¿Qué es un evaporador de aire acondicionado?
El evaporador del aire acondicionado es una parte esencial de cualquier sistema de refrigeración, el sistema absorbe calor y luego lo libera en el condensador. Sin él, la función de refrigeración en aire acondicionado split o en modo calefacción no sería posible.
En este artículo, veremos en detalle cómo funciona un evaporador de aire acondicionado y qué hace para el aire y la refrigeración.
El evaporador es un intercambiador de calor atravesado por un fluido en su interior y otro en el exterior a diferentes temperaturas, lo que permite un intercambio de energía desde el fluido de mayor temperatura hacia el de menor temperatura.
En un evaporador de aire acondicionado tenemos dos líquidos: uno es el aire que siempre está cediendo calor al otro que se llama refrigerante.
Un evaporador de aire acondicionado no es más que un tubo de cobre, normalmente con aletas de aluminio, que le permite absorber el calor del líquido exterior (aire) y transferirlo al líquido interior (refrigerante).
¿Cual es la puesta en marcha de un evaporador de aire acondicionado?
El refrigerante circula desde el dispositivo de expansión, ingresa al dispositivo de expansión en un estado completamente líquido a alta presión, que es el paso más estrecho del circuito, y fluye de alta presión a baja presión. Este refrigerante está formado por moléculas que circulan por el interior del tubo de expansión hasta la entrada del evaporador.
Al bajar la presión de estas moléculas, debido a sus propiedades físicas, tienen que intentar evaporarse, pero para ello necesitan calor, primero lo obtienen de sí mismos, y luego cuando se agota su calor interno, lo roban de las moléculas circundantes, porque a medida que la temperatura del fluido desciende hasta alcanzar la temperatura de evaporación, momento en el que aproximadamente el 70 % del refrigerante se ha evaporado (o, si lo prefiere, ha hervido), se ha convertido en vapor saturado.
Si no reciben calor, no pueden vaporizarse, por lo que la mayoría de las moléculas quedan frías y en estado líquido, continuando el ciclo de refrigeración hasta llegar al evaporador, cuyas paredes están calientes en comparación con las moléculas, ya que el aire que las rodea ellos por lo general entre conjunto es 24 y 26 oC.
Cuando una molécula de refrigerante en forma de gota (en un acondicionador de aire) tiene una temperatura entre 0oC y 5oC y toca la pared exterior del evaporador que está en contacto directo con el aire a 24oC, comienza a hervir violentamente (si acercamos el oído al evaporador, escucharemos como hierve el líquido), luego se convierte en una burbuja.
Cuando las burbujas se combinan, forman vapor saturado en la parte superior del tubo de enfriamiento. A lo largo de la transición de líquido a vapor saturado, se dice que el fluido gana calor latente porque ocurre un cambio de estado, mientras que el calor sensible permanece igual porque el refrigerante no aumenta a pesar de ganar calor hasta que todo el líquido se convierta en vapor saturado.
El aire, por otro lado, transfiere calor al refrigerante y reduce su nivel de calor sensible, es decir, baja su temperatura. Pero en el aire ocurre otro cambio importante: una parte es vapor saturado, esta parte no es ni oxígeno ni nitrógeno, es agua, y al robar calor latente, pasa de vapor saturado a agua líquida.
Muy típicamente, si observamos la diferencia de temperatura entre el aire de entrada y el aire de salida de una máquina que trabaja en un clima seco como Meseta, es mayor que la diferencia de temperatura de la misma máquina que trabaja en un clima muy seco. Zonas húmedas, como el mar Mediterráneo a lo largo de la costa, porque parte de la energía se utilizará para extraer la humedad del aire, el calor latente. El exceso de agua se vierte al alcantarillado.
Esto solo sucede cuando la temperatura del punto de rocío del aire es más alta que la temperatura de la superficie del banco de tubos del evaporador. El punto de rocío es la temperatura a la cual el aire se satura de humedad y condensa agua. En el caso del evaporador, esto se crea artificialmente y las gotas de agua se deslizan entre las placas de aluminio del evaporador hasta la bandeja de condensados y por el desagüe.
Función del evaporador del aire acondicionado
La primera función del evaporador del aire acondicionado es convertir el líquido refrigerante en vapor saturado antes de que llegue al compresor, ya que los líquidos son incompresibles y el compresor se estropearía mecánicamente.
La segunda función de un evaporador de aire acondicionado es "robar" energía del aire, ya sea enfriando la habitación o desviándose al condensador para calentar la habitación según sea preciso.
En aire acondicionado, el evaporador varía su ubicación física dependiendo de si la máquina está funcionando en modo frío o calor. Por tanto, en climatización, en lugar de unidad evaporadora o unidad condensadora como decimos en refrigeración industrial, décimos unidad interior o unidad exterior.
Unidad de evaporador de aire acondicionado
Cuando la unidad interior funciona en modo de refrigeración, el evaporador está dentro de la unidad interior. Por otro lado, cuando la unidad interior está en modo calefacción, el evaporador está ubicado en la unidad exterior, por lo que se requiere una tubería de desagüe para drenar el agua.
Esta agua se acumula en forma líquida cuando la temperatura de descarga del aire de la unidad exterior es superior a 0 °C, o en forma de hielo cuando es inferior.
Se sabe que el hielo es un aislante térmico. Por lo tanto, cuando se forma en el evaporador, impide la correcta evaporación del líquido refrigerante, además de impedir la libre circulación de aire, lo que puede ser peligroso para el compresor.
Para evitarlo, el evaporador exterior está equipado con un sensor que, cuando detecta bajas temperaturas allí, activa un desescarche mediante control electrónico, que consiste en hacer funcionar el intercambiador de calor, que hasta entonces era un evaporador, como condensador. , lo calienta hasta que el hielo se derrite y luego puede reanudar su trabajo como evaporador para continuar calentando la unidad interior.