El documento describe diferentes tipos de condensadores utilizados en sistemas de refrigeración. Los condensadores más comunes son los enfriados por aire, agua y evaporación. Los condensadores enfriados por aire dependen del flujo de aire para disipar el calor del refrigerante y pueden ser de convección natural o forzada con ventiladores. Los condensadores enfriados por agua ofrecen mejores temperaturas de condensación y control de presión. Los condensadores evaporativos usan la evaporación del agua para enfriar el refrigerante.

1. Condensadores
usados en refrigeración
Academia politecnica naval

2. CONDENSADORES
Uno de los componente mayor importancia del sistema de refrigeración, que
sigue a la etapa de compresión, es el condensador. Básicamente, el
condensador es otra unidad de intercambio de calor en el cual el calor extraído
por el refrigerante en el evaporador, y también el añadido al vapor en la fase de
compresión, se disipa a un medio condensante.
El vapor a alta presión y temperatura que sale del compresor está
sobrecalentado y este sobrecalentamiento se retira en la línea de descarga y la
primera porción del condensador. Como la temperatura del refrigerante
es bajada a su punto de saturación, el vapor se condensa en líquido para
continuar el ciclo.
Los condensadores pueden ser enfriados por aire, agua o por evaporación. Los
refrigeradores domésticos generalmente tienen un condensador enfriado por aire,
el cual depende del flujo de gravedad del aire que circula a través de él. Otras
unidades enfriadas por aire usan ventiladores para secar o extraer grandes
volúmenes de aire a través de los serpentines del condensador

3. Clasificacion de los
condensadores
• - Enfriados por aire
• - Enfriados por agua
• - Evaporativos

4. Condensador enfriado por
aire
El condensador enfriado por aire, depende de un suministro relativamente amplio de “aire
fresco” para que, con el fin de tener transferencia de calor del refrigerante en condensador al
enfriarse, el aire deba estar a una temperatura a lo menos 15 C mas baja que la del
refrigerante. Con esta diferencia de temperatura, existe un intercambio de calor satisfactorio
entre el refrigerante y el aire, con lo que el que el refrigerante comienza a ceder calor latente y
el consecuente cambio de fase (vapor a líquido). La ubicación del condensador es muy
importante para mantener una alimentación de aire fresco constante. Un ejemplo de esto es la
figura anterior en don se muestra un condensador remoto. Estos normalmente tienen aletas
ampliamente espaciadas para evitar estancamiento de aire producto de la “apilación” de
mugre y partículas que normalmente bloquean la libre circulación de aire. Los condensadores
pueden estar cerca o lejos del compresor. Cuando el condensador está muy cerca del
condensador y está montado en una base común con el compresor esto obtiene el nombre de
“unidad condensadora” tal como muestra la siguiente figura3.8.Segun la alimentacion de aire
tienen una subdivision.

5. La importancia que la unidad condensadora obtenga aire
fresco, radica que si esta se encontrara en un lugar
cerrado y sin renovación de aire, el calor producido por el
compresor, el ventilador y el mismo calor irradiado
por el condensador comienza a acumularse. Como
resultado, la unidad trabajará a una mayor temperatura y
presión de condensación y descarga con la consecuencia
de pérdida de eficiencia y problemas de
condensación.
Algunos condensadores remotos enfriados por aire,
equipados con ventiladores múltiples, tienen controles
para el ciclaje de uno o más ventiladores durante el
periodo de temperaturas de ambiente altas y bajas. El
flujo de aire controlado a través del condensador permite
mantener estable la temperatura y presión en el
condensador y con esto hacer más eficaz el
funcionamiento del sistema.
Figura 3.8

6. Condensadores refrigerados por aire en
convección natural
• En los condensadores refrigerados por aire en convección natural, el movimiento del
aire se origina por la variación de densidad al ponerse en contacto con la superficie
caliente de los tubos del condensador, por cuyo interior circula el fluido frigorifico a
gran temperatura; el caudal de aire es bajo y se requiere una gran superficie de
intercambio. Este sistema está en desuso en instalaciones industriales, debido a su
limitada capacidad, por lo que se utilizan solamente en aplicaciones de tamaño
reducido, normalmente de superficie plana o de tubería con aletas, como en los
frigoríficos domésticos.

7. Condensadores refrigerados por aire en
convección forzada
En ellos, Fig II.19, el aire circula accionado por uno o varios ventiladores que lo impulsan
sobre la superficie del condensador. Este tipo de refrigeración del condensador es
apropiado para aquellos casos en que no se dispone de agua suficiente, o de calidad,
para la refrigeración, garantizándose un buen aprovechamiento de la superficie
intercambiadora; deben permanecer limpios por cuanto el polvo depositado puede
actuar de aislante térmico, impidiendo o dificultando que el aire refrigerante entre en
contacto con los tubos a refrigerar, reduciendo la eficiencia de la instalación.
Los condensadores de gran capacidad se montan distantes del compresor en lugares
adecuados para una buena admisión de aire del exterior. Los condensadores de aire de
convección forzada por un ventilador se dividen en dos grupos según su localización:
a) Montados en un chasis sobre el que va también el compresor
(el conjunto se llama unidad condensadora)
b) Remotos

8. • El tipo de instalación sobre chasis común al compresor se utiliza principalmente en
aplicaciones de poca capacidad. Los condensadores enfriados por aire remotos
pueden ir instalados en el exterior o dentro de un edificio, Fig II.20. En este último
caso podría ser necesario construir un conducto que lleve el aire exterior hasta el
condensador y otro que conduzca hasta el exterior del edificio el aire una vez
calentado en el condensador. Debido a la pérdida de carga del aire en los conductos,
• el condensador va dotado en este caso de un ventilador centrífugo Condensador
convección
forzada
Instalación
interior, con
condensador
refrigerado por
aire

9. aspecto exterior de un condensador de tiro forzado
ventilador helicoidal de condensador

10. Condensador
enfriado por agua
Condensadores enfriados por agua permiten temperaturas y presiones de
condensación bajas, también suministran mejor control de los topes de
presión de las unidades de operación. Se clasifican en: carcasa y
tubo, carcasa y serpentín y de doble tubo o de tubo en tubo.
El condensador enfriado por agua de carcasa y tubo consiste en una
carcasa de acero, cilíndrica, que contiene varios tubos de cobre paralelos
dentro de la carcasa. El agua se bombea a través de los tubos por
medio de las conexiones exterior e interior en las placas de tubo
visión lateral de un condensador multitubular

11. Condensador enfriado por agua de doble tubo
• Consiste en dos tubos concéntricos dispuestos de tal forma que por el de menor
diámetro circula el agua de refrigeración, Fig II.21, mientras que por el espacio
anular intermedio circula el vapor del fluido frigorígeno a condensar; se trata de un
• intercambiador de un solo tubo y carcasa, que actualmente está en desuso
f2 f1
Fluido caliente
Fluido frio

12. • Con esta disposición se obtiene además del enfriamiento debido al agua un cierto
enfriamiento del refrigerante a través del tubo exterior. La limpieza de este tipo de
condensadores se suele hacer por circulación de productos químicos apropiados
dada la dificultad para hacerlo por medios mecánicos en la mayoría de los casos.
• La superficie en el lado del fluido frigorígeno del tubo interior suele llevar aletas
para aumentar la transmisión de calor en el caso de utilizar refrigerantes
halogenados los cuales tienen coeficientes de película relativamente bajos.

13. Carcaza de
condensador
Las placas de los extremos son atornilladas a la carcasa
del condensador para fácil remoción y permitir la
limpieza de los tubos de agua de minerales que puedan
depositarse sobre el interior de los tubos causando
restricción del flujo de agua, una reducción en la razón de
transferencia de calor, o ambas.
Si en vez de un número de tubos dentro de la carcasa del
condensador hay uno o más serpentines continuos
a través de los cuales el agua fluye para remover calor del
vapor refrigerante, se clasifica como un condensador de
carcasa y serpentín

14. • Condensador de carcasa y serpentín.- Este condensador está
constituido por uno o varios
Condensador de carcasa y serpentín.- Este condensador está constituido por uno o
varios serpentines de tubo desnudo o aleteado por los que circula el agua y una carcasa
de acero por la que circula el fluido frigorígeno. Se recomiendan para instalaciones en
locales de temperatura ambiental superior a los 30°C, y en aquellos lugares en los que
existan grandes cantidades de polvo en los que no se puedan instalar condensadores
refrigerados por aire.
La carcasa de este tipo de condensadores se hace de chapa de acero, mientras que el
serpentín es de cobre. Como elementos auxiliares llevan una válvula de nivel, racores de
entrada y salida de agua, tapón fusible y una válvula de seguridad. Únicamente se utiliza
este condensador para pequeñas capacidades y se limpia por circulación de productos
químicos

15. El vapor refrigerante caliente entra a la carcasa en la
parte superior del condensador entrando en contacto con
los tubos de cobre por donde circula el agua. El
refrigerante a alta temperatura comienza entonces a
ceder
calor al agua y comienza su proceso de cambio de fase.
continuación veremos este ejemplo en la imagen

16. Condensador evaporativo
Consiste en una torre de recuperación con sistema de
aire a contracorriente, mas un condensador formado
por un serpentín de tubo liso. Este serpentín es mojado
por el agua que proviene de los pulverizadores. El aire
que circula a contracorriente hace evaporar el agua y
así conseguimos que el refrigerante que circula por el
condensador que licuado. Este condensador evaporativo
está provisto de una balsa y una bomba capaz de
recircular el agua desde la balsa a los pulverizadores.
También incorpora como en el caso de las torres de
recuperación un separador de gotas de alto
rendimiento evitando así el exceso de perdidas de agua
por arrastra de aire.
Hay que tener en cuenta que con este sistema la
temperatura de condensación es más elevada y eso
afecta al rendimiento del compresor . Ver en forma
esquemática en la imagen

17. aplicaciones Los Condensadores de Evaporación se utiliza
frecuentemente cuando se desean temperaturas de
condensación inferiores a las que pueden obtenerse con
condensadores enfriados por aire y en donde el
suministro de agua no es adecuado par a una intensa
utilización.
El vapor de refrigerante caliente fluye a través de tuberías
dentro de una cámara con rociadores de agua en
donde es enfriado mediante la evaporación del agua que
entra en contacto con los tubos de refrigerante. El
agua que se expone al flujo del aire en una cámara con
rociadores se evaporará rápidamente.
El calor latente requerido para el proceso de evaporación
se obtiene mediante una reducción en el calor
sensible y, por consiguiente, mediante una reducción de
la temperatura del agua. Una cámara de evaporación
con rociador puede reducir temperatura del agua a un
punto que se aproxima a la temperatura del bulbo
húmedo del aire.
La temperatura del bulbo húmedo es un término utilizado
en el acondicionamiento de aire para describir la
mínima temperatura que puede obtenerse mediante el
proceso de evaporación

18. El término temperatura del bulbo, expuesto a la temperatura ambiente, indica el bulbo seco o la temperatura
ambiente, mientras que si una mecha humedecida con agua se coloca en torno del bulbo de mercurio y se
expone aun rápido movimiento de aire, la temperatura indicada por el termómetro será la temperatura del
bulbo húmedo. La diferencia entre la lectura de bulbo seco y húmedo son determinada por la evaporación de
la superficie húmeda de la mecha y esta es proporcional al contenido de humedad o presión del vapor
contenido en el aire. La temperatura del bulbo húmedo es siempre inferior que la temperatura del bulbo seco
y, para un bulbo seco dado, entre el menor sea el contenido de humedad del aire, menor será la temperatura a
del bulbo húmedo.
Puesto que el enfriamiento se realiza mediante la evaporación de agua, el consumo de aguas es únicamente
una fracción de la que se utiliza en sistemas de enfriamiento en los que el agua después de utilizarse se
descarga a un drenaje.
Los condensadores evaporativos son por consiguiente, muy utilizados en regiones del mundo que son áridas y
calientes.