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DEFINICIÓN

El evaporador se encuentra localizado en el conjunto de distribución de trampillas, después del impulsor y antes del radiador de calefacción. El evaporador del circuito frigorífico es un intercambiador térmico que tiene por función enfriar y deshumidificar el aire que lo atraviesa Para ello absorbe calor del aire, produciéndose dos fenómenos físicos:
- el aire se enfría y el vaporde agua presente en este aire se condensa en las aletas del evaporador
- el fluido se evapora y se recalienta.

FUNCIÓN

El evaporador desempeña la función de enfriar el aire puesto en movimiento por el impulsor (ventilador centrífugo situado en el conjunto de distribución de trampillas) y enviado hacia el área externa.
En ciertas condiciones de utilización del circuito frigorífico, debepermitir deshumidificar ese flujo de aire, con el fin de evitar el empañado de las superficies acristaladas del area. Sin embargo, el nivel de deshumidificación no es controlable ya que depende directamente de la temperatura a la se va a enfriar dicho aire; la deshumidificación del aire no se produce a menos que su temperatura sea inferior a la temperatura de rocío correspondiente al aire.FUNCIONAMIENTO
BAL.ANCE ENERGÉTICO DEL AIRE
El aire caliente y húmedo, puesto en movimiento por el impulsor, se enfría y generalmente se deshumidifica en contacto con las aletas frías del intercambiador.
La potencia cedida por el aire o potencia frigorífica del circuito, Pfrigo, se puede descomponer en una potencia de refrigeración y una potencia de condensación:
Pfrigo = Qa× Cp× (Ti – Tf) + Qa×( Hai – Haf )× L

Donde:
Qa : caudal másico del aire que atraviesa el evaporador, en kg/s
Cp : calor específico del aire, en J/kg.°C
Ti : temperatura del aire a la entrada del haz de tubos del intercambiador, en °C
Tf : temperatura del aire a la salida del haz de tubos del intercambiador, en °C
Hai : humedad absoluta del aire a la entrada del intercambiador, en kg de agua por kg
deaire seco,
Haf : humedad absoluta del aire a la salida del intercambiador, en kg de agua por kg
de aire seco,
L : calor latente de evaporación del agua, en J/kg

Esta fórmula solamente es válida si existe condensación en las aletas del evaporador, y en ese caso Hai> Haf. Esto se cumple si el aire es enfriado hasta una temperatura inferior a la temperatura de rocío correspondiente al aireaspirado.
El diagrama psicométrico del aire húmedo permite apreciar la cantidad de agua depositada sobre las paredes del intercambiador.
En el ejemplo adjunto, se considera el caso siguiente:
Ti = 35°C
HRi = 40%
⇒Hai ≅0.0141 kg/kg
y
Tf = 10°C
HRf = 100%

⇒Haf ≅0.0078 kg/kg

Tomando como hipótesis que el aire sale del evaporador saturado (HR = 100%). Con un caudal de aireimpulsado de 500 kg/h, la producción de agua sobre las aletas del evaporador es igual a:
Qcondensados = Qa× ( Hai – Haf ) = 3.15 kg/h



Si no hay condensación, es decir si el aire se lleva a una temperatura superior a la temperatura de rocío, la potencia calorífica cedida por el aire al refrigerante se limita a la potencia de refrigeración, es decir:
Pfrigo = Qa× Cp× (Ti – Tf)

Es muydifícil estimar las prestaciones de un ciclo frigorífico conociendo únicamente las temperaturas antes y después del evaporador. La humedad del aire aspirado tiene una gran importancia ya que puede limitar de una manera importante la potencia frigorífica del evaporador: cuanto más húmedo esté el aire aspirado, mayor será la condensación sobre las aletas, y menos se enfriará el aire.

BALANCEENERGÉTICO DEL FLUIDO

En el evaporador, el fluido absorbe del aire la siguiente potencia:
Pfrigo = Qf× ( h2 – h1 ) en W

Donde:
Qf : caudal másico de fluido, en kg/s
h1 : entalpía específica del fluido a la entrada del evaporador, en J/kg
h2 : entalpía específica del fluido a la salida del evaporador, en J/kg

CARACTERÍSTICAS DE LOS INTERCAMBIOS TÉRMICOS

Los intercambios térmicos...
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