Porque se daña el evaporador del aire acondicionado
Como un condensador, un evaporador es un intercambiador de calor que consiste en tubos y aletas. Pero aquí es donde el parecido termina. A diferencia del condensador, que está diseñado para liberar grandes cantidades de calor, el evaporador se utiliza para absorber grandes cantidades de calor.
El evaporador es también mucho más pequeño que un condensador y forma parte de la parte inferior de la instalación. Los evaporadores se encuentran en la caja de ventilación junto con el ventilador.
¿Qué es un evaporador?
Un evaporador del sistema de aire acondicionado es un pequeño calentador dentro del panel que proporciona aire frío para el sistema de aire acondicionado. Se denomina evaporador porque es donde el refrigerante líquido se congela y absorbe el calor del aire que lo atraviesa y se convierte en gaseoso (se evapora) antes de volver al condensador del sistema de aire acondicionado para liberar calor; este proceso se repite continuamente. Por lo tanto, el aire que sale del sistema de aire acondicionado está frío.
Evaporador
El evaporador suele estar oculto en el salpicadero del vehículo y puede requerir mucho trabajo para reemplazarlo, lo que exige que el sistema esté totalmente cargado. A diferencia de un núcleo de calentador roto, donde el refrigerante del motor puede filtrarse en los agujeros de la placa de pie, una fuga en el evaporador sólo libera vapor de refrigerante. Un desagüe obstruido es una causa común de agua en los pozos de los pies delanteros.
Cómo funciona un evaporador
El evaporador del sistema de aire acondicionado parece y funciona como un refrigerador. Está hecho de aluminio, y la principal diferencia física es que es mucho más grueso y pequeño que el radiador. Los evaporadores consisten en varias trayectorias de flujo interno con aletas adheridas.
El aire fluye libremente a través de las aletas como en un radiador, pero los tubos llevan el refrigerante en lugar del refrigerante del motor. Los vehículos más antiguos utilizan el freón o el refrigerante R-12, pero después de 1994. HFC-134a o R-134a.
El refrigerante frío entra en el evaporador al mismo tiempo que el aire caliente entra en el ventilador del motor. El refrigerante absorbe el calor del aire caliente y la humedad se condensa en la superficie fría del evaporador.
El agua licuada sale del vehículo a través de las tuberías y el refrigerante termina en el compresor. El evaporador del sistema de aire acondicionado actúa como núcleo de calefacción del vehículo, sólo que en sentido contrario.
Tipos de evaporadores
Tipos y características de los evaporadores
Evaporador de circulación natural/forzada
Los evaporadores de circulación natural se basan en la circulación natural del producto, que se crea por las diferencias de densidad causadas por el calentamiento. En un evaporador de tubo, cuando el agua comienza a hervir, las burbujas suben y causan circulación, facilitando la separación del líquido y el vapor en la parte superior de los tubos de calefacción. El grado de evaporación depende de la diferencia de temperatura entre el vapor y la solución.
Pueden surgir problemas si los tubos no se sumergen adecuadamente en la solución. Si esto sucede, el sistema se secará y afectará la circulación. Para evitarlo, se puede utilizar la circulación forzada con una bomba para aumentar la presión y la circulación.
La circulación forzada se produce cuando la cabeza hidrostática impide la ebullición en la superficie de calentamiento. Las aplicaciones típicas de los evaporadores de circulación forzada son corrientes de desechos, cristalizadores, líquidos viscosos y otros líquidos difíciles de manejar, ya que la amortiguación de la ebullición puede reducir la suciedad y la acumulación de incrustaciones.
La bomba también puede utilizarse para evitar la acumulación de incrustaciones causadas por el líquido hirviendo en las tuberías; la bomba suprime la formación de burbujas. Otros problemas son que el tiempo de residencia es indefinido y el consumo de vapor es muy alto, pero se logra fácilmente una buena circulación a altas temperaturas.
Evaporador de lámina de caída
Este tipo de evaporador típicamente consiste en tubos de 4-8 m de largo rodeados por camisas de vapor. Con este tipo de evaporador es importante que la solución se distribuya uniformemente.
La solución entra y gana velocidad a medida que baja. Este aumento de la velocidad se atribuye a la evolución del vapor en relación con el medio de calentamiento, que también fluye hacia abajo.
Este tipo de evaporador suele utilizarse para soluciones muy viscosas y, por lo tanto, se suele emplear en las industrias química, azucarera, alimentaria y de fermentación.
Evaporador con lámina levantada (tubo largo vertical)
En este tipo de evaporador, la ebullición tiene lugar dentro de los tubos, gracias al calentamiento que se produce (normalmente en vapor) fuera de los tubos.
Por lo tanto, la inmersión no es deseable; la formación de burbujas de vapor en el interior del tubo provoca el flujo hacia arriba, lo que mejora el coeficiente de transferencia de calor. Este tipo de evaporador es, por lo tanto, bastante eficiente, con la desventaja de que tiende a incrustarse rápidamente en el interior de las tuberías.
Este diseño suele utilizarse para soluciones transparentes, no salinas. Las tuberías suelen ser bastante largas, normalmente de más de 4 metros. A veces se proporciona un pequeño grado de reciclaje.
El tamaño de este tipo de evaporador suele ser una tarea delicada, ya que requiere una evaluación precisa del nivel real del líquido de proceso en los tubos. Las aplicaciones más recientes tienden a preferir un patrón de película descendente sobre uno ascendente y es muy útil.
El evaporador de placas sube y baja
Los evaporadores de placas ascendentes y descendentes tienen una superficie relativamente grande. Las placas suelen ser onduladas y apoyadas por un marco. Durante la evaporación, el vapor fluye a través de canales creados por las ranuras entre las placas.
El vapor de agua sube y baja alternativamente arriba y abajo en paralelo con el líquido concentrado. El vapor sigue el flujo contrario al líquido. El concentrado y el vapor son llevados a la etapa de separación, donde el vapor se alimenta al condensador.
Este tipo de evaporador de placas se utiliza a menudo en la industria lechera y de fermentación debido a su flexibilidad espacial. El punto negativo de este tipo de evaporador es que su capacidad para manejar productos viscosos o sólidos es limitada.
Hay otros tipos de evaporadores de placas que sólo funcionan con película de crecimiento.
Evaporador multieficaz
A diferencia de los evaporadores de una sola etapa, estos evaporadores pueden consistir en hasta siete grados (efectos). El consumo de energía de los evaporadores de una sola etapa es muy alto y representa la mayor parte de los costos de un sistema de evaporación.
La instalación de evaporadores ahorra calor y por lo tanto requiere menos energía. Cuando se añade un evaporador al original, el consumo de energía se reduce en un 50%. Añadiendo otro efecto se reduce al 33% y así sucesivamente.
La ecuación de ahorro de calor porcentual puede utilizarse para estimar la cantidad de calor ahorrado mediante la adición de una serie de efectos.
El número de efectos en un evaporador de efectos múltiples suele limitarse a siete, ya que el costo del sistema se aproxima entonces al ahorro resultante de la reducción de la demanda de energía.
Hay dos tipos de fuentes de energía que pueden utilizarse para hacer funcionar los evaporadores de efectos múltiples. El transporte se realiza cuando el producto entra en el sistema para el primer efecto, es decir, a una temperatura más alta.
El producto se concentra parcialmente porque parte del agua se convierte en vapor y se transporta. Luego se alimenta al segundo efecto, que es ligeramente inferior a la temperatura.
El segundo efecto utiliza el vapor calentado producido en la primera etapa como fuente de calor (de ahí el ahorro de energía). La combinación de temperaturas más bajas y viscosidades más altas en la secuela proporciona buenas condiciones para procesar productos sensibles al calor como las enzimas y las proteínas. Este sistema requiere un aumento de la superficie de calentamiento de la secuela.
Otro método es la alimentación inversa. En este método, los productos diluidos se alimentan hasta el último efecto, que tiene la temperatura más baja, y se transfieren de un efecto a otro a medida que la temperatura aumenta.
El concentrado final se recoge en el efecto más caliente, lo que tiene la ventaja de que el producto es muy viscoso en las etapas finales, lo que hace que el intercambio de calor sea mejor.
Los evaporadores de vacío con bomba de calor multietapa también han estado en funcionamiento durante varios años y se sabe que son más eficientes en cuanto a energía y procesos que los sistemas de recompresión mecánica de vapor (MVR) porque pueden manejar líquidos altamente corrosivos o contaminantes gracias a su menor punto de ebullición.
Evaporadores de película fina mixta
La evaporación de película fina mixta ha demostrado ser muy eficaz para productos que son difíciles de manejar. En resumen, este método permite una rápida separación de los componentes volátiles y menos volátiles mediante la transferencia de calor indirecta y la mezcla mecánica de la película con el producto que fluye en condiciones controladas.
La separación suele realizarse al vacío para maximizar ∆T con la temperatura de producto más favorable, de modo que el producto sólo vea las condiciones de equilibrio en el evaporador y pueda maximizar la extracción y recuperación de las sustancias volátiles.
Problemas con los evaporadores comunes
El problema más común que puede ocurrir en un evaporador de aire acondicionado es la fuga, pero hay varias razones para ello. En la mayoría de los casos, la costura o soldadura ha sido dañada.
La corrosión en el interior del evaporador causa fugas externas. Este problema se produce cuando las hojas u otro material orgánico entran en la carcasa del evaporador, normalmente a través de las rejillas de entrada de aire. La atmósfera húmeda del interior del evaporador se desintegra rápidamente y crea un material corrosivo que daña el evaporador.
Sea cual sea el tipo de fallo, el evaporador debe ser reemplazado. No hay una forma simple y efectiva de conectar el evaporador al aire acondicionado.
Evaporador
Reemplazar el evaporador
Un mal evaporador es un problema común en el sistema de calefacción y refrigeración de un coche. Sin embargo, mucha gente llama al mecánico cuando su evaporador falla, porque parece un trabajo difícil. En lugar de gastar dinero en reparaciones, puedes tomar los siguientes pasos para hacer el trabajo tú mismo.
Paso 1 – Conocer el evaporador de aire acondicionado
El evaporador del sistema de aire acondicionado está situado detrás del salpicadero y es clave para el sistema de aire acondicionado y calefacción del vehículo. Refresca y seca el aire en la cabina del vehículo.
El freón entra en el fondo del evaporador del sistema de aire acondicionado como un líquido de baja presión. El refrigerante fluye a través de las bobinas del evaporador a 32 grados Fahrenheit. Un ventilador detrás de las bobinas del evaporador sopla aire frío dentro del vehículo.
El proceso de secado tiene lugar cuando el aire caliente del interior del vehículo entra en contacto con la superficie fría del evaporador. Este aire caliente fluye a través de las aletas del evaporador, haciendo que el refrigerante de freón hierva.
Cuando hierve, se absorbe una gran cantidad de calor. La temperatura ideal para los serpentines del evaporador es de 320 grados Fahrenheit. En los días húmedos, el agua gotea bajo el vehículo; esto es normal.
Si el vehículo tiene un mantenimiento adecuado, la prueba del evaporador debería formar parte de la inspección y el mantenimiento rutinario del vehículo. Para evitar que el motor se sobrecaliente o si no pasa la prueba de fugas, el evaporador debe ser reemplazado.
En cuanto encienda el aire acondicionado, olerá un olor extraño. Este olor es una buena indicación de que el evaporador debe ser reemplazado. Para reemplazar el evaporador, retire el tablero y la consola central del auto.
Paso 2 – Llegar al evaporador
Desconecte los cables de la batería y espere unos minutos hasta que se liberen los airbags del lado del conductor y del pasajero. Retire el salpicadero interior, la columna de la dirección, la puerta de la guantera, los tornillos de la tapa del salpicadero, los tornillos y el bloque del canal del piso izquierdo, la columna de la dirección, el cable de encendido, el cableado de la columna, el canal de salida del aire acondicionado y los tornillos que fijan el soporte del pedal del freno a la columna.
Paso 3 – Quitar el evaporador
Limpiar todo el refrigerante del sistema y devolver el líquido a una instalación de reciclaje aprobada. Antes de retirar el evaporador, drene el refrigerante, ya que es peligroso retirar partes mientras el refrigerante está todavía en el sistema. Sangrar o secar el sistema primero.
Desconecte la conexión de la línea de líquido al evaporador y luego retire la manguera de calefacción del núcleo. A continuación, retire la unidad de aire acondicionado y calefacción de la parte inferior del salpicadero, que se encuentra debajo de éste. Ponga la unidad al revés para quitar los tornillos que la mantienen en su lugar.
Entonces quita el canal medio del adaptador y los tornillos. Gire la unidad al revés para quitar la mitad superior de la “carcasa”. Quita el evaporador de la caja inferior. Revise la carcasa del evaporador en busca de grietas o desgaste y asegúrese de que no falte ninguna pieza de la carcasa. Las piezas dañadas o desgastadas deben ser reemplazadas.
Paso 4 – Reemplazar el evaporador
Por último, instalar un nuevo sistema de evaporador, siguiendo todos los pasos anteriores en orden inverso, y luego rellenar el sistema con refrigerante.
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