El evaporador

El evaporador
Es una superficie de transferencia de calor, en el cual se lleva acabo la evaporación del refrigerante a baja presión y temperatura, en refrigeración doméstica se utiliza el evaporador de convección forzada y una turbina para absorber por un lado las calorías del producto y por el otro lado proporcionar aire frío hacia el mismo. Otro de convección natural utilizado en refrigeradores sin escarcha. El evaporador de convección forzada esta construido por tubería en forma de serpentín y aletas, éstas sirven para que exista mayor transferencia de calor del producto a conservar hacia el refrigerante que circula en el serpentín.

EVAPORADOR

El evaporador es el dispositivo donde se vaporiza por completo el fluído refrigerante que llega al mismo, al absorber el calor del espacio circundante, que se debe refrigerar y mantener a una temperatura establecida, también se le denomina enfriador, debido al enfriamiento que produce la vaporización, y en algunos casos se lo llama congelador, cuando se lo fabrica en forma de poder disponer de temperaturas muy bajas capaces de congelar los alimentos y productos depositados en el recinto a refrigerar. Figura


En refrigeración doméstica y comercial se emplean por lo general dos tipos de evaporadores: Los evaporadores inundados y los secos.

EVAPORADOR INUNDADO:
Se conoce como evaporador inundado el que tiene la mayor parte del espacio interior disponible ocupado con líquido refrigerante, quedando solo un pequeño espacio libre disponible que se llena con el vapor que toma la línea de succión. La denominación de inundado que se da a este tipo de evaporador se debe a la presencia de refrigerante líquido que inunda las tuberías del evaporador. Estos evaporadores están dotados de flotadores en los lados de alta y de baja presión, cuya función es la de regular la alimentación líquida del evaporador.

EVAPORADOR SECO:
Recibe la denominación de evaporador seco el que tiene todo el espacio interno ocupado por refrigerante en estado gaseoso, ya sea en estado de vapor húmedo o de vapor saturado, sin que haya en su interior fluido refrigerante en estado líquido. Para lograr esto se emplea una válvula de expansión instalada en la entrada de líquido al evaporador, lo que al provocar la expansión produce una rápida evaporación del refrigerante que penetra en el evaporador en estado gaseoso, después de lo cual completa su vaporización total en el interior de los tubos que componen el evaporador.

Evaporadores para aplicaciones especiales.
Los evaporadores empleados en sistemas comerciales e industriales adoptan un amplia diversidad en función de las características del medio del cual deben extraer calor. Se pueden clasificar inicialmente en dos grupos:
• Enfriadores de líquidos.
• Enfriadores de aire. Los evaporadores enfriadores de líquidos son usualmente empleados en "chillers", cuya función ya fue descrita previamente. Su construcción es similar a la de los condensadores de casco y tubos. Los evaporadores para enfriar aire son usualmente de tubo y aletas y el flujo de aire puede producirse por convección natural o por tiro forzado. Pueden a su vez clasificarse en:
• Evaporadores con escarcha.
• Evaporadores sin escarcha.
• Evaporadores con sistema de descongelamiento.


ESTADO DEL REFRIGERANTE EN EL EVAPORADOR

En la Figura 2.8 Se muestran los distintos estados en que el refrigerante puede encontrarse en el interior del evaporador, lo que depende de la estructura del mismo, así como también de la forma en que él es operado y del espacio ocupado por el refrigerante, pero el factor de mayor importancia es el sistema de control que se adopta para el refrigerante, es decir si se hace mediante válvulas a flotador y otros tipos como un restrictor o tubo capilar el cual es el más usual en la refrigeración doméstica.


Tal como se ha estudiado anteriormente, el líquido que se halla en el interior del condensador, está sometido a la presión de compresión, siendo necesario mantener esta presión para el funcionamiento del sistema.

En consecuencia entre la línea de líquida y la entrada del evaporador se hace necesario intercalar un dispositivo mediante el cual sea posible regular la entrada del líquido, separando los lados de alta y de baja presión exactamente a la entrada del evaporador.

Para lograr esto se recurre a un sistema o dispositivo que regula simultáneamente la cantidad de refrigerante que penetra al evaporador y lo somete a una restricción mediante la cual se hace posible mantener presión elevada en la línea líquida, no obstante estar esta conectada con el lado de baja del sistema.

En el preciso instante en que el líquido refrigerante a alta presión, pasa a través de la restricción al interior del evaporador que se encuentra a baja presión, el refrigerante se convierte, aun cuando no sea mas que por un instante en líquido refrigerante a baja presión. Ello ocurre solamente durante una fracción de segundo, por que enseguida dicha perdida de presión provoca la inmediata evaporación, con la consiguiente absorción de calor que esa evaporación trae asociada. Cuando se evapora el líquido, se producen burbujas de vapor y las mismas se hacen presentes en la masa de este, siendo en ese
instante que se dice que el líquido refrigerante entra en ebullición.

A medida que el refrigerante prosigue su trayectoria a través del evaporador, el estado líquido con burbujas de vapor desaparece, y se transforma en vapor con gotitas de líquido, o sea vapor húmedo, pasando a ser vapor saturado, en el preciso instante en que las últimas gotas del refrigerante líquido se evaporan, oportunidad en que todo se convierte en vapor seco.

El evaporador se encuentra en la parte superior del refrigerador, tal como se muestra en las siguientes figuras.