EVAPORADORES: FUNCIONAMIENTO, TIPOS Y CARACTERÍSTICAS

TEMA 3:

EVAPORADORES

TEMA 3: EVAPORADORES: FUNCIONAMIENTO, TIPOS Y CARACTERÍSTICAS.

1. MISIÓN EN EL CIRCUITO

El evaporador es la parte del sistema frigorífico en el que el refrigerante alcanza su temperatura de saturación y se vaporiza, es decir el refrigerante entra en estado líquido en el evaporador a baja presión, y en consecuencia también a baja temperatura.

Como el medio que le rodea está a una temperatura superior, existe una cesión de calor que proviene del ambiente, la cual será absorbida por el fluido refrigerante para poder así llevar a cabo su cambio de estado de líquido a vapor.

En una instalación frigorífica, una parte del calor absorbido por el evaporizador, es utilizado para bajar la temperatura del aire (calor sensible), otra parte para condensar y transformar en escarcha el vapor de agua del aire (calor latente). Este vapor de agua proviene de la evaporación de los géneros almacenados y de la humedad del aire exterior entrado por filtración y abertura de puertas.

En algunos sistemas de aire acondicionado lo que se enfría en el sistema además de aire puede ser agua o salmuera.

2. TIPOS DE EVAPORADORES

Los evaporadores se pueden clasificar en función del cometido que se le asigne, es decir:

- Evaporadores para enfriamiento de aire.

- Evaporadores para enfriamiento de líquidos.

Circulación natural

Enfriamiento de aire

Circulación forzada

Evaporadores

De inmersión

De doble tubo a contracorriente

Enfriamiento de líquidos De lluvia

Multitubulares

Especiales

2.1. EVAPORADORES DE TUBOS DESNUDOS ( Circulación natural )

Son los tipos más simples y consisten en tubos de cobre de forma recta que conducen el calor a su través:

Si el refrigerante es amoniaco como ocurre en los frigoríficos por absorción, se utiliza acero ya que el amoniaco reacciona con el cobre. El acero es normalmente empleado en los evaporadores grandes, como los que se utilizan, por ejemplo, en los almacenes de conservación de congelados.

Los tubos de aluminio se utilizan normalmente en la fabricación de evaporadores para frigoríficos domésticos.

2.2. EVAPORADORES DE PLACAS ( Circulación natural )

Este tipo de evaporadores son los utilizados en refrigeración doméstica, arcones congeladores, y algunos armarios de refrigeración comercial. Son baratos de construir y se limpia fácilmente.

Consiste en dos chapas o placas de aluminio cuya superficie se prepara previamente y se deposita una pasta antiadhesiva siguiendo el trazado establecido en función de las dimensiones definitivas del circuito frigorífico.

Otra chapa idéntica a la primera cubre dicho trazado y el conjunto se lamina en caliente y en frío, lo que hace que se suelden molecularmente las dos chapas, salvo en las zonas en donde se ha depositado la pasta antiadhesiva. De esta forma se obtiene un panel de metal homogéneo que comporta en su interior un trazado que no ha sido soldado.

Después del tratamiento térmico, el circuito se “hincha” bajo presión hidráulica, con el panel montado sobre una prensa a fin de limitar la expansión del metal. Seguidamente se deshidrata convenientemente todo el circuito. En algunos casos se le da forma oportuna para que sirvan de estantería de almacenamiento, tal como ocurre en el alojamiento de los cajones del congelador de los refrigeradores domésticos “combis”, o bien, en los muebles destinados a la conservación o exposición de helados y demás productos congelados.

Este tipo de evaporadores acostumbran a fabricarse conjuntamente con el tubo de bajo presión que es de aluminio, y al final de dicho tubo lleva una unión soldada en frío con un trozo de tubo de cobre para soldar al compresor.

Al realizar dicha soldadura es conveniente prestar la máxima atención en no calentar en exceso dicho tubo, o bien bajar la temperatura de la unión con un trapo mojado, pues de lo contrario se puede deteriorar la soldadura en frío de los materiales (aluminio-cobre).

Otro evaporador de este tipo consiste en dos placas metálicas corrugadas que están soldadas juntas de tal manera que la superficie corrugada forman una tubería por la que fluye el refrigerante. La amplia superficie metálica da lugar a una buena transferencia de calor hacia el refrigerante.

2.3. EVAPORADORES ESTÁTICOS DE TUBO Y ALETAS ( Circulación natural )

Están formados por un serpentín de tubería de cobre la cual se la aplican aletas de aluminio para aumentar así la superficie de transmisión del propio tubo.

Estas aletas deben estar separadas entre sí convenientemente, a fin de que entre ellas se establezca una adecuada circulación de aire evitando la formación de escarcha entre las mismas, ya que de lo contrario ésta actuaría como aislante y se impediría la perfecta absorción de calor. Las aletas van soltadas en el tubo o bien se colocan en el tubo y a continuación conseguir la expansión del tubo.

Normalmente van instalados en el techo de las cámaras o en las paredes interiores de los muebles, y la circulación del aire en este tipo de evaporadores es por gravedad. Los evaporadores aleteados son más pequeños que los de otro tipo para la misma capacidad frigorífica desarrollada.

2.4. EVAPORADORES CON TIRO DE AIRE FORZADO

El aire se puede hacer pasar a través del evaporador mediante convección natural o por convección forzada. La convección natural es la que se presenta en un frigorífico doméstico donde el evaporador y el compartimiento de congelación están en la parte superior. El aire caliente asciende desde el fondo del compartimiento donde se tienen almacenados los alimentos y entonces se enfría en el evaporador, produciéndose corrientes de convección. En los sistemas de acondicionamiento de aire éste es soplado o insuflado sobre el evaporador por medio de un ventilador.

En este caso el evaporador es un tubo en forma de serpentín, con aletas adheridas en igual forma que en el caso anterior, y el conjunto va montado dentro de una caja metálica con uno o varios ventiladores directamente dirigidos, de manera que establecen la circulación de aire forzado, aumentando así considerablemente la absorción de calor y reduciendo en consecuencia, la superficie de evaporador

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