El evaporador es una parte esencial de un circuito frigorífico, desempeñando un papel crucial en el proceso de refrigeración. A continuación, se detallan aspectos clave sobre su funcionamiento y consideraciones prácticas:
¿Qué es un Evaporador?
El evaporador es un componente del sistema de refrigeración encargado de absorber calor del entorno y permitir que el refrigerante pase de estado líquido a vapor.
Función del Evaporador
La función principal del evaporador es facilitar el proceso de evaporación del refrigerante. Este proceso implica la absorción de calor del entorno que se desea enfriar, lo que resulta en la transformación del refrigerante de líquido a vapor.
Medidas y Consideraciones Prácticas
Presiones:
Las presiones en el evaporador son fundamentales para su correcto funcionamiento. Se debe monitorear y ajustar las presiones según las especificaciones del sistema. La presión de evaporación está directamente relacionada con la temperatura a la que el refrigerante se convierte en vapor.
Temperatura de Evaporación:
La temperatura de evaporación es un parámetro clave que influye en el rendimiento del evaporador. Asegúrate de que la temperatura de evaporación sea adecuada para las necesidades de refrigeración del sistema. La temperatura se controla ajustando la presión en el evaporador.
Cuidados y Mantenimiento:
El evaporador, al igual que otros componentes del sistema, requiere cuidados y mantenimiento regulares. Limpieza y revisión periódica son esenciales para garantizar un rendimiento óptimo y prevenir posibles problemas como obstrucciones.
Monitoreo de Rendimiento:
Implementa un sistema de monitoreo para evaluar continuamente el rendimiento del evaporador. Esto puede incluir la supervisión de temperaturas, presiones y cualquier indicador que permita detectar posibles problemas antes de que afecten al sistema en su conjunto.
Ubicación de Medidas:
Las medidas de temperatura y presión se toman en puntos específicos del evaporador. Asegúrate de seguir las recomendaciones del fabricante del sistema para ubicar y tomar estas medidas de manera precisa.
En resumen, el evaporador desempeña un papel vital en el proceso de refrigeración, y su correcto funcionamiento es crucial para un sistema de refrigeración eficiente. Al mantener presiones adecuadas, cuidar la temperatura de evaporación y realizar un mantenimiento regular, se asegura un rendimiento óptimo del evaporador y, por ende, del sistema frigorífico en su conjunto.
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Explicacion pratica
El fluido está ahora en el evaporador y va a evaporarse a lo largo de éste. La temperatura de evaporación está, evidentemente, en función de la presión: aquí, una presión de 3 bares implica una temperatura de evaporación (Oo) de -10 ºC en la salida de la válvula de expansión (punto 1).
La evaporación del líquido se realiza gracias al calor cedido por el medio a enfriar: aquí, el aire cede parte de su calor y se enfría de 2 a -4 ºC. El calor cedido por el aire es enteramente absorbido por el fluido refrigerante.
Observe que la temperatura permanece constante a -10 ºC mientras queda al menos una molécula de líquido, hasta el punto J (Fig. 4.23). Es sólo a partir del punto J que los vapores van a comenzar a recalentarse para alcanzar el bulbo en A.
La absorción de calor en el evaporador provoca la evaporación del líquido, pero también un aumento de su entalpía. En el ejemplo citado, pasa del punto I (234 kJ/kg) al punto A (398 kJ/kg), permaneciendo la presión constante (Fig. 4.24).
La producción frigorífica específica viene dada por la diferencia de entalpía entre los puntos A y I. O sea:
Qom = hA - hI
Qom = 398 - 234 = 164 kJ/kg de fluido circulando por el evaporador.
Como los 164 kJ/kg representan el calor intercambiado al nivel del evaporador, podemos calificarlo de "producción frigorífica neta" ya que es la producción frigorífica realmente utilizada para enfriar el medio ambiente.
Este proceso demuestra la eficiencia del evaporador al absorber calor y convertirlo en energía frigorífica que se puede utilizar para enfriar el entorno.
Pero, entre el bulbo (punto A) y la aspiración del compresor (punto B), los vapores siguen calentándose. La producción frigorífica bruta (Qob) viene pues dada por la diferencia entre las entalpías hB y hI.
Qob = hB - hI = 405 - 234 = 171 kJ/kg
De hecho, la producción frigorífica bruta es la suma del calor intercambiado en el evaporador (y efectivamente quitado al ambiente), más el intercambiado en la tubería de aspiración (que no tiene efecto útil).
El punto J corresponde a la evaporación de la última gota de líquido y coincide con la curva de saturación. El segmento JA representa el sobrecalentamiento en el evaporador. El segmento AB representa el sobrecalentamiento en la tubería de aspiración.
Este proceso ilustra cómo, a lo largo del circuito frigorífico, el refrigerante experimenta cambios de estado y absorbe y libera calor en diferentes etapas, lo que contribuye al funcionamiento eficiente del sistema.
Conclusiones
El análisis detallado de las etapas que experimenta el refrigerante desde el evaporador hasta la aspiración del compresor nos proporciona una visión más completa del ciclo de refrigeración y la importancia de cada componente en el proceso. Esto destaca la necesidad de un diseño preciso y un mantenimiento adecuado para garantizar un rendimiento óptimo del sistema de refrigeración.
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