Condensadores y clasificación.

Condensadores, clasificación.

La unidad compresora tiene como misión aspirar el vapor del fluido frigorígeno formado en el evaporador, comprimir-lo hasta un valor apto para la condensación y, una vez licuado en el condensador, utilizarlo nuevamente en el proceso de refrigeración de la cámara frigorífica.

El tamaño del condensador es función de la cantidad de fluido frigorígeno que se comprima, dependiendo de ello la superficie del mismo, como intercambiador de calor, para transmitir al fluido frigorígeno el calor latente de la condensación. En el condensador se va a producir la eliminación de calor al medio exterior a través de un sistema de refrigeración.
El fluido frigorígeno, que llega al condensador, lo hace en estado de vapor, saturado o recalentado, y posee una temperatura superior a la del medio de refrigeración que se va a utilizar en el condensador, generalmente aire o agua, por lo que el fluido refrigerante, a la temperatura del medio exterior, absorberá el calor latente del fluido frigorígeno, provocando su condensación, el cual, una vez licuado y en muchos casos, refrigerado en contracorriente con vapor del evaporador, pasa a la válvula de estrangulamiento, que lo lamina y expansiona, para volver de nuevo al evaporador, e iniciar un nuevo ciclo.
La disminución de presión, tiene como resultado la evaporación parcial del líquido frigorígeno, entrando en el evaporador parcialmente licuado. En el condensador se cede a un fluido refrigerante exterior, tanto el calor absorbido por el refrigerante en el evaporador, como el equivalente térmico del trabajo de compresión, pasando el fluido frigorígeno del estado de vapor sobrecalentado al de
líquido subenfriado.

Condensadores enfriados por agua en instalaciones frigoríficas.

El condensador de una instalación frigorífica es el elemento en que el refrigerante en estado de vapor recalentado a alta temperatura y alta presión, procedente del compresor, cede energía al medio exterior, para pasar a estado de líquido subenfriado. El calor cedido por el refrigerante en este caso será igual a la suma del trabajo realizado en la compresión y el calor absorbido en el evaporador.

Los condensadores enfriados por agua emplean agua como medio enfriador del fluido frigorígeno. El agua de condensación puede proceder de una torre de refrigeración, desde un pantano, un río y en el caso de las instalaciones frigoríficas marinas del mar. En el caso de emplear agua dulce se utilizan filtros para eliminar impurezas que puedan ensuciar los tubos del condensador. En el caso de emplear agua de mar los tubos deben ser de aleaciones capaces de soportar la corrosión potencial que la salinidad puede producir además, el condensador estará dotado de ánodos de sacrificio. Otro sistema para evitar la corrosión consiste en emplear como agente enfriador agua dulce producida en el generador de agua dulce que sea enfriada a su vez por agua de mar.

Los condensadores de agua, por ser éste un fluido con gran coeficiente de transferencia de calor por convección, son más eficaces que sus homólogos de aire y presentan por tanto tamaños más reducidos para la misma cantidad de refrigerante a condensar. En cambio, la posibilidad de corrosión y ensuciamiento es mayor en estos condensadores así como la posibilidad de congelación.

Condensadores de inmersión

Los condensadores de inmersión están formados por un envolvente metálico atravesado por serpentines, con alto coeficiente de transferencia de calor por conducción, que contienen el agua. El agua en este caso circula por el interior de los tubos y cede calor al refrigerante que se acumula, en estado líquido en la parte baja del condensador. Este condensador, por tanto, funciona a su vez como depósito separador y permite la entrada única de líquido en el dispositivo de expansión de la instalación. El condensador puede disponerse de forma vertical u horizontal y los tubos pueden ser lisos o de superficies extendidas. El refrigerante condensado se recoge en el fondo del recipiente que como todos disponen de un indicador de nivel y de presión.

Condensadores de doble tubo

El condensador de doble tubo está formado por dos tubos concéntricos permitiendo que  por el tubo interior circule el agua y por el tubo exterior el refrigerante a contraflujo. Los condensadores de doble tubo pueden disponerse, también, de manera vertical u horizontal. Este tipo de condensador está dotado de forma de espiral con lo que aumenta la turbulencia de los fluidos facilitando su intercambio térmico aunque, por otro lado, con pérdidas de carga. El hecho que la circulación sea a contracorriente permite que la parte más fría del refrigerante, líquido subenfriado, intercambie calor con el agua de entrada más fría, mientras que la parte caliente del refrigerante en estado gaseoso intercambiará calor con el agua caliente saliente del condensador. Estos condensadores incorporan un pequeño depósito en que el gas refrigerante se acaba de separar del líquido.

Condensadores multitubulares

En los condensadores multitubulares el agua circula por el interior de los tubos mientras que el refrigerante cede su calor desde el exterior encerrado en un envolvente también llamado calandria. Los tubos del condensador pueden ser de superficies extendidas o lisas y éste puede estar dispuesto de manera vertical u horizontal. Los tubos pueden estar doblados sobre sí mismos, en forma de U de manera que el agua realice dos pasos antes de salir por el extremo del envolvente por el que ha entrado. En un extremo se sitúa la entrada y salida de agua mientras que la entrada y salida de refrigerante se hace por la parte superior e inferior de la calandria.

 CONDENSADORES EVAPORATIVOS

Emplean simultáneamente agua y aire como medios condensantes; se componen de un serpentín por el que circula el fluido frigorígeno, un ventilador con su motor, boquillas de pulverización, sistema de distribución de agua, tanque, bomba de circulación del agua y carcasa,

Condensadores de lluvia.- Los condensadores de lluvia, también conocidos como condensadores de aspersión, o condensadores evaporativos abiertos, consisten en una o varias filas de tubos por cuyo  interior circula el fluido frigorígeno, sobre los que se hace discurrir el agua que es impulsada por la bomba de recirculación desde el tanque a las boquillas, donde se pulveriza sobre los tubos del serpentín, evaporándose en contacto con el aire en circulación y cayendo la no evaporada al tanque.

El fluido frigorígeno cede calor para la evaporación del agua y en menor medida para el calentamiento del aire
que circula por el condensador. Durante la condensación del vapor en los tubos se suministra el calor desprendido
en la condensación a los mismos, y desde ellos pasa al agua que cae en forma de lluvia. El agua no se calienta, ya que una pequeña parte de la misma se está evaporando continuamente; el calor requerido para esta evaporación se toma del propio agua, que así se mantiene fría.
El vapor de agua producido se elimina arrastrado por el aire que sopla sobre el condensador. El agua se recoge en una bandeja, desde la que se vuelve a hacer circular por medio de una bomba; para facilitar la limpieza del sarro el serpentín del refrigerante es, por lo común                                                                      

Tiro inducido De tiro forzado

  Condensadores en evaporación forzada.- En los condensadores en evaporación forzada, de igual principio que los anteriores, se hace una circulación forzada de aire mediante ventiladores, que permiten una mejor evacuación del calor.

CONDENSADORES EN INSTALACIONES FRIGORIFICAS ENFRIADOS POR AIRE.

Cuando el agua no está disponible en cantidad suficiente o su carencia llega al punto de no poder utilizarse un método evaporativo, se precisa instalar un condensador enfriado por aire en el que no interviene en su funcionamiento la humedad relativa, si no únicamente su temperatura seca, que por lógica, será más elevada.

Se utilizan en instalaciones de pequeño tamaño. Constan en un serpentín o conjunto de tubos normalmente de cobre por cuyo interior circula el refrigerante. Soldados a estos y en sentido perpendicular se disponen unas laminas de aluminio cuya función es elevar la superficie de transferencia de calor por radiación por lo que estos tubos reciben el adjetivo de aleteados.

Normalmente en estos condensadores el aire se hace circular de manera forzada a través de ventiladores que se pueden montar de manera que, o bien impulsan el aire sobre el conjunto de tubos aleteados o bien extraen el aire a través del condensador. Con el de extracción de aire se mejora la ventilación en los extremos.
Los condensadores de aire pueden ser estáticos o de tiro forzado. Los mas usuales son los de tiro forzado ya que al aumentar la velocidad del aire disminuye la superficie necesaria para realizar la condensación. Estos utilizan diversos tipos de ventiladores, los más usuales son los helicoidales y las moto turbinas centrifugas

En este caso las temperaturas de condensación serán más elevadas que con el resto de condensadores. A idéntica potencia, ocupará más volumen, aunque es más fácil de instalar, su consumo energético es superior pero equivalente a la de un sistema evaporativo, pero por el contrario, el mantenimiento es mucho menos costoso, puesto que no necesita tratamiento de agua.