En un evaporador de aire de tiro natural o forzado tenemos
dos fluidos. Dentro del evaporador está el fluido friogénico , al que llamamos
habitualmente refrigerante, y en el exterior pasando a través de los tubos y
aletas se encuentra el aire con su correspondiente contenido de humedad.
En función de la humedad relativa y la temperatura se puede
calcular la proporción de agua que contiene el aire.
Como en el interior del
evaporador la temperatura suele ser menor a la de rocío del agua (punto en el
cual el agua comienza a condensar), se produce una condensación del agua en el
evaporador. Pero si la temperatura en el
interior es inferior a cero grados, algo bastante normal, el agua condensada se
congela formando escarcha, nieve o hielo.
Por tanto la
formación de escarcha, nieve o hielo dependerá de las condiciones tanto internas
como externas del evaporador.
Al comenzar la
formación de hielo lo primero que se produce es escarcha en la superficie de
los tubos y aletas. Esta escarcha está
formada por gran cantidad de cristales que hacen aumentar enormemente la
superficie de intercambio de calor, e inicialmente mejoran la transmisión de
calor. A continuación al ir aumentando el volumen de escarcha acumulada disminuye
sustancialmente la velocidad del aire a través de las aletas perdiendo así
potencia frigorífica. Cuando esto ocurre, esta escarcha o nieve se debe fundir
con el aire de circulación parando la inyección, y cuando ya está fundida
volver a inyectar para congelar rápidamente el agua liquida formando un hielo
denso que es un buen transmisor del calor.
Cuando la temperatura de evaporación es bastante inferior a
cero grados, el proceso de formación de escarcha y nieve casi no se manifiesta y se produce
directamente hielo denso.
Esto afecta al funcionamiento del evaporador disminuyendo la
transmisión de calor del exterior del evaporador al interior. Por un lado el hielo se coloca sobre
el tubo y aletas del evaporador como si de un aislante térmico se tratase, y por otro lado ocupa un
volumen junto a las aletas reduciendo la sección de paso del aire, con lo cual se reduce el caudal de aire a
través del evaporador.
Claramente puede verse que estos dos fenómenos reducen la
transmisión frigorífica y reducen la
capacidad de intercambio térmico en el evaporador. Además el
proceso de formación de hielo es
acumulativo, lo cual hace que si no se evita, con el tiempo
el evaporador se bloquee de hielo. En
consecuencia se deduce que es necesario eliminar el hielo
del evaporador de forma periódica.
El proceso de eliminación de hielo de un evaporador es lo
que en términos frigoríficos se conoce como desescarche.
Es importante no olvidar que el evaporador tiene una bandeja
en la parte inferior para recoger el agua condensada, la cual debe salir a los desagües de agua. Se
debe evitar que las tuberías de agua de salida de las bandejas y el agua retenida en las mismas pueda
congelarse.
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