Descripción general
El condensador disipa el calor absorbido en el evaporador más el calor añadido por la compresión. Recibe vapor sobrecalentado a alta presión a través de la línea de descarga del compresor y suministra líquido a alta presión hacia el dispositivo de expansión. El funcionamiento de los condensadores forma parte del temario del certificado A1 conforme al Reglamento de Ejecución (UE) 2024/2215.
Tipos de condensadores
- Los condensadores enfriados por aire utilizan ventiladores para aspirar o impulsar aire a través de baterías de tubos con aletas. Son habituales las aletas de aluminio sobre tubos de cobre. Los diseños para zonas costeras pueden utilizar aletas y tubos de cobre para resistir la corrosión salina.
- Los condensadores enfriados por agua incluyen diseños de carcasa y tubos, de carcasa y serpentín, coaxiales y de placas. En las unidades de carcasa y tubos, el agua suele circular por el interior de los tubos y el refrigerante por el exterior. Los intercambiadores compactos de placas utilizan placas corrugadas y pasos estrechos para favorecer la transferencia de calor; también se utilizan en sistemas en cascada.
- Los condensadores marinos pueden utilizar tubos de cuproníquel y tapas de bronce en los extremos para resistir la corrosión del agua de mar.
- Los condensadores evaporativos combinan agua pulverizada sobre los serpentines de refrigerante con un flujo de aire. En cambio, una torre de refrigeración independiente enfría el agua que retorna de un condensador enfriado por agua para reutilizarla.
El proceso de condensación
- Eliminación del sobrecalentamiento: el vapor de descarga se enfría hasta su temperatura de saturación.
- Condensación: el vapor se convierte en líquido y cede calor latente a una presión aproximadamente constante. Los refrigerantes puros se condensan a temperatura constante; las mezclas zeotrópicas presentan deslizamiento de temperatura.
- Subenfriamiento: el líquido se enfría por debajo de su temperatura de saturación, lo que ayuda a evitar la formación de gas flash antes de la válvula de expansión.
El subenfriamiento equivale a la temperatura de saturación correspondiente a la presión medida del líquido menos la temperatura real del líquido. Utilice el valor del punto de burbuja para las mezclas. Por ejemplo, 40 °C − 33 °C da como resultado 7 K. Los valores habituales son de 5–8 K, a veces de 5–10 K; siga el valor objetivo del fabricante.
La diferencia de temperatura de aproximación, tal como se utiliza en estas preguntas, equivale a la temperatura de condensación menos la temperatura de entrada del medio de enfriamiento. La referencia de diseño para los condensadores enfriados por aire es de 15 K; no es un límite de funcionamiento universal. Una diferencia inesperadamente grande puede indicar suciedad o una capacidad insuficiente del condensador.
Un receptor de líquido situado después del condensador almacena el líquido sobrante cuando varía la carga y puede permitir la recogida de refrigerante por bombeo dentro de su capacidad permitida.
Control de la presión de condensación
El aire o el agua fríos pueden reducir excesivamente la presión de condensación, de modo que la diferencia de presión a través del dispositivo de expansión resulte insuficiente.
- Control en condensadores enfriados por aire: la regulación de la velocidad de los ventiladores, su arranque y parada, o la inundación controlada del condensador reducen la disipación de calor. La inundación retiene líquido para reducir la superficie disponible para la condensación; los sistemas adecuados también utilizan válvulas de derivación de descarga.
- Control en condensadores enfriados por agua: reducir el caudal másico del agua de enfriamiento evita que el agua muy fría haga descender demasiado la presión de condensación.
- Control basado en la presión: mide directamente la variable controlada y suele ser más preciso. El control basado en la temperatura utiliza la relación presión–temperatura del refrigerante.
Para mejorar la eficiencia, utilice el medio de enfriamiento más frío disponible y mantenga el flujo libre de obstrucciones, conservando la presión mínima necesaria para un funcionamiento fiable.
Gases no condensables
El aire que entra por una evacuación deficiente o por fugas en secciones que funcionan por debajo de la presión atmosférica no se condensa. Su presión parcial eleva la presión total del lado de alta y perjudica la transferencia de calor.
Una presión superior a la presión de saturación prevista para el refrigerante puede indicar contaminación. Compare la presión y la temperatura en condiciones estables y de equilibrio, con líquido y vapor presentes; la temperatura de la línea de líquido por sí sola, con el sistema en marcha, no permite confirmarla.
Utilice equipos adecuados de recuperación de refrigerante o de purga para sistemas frigoríficos. No libere manualmente gases que contengan refrigerante. El Reglamento (UE) 2024/573 prohíbe la liberación intencional de gases fluorados cuando no sea técnicamente necesaria para el uso previsto.
Mantenimiento y rendimiento
- Flujo de aire: compruebe la limpieza de las aletas, la velocidad, el sentido de giro y el ruido de los ventiladores, así como la presencia de obstrucciones. Mantenga las distancias de separación respecto a las paredes y evite que el aire caliente expulsado vuelva a la entrada.
- Limpieza: aísle el equipo de forma segura. Utilice un producto de limpieza adecuado o agua a baja presión sin dañar las aletas.
- Circuitos de agua: compruebe el caudal, las incrustaciones, la corrosión y el tratamiento del agua. Las incrustaciones aíslan las superficies. El tratamiento del agua controla los depósitos minerales, el crecimiento biológico, incluida la legionela, y la corrosión.
- Fugas: investigue las manchas de aceite con un método adecuado de detección de fugas. Los daños internos en el lado del agua pueden permitir la entrada de agua en el circuito de refrigerante, lo que provoca la formación de ácidos y daños graves.
Efectos de un rendimiento deficiente del condensador
Una disipación de calor deficiente eleva la presión de condensación, la potencia consumida por el compresor y la temperatura de descarga, al tiempo que reduce la potencia frigorífica. Un fallo del ventilador puede provocar una rápida actuación de la protección de alta presión.
Una presión de condensación elevada combinada con un subenfriamiento excesivo sugiere una sobrecarga: el líquido ocupa espacio en el condensador. Confirme el diagnóstico y recupere el refrigerante sobrante para corregir la carga.
Consejo para el examen: Inspeccione las baterías, el flujo de aire y los ventiladores antes de investigar la carga o la presencia de gases no condensables. El subenfriamiento se refiere al líquido que sale del condensador; el sobrecalentamiento, al vapor que sale del evaporador.
