necesidad de reponerlo frecuentemente, método que no es ni cómodo ni económico, y también el problema de eliminar el agua resultante del hielo derretido.