Conociendo los sistemas desde adentro: Evaporadores

En Refrigeración Correa y Cárdenas Ltda., nos agrada mucho poder dar a conocer nuestros procesos y las temáticas que nos atañen como empresa en el sector frío, es así como nos empeñamos en enseñar y dar a conocer algunos de los términos y partes que conforman los sistemas, en esta entrega traemos una parte muy importante para ir conociendo los equipos desde adentro, los evaporadores.

Definición de evaporadores

El evaporador es una parte esencial del sistema, produce un intercambio de temperaturas entre el gas refrigerante con el que se trabaje y el calor del aire circundante; el gas liquido se evapora o hierve y esto absorbe el calor mientras se transforma en vapor.

Proceso de funcionamiento

La cantidad de calor que es absorbida por el evaporador es totalmente proporcional al tamaño de la superficie, las temperaturas diferenciales del exterior y el punto de evaporación, y el coeficiente de transmisión de calor del material empleado en el mismo evaporador.

Una parte del refrigerante se utiliza en si mismo para funcionar en temperaturas adecuadas, el resto va controlando el calor del sistema al pasar por el sistema del exterior al convertirse en vapor a lo largo del recorrido.

La primera parte del proceso consiste en un flujo de refrigerante liquido al tubo del evaporador, y la segunda consiste en el intercambio de calor del aire al refrigerante que resulta en el aire siendo enfría mediante la perdida de calor y en la evaporación del refrigerante al absorber calor. Si todo el gas se evapora se da un recalentamiento o gas recalentado.

La tercera parte del proceso consiste en que mediante el uso del compresor se extrae el gas refrigerante en estado gaseoso, dando así lugar a la entrada de más refrigerante liquido manteniendo el ciclo y la presión y temperatura acordes en el sistema.

Clases de evaporadores

Existen varios tipos de evaporadores, los más comunes se conocen de tiro forzado o convección forzada.

En los evaporadores de convección forzada (a estos sistemas también se les conoce de serpentín ventilador), se evapora el refrigerante en un sistema de tubos con aletas, y se extrae el calor del aire que pasa por un serpentín mediante un ventilador.

Diferentes usos de los evaporadores producen diferentes modificaciones en su estructura, tanto así que hay evaporadores de serpentines sin aletas que trabajan por gravedad con flujos de aire en convección natural, superficie de placa lisa o diferente según el caso para la difusión y transferencia del calor.

Por otra parte existen también evaporadores de expansión directa en la que el refrigerante pasa a través del serpentín directamente mediante un dispositivo de control tal como una válvula de expansión o un tubo capilar, enfría mediante la absorción del calor por las paredes del evaporador.

Otros sistemas pueden llegar a utilizar segundos refrigerantes, ya sea agua enfriada, o salmuera. Además si el evaporador es muy pequeño (si se da el caso) podría utilizarse un sistema  de serpentín continuo, pero a mayor tamaño se debe dividir en varios circuitos conectados a una cabeza para no perder la presión dentro del mismo.

¿Qué afecta su capacidad?

• Diferencia térmica entre el refrigerante y la zona a refrigerar.
• Material del que esta hecho el evaporador.
• Acumulación de residuos tales como escarcha o hielo en sus aletas.
• Mala unión entre las aletas y los tubos dejando espacio que no retira el calor.
• Tipo de refrigerante utilizado, se debe escoger correctamente.
• Tamaño del evaporador frente al del medio a refrigerar.
• Velocidad en la que se distribuye el gas en los tubos del mismo. A mayor velocidad mayor transferencia de calor.

Imagen principal vía e-ficiencia

Redactado para Refrigeración Correa y Cárdenas Ltda., por Tatiana Lezama.