Factores que afectan el rendimiento de un evaporador en refrigeración

Resumen

El documento describe los factores principales que influyen en el rendimiento de un evaporador en sistemas de refrigeración. Explica la capacidad frigorífica, el coeficiente global de transmisión térmica y cómo lo afectan el aceite y la escarcha. También analiza la influencia de la diferencia de temperatura, la superficie del evaporador y la configuración del ventilador.

Puntos clave

La capacidad frigorífica del evaporador es el calor que absorbe a través de su superficie, principalmente para vaporizar el líquido frigorífico.
El coeficiente global de transmisión térmica (K) se expresa en vatios por metro cuadrado y por grado de diferencia de temperatura.
La película de aceite en la pared interior de los tubos y la capa de escarcha cuando la pared exterior está por debajo de 0 ºC reducen el coeficiente global de transmisión.
Un salto térmico (Δt) menor eleva la humedad relativa de la cámara; un Δt mayor la reduce.
Ampliar la superficie aumentando hileras en profundidad no incrementa la capacidad de forma proporcional, porque la temperatura del aire disminuye en cada hilera sucesiva.
Con el ventilador en flujo forzado (antes del evaporador) la capacidad de enfriamiento es mayor que con el ventilador detrás del evaporador, porque el Δt es superior.

Ponte a prueba

Factores Clave que Afectan el Rendimiento de un Evaporador

Capacidad Frigorífica del Evaporador (CA.FR.EV)

Es la cantidad de calor que fluye a través de su superficie de intercambio, procedente del recinto o producto a refrigerar, y que se invierte fundamentalmente en la vaporización del líquido frigorífico.

Coeficiente Global de Transmisión Térmica (C.G.T)

El coeficiente global de transmisión térmica (K) de un evaporador indica la cantidad de calor, expresada en vatios (W), que el evaporador puede absorber por m² de superficie y por grado de diferencia entre la temperatura de vaporización del refrigerante y la temperatura del medio a enfriar.

Afectación del Coeficiente Global de Transmisión (AFEC.C.G.T)

La pared interior de los tubos se hallará recubierta de una película de aceite, a pesar de que se instalen separadores de aceite en la descarga del compresor. Si la pared exterior se encuentra por debajo de los 0ºC, observaremos una capa de escarcha. Estos factores afectan el C.G.T.

Influencia de la Diferencia de Temperatura en la Cámara (I.DIF.TE.C)

Mientras menor sea el salto térmico (Δt) entre la temperatura del evaporador y la de la cámara, mayor será la humedad relativa en el espacio. Recíprocamente, mientras mayor sea el Δt, menor será la humedad relativa. En las cámaras frigoríficas, la humedad relativa es un factor muy importante a la hora de conservar el producto en buenas condiciones. Una humedad relativa baja deshidrata el producto y le hace perder peso, mientras que una humedad relativa alta favorece el desarrollo de microorganismos.

Influencia del Área del Evaporador (INF.A.E)

La variación en la superficie del evaporador provoca cambios en los valores de K y Δt. Esto provoca que la capacidad refrigerante del evaporador no varíe en proporción directa a la variación de la superficie. Si la superficie se amplía aumentando el número de hileras en profundidad, la capacidad frigorífica del evaporador no aumenta en proporción lineal, ya que la temperatura disminuye a medida que el aire pasa sobre cada hilera sucesiva. En cambio, si la superficie se amplía aumentando el número de hileras pero manteniendo la profundidad y ampliando la sección transversal del paso del aire, el aumento de capacidad frigorífica del evaporador es la deseada. Por lo tanto, para la misma área total, un evaporador plano y largo se comportará más eficientemente que uno estrecho y con mayor profundidad.

Influencia de la Configuración del Ventilador (INF.CO.FOR)

Si la posición del ventilador es tal que el aire pasa primero por el ventilador y posteriormente por el evaporador (flujo de aire forzado), la capacidad de enfriamiento es mayor que si colocamos el ventilador detrás del evaporador, ya que el valor de Δt es superior en el primer caso.

Preguntas frecuentes

¿Qué es la capacidad frigorífica de un evaporador?

Es la cantidad de calor que fluye a través de la superficie de intercambio del evaporador, procedente del recinto o producto a refrigerar, y que se invierte sobre todo en vaporizar el líquido frigorífico.

¿Por qué una humedad relativa alta o baja afecta a la conservación de los productos?

Una humedad relativa baja deshidrata el producto y le hace perder peso, mientras que una humedad relativa alta favorece el desarrollo de microorganismos.

¿Qué configuración de ventilador produce mayor capacidad de enfriamiento?

La configuración de flujo de aire forzado, en la que el aire pasa primero por el ventilador y luego por el evaporador, porque el valor de Δt es superior.