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Tengo varias dudas sobre el funcionamiento de las máquinas de refrigeración por evaporación.
Refrigeración directa: Se hace pasar el aire cálido del ambiente a través de un filtro muy poroso y mojado. Al pasar el aire el agua del filtro se evapora y se enfría el aire. Un ventilador mueve el aire y una bomba de agua mantiene mojado el filtro. El agua sobrante cae a un recipiente y vuelve a ser bombeado.
Refrigeración indirecta: El aire obtenido por refrigeración directa se hace pasar por un intercambiador de calor aire-aire y se pierde en la atmósfera. Por el otro circuito del intercambiador se toma aire cálido y seco del ambiente y se enfría entonces. De esta forma tenemos aire frio y sin humedad.
Existen máquinas que prescinden de la pared porosa y se nebuliza agua en el intercambiador para obtener el mismo resultado. Se evapora el agua dentro del intercambiador
Otra variación mas elaborada: Se toma ese aire frío y seco procedente de la refrigeración indirecta y se hace pasar otra por otra pared porosa y mojada para enfriar ese aire mas todavía. Eso si, añadiendo humedad.
Hay un gráfico relacionado con esto que adjunto y he estado indagando sobre este sistema de refrigeración. Yo creía en el caso de la refrigeración directa, el primer sistema propuesto, que el aire enfriado podría alcanzar la temperatura del bulbo húmedo. Si suponemos que estamos a 40º y 20% de humedad, el punto rojo, creía que si tenía un rendimiento del cien por ciento tendría que desplazarme horizontalmente a la izquierda en el gráfico hasta alcanzar el punto azul, 13º .
Pero al parecer estoy equivocado. Se considera un proceso adiabático y tienes que seguir las líneas oblicuas de la entalpía, siendo entonces el punto verde, 22º. Esto no lo entiendo. Me gustaría que alguien me lo aclarara. ¿No estamos quitando energía al sistema?. En el caso por ejemplo, de un motor de explosión, cuando se quema la mezcla eso si es un proceso adiabático sin dudarlo, pero aquí tenemos aire y agua que entra y sale del sistema.
Tengo una máquina de refrigeración directa y cuando dreno el agua de la cubeta justo después de apagar la máquina, la temperatura del agua anda sobre la del bulbo húmedo. El aire que sale ni de lejos alcanza esa temperatura, pero tampoco sale saturado.
Encontré un texto en una web que dice:
Cuando el agua se evapora por contacto con un flujo de aire, sin suministro externo
de energía, se produce una disminución de la temperatura y un incremento de la
humedad del aire. Esto se denomina enfriamiento adiabático, pues el contenido
energético de la mezcla (calor latente + calor sensible) permanece constante (entalpía constante).
¿Qué es calor sensible?.
En el sistema indirecto con paso a través de otra pared porosa y húmedo también he leído que se puede alcanzar incluso temperatura inferior al bulbo húmedo. ¿Es esto posible?. La existencia de este tipo de máquina, ¿es para suplir las deficiencias en el rendimiento de la refrigeración directa o es cierto eso de bajar por debajo de la temperatura de bulbo húmedo?
Refrigeración directa: Se hace pasar el aire cálido del ambiente a través de un filtro muy poroso y mojado. Al pasar el aire el agua del filtro se evapora y se enfría el aire. Un ventilador mueve el aire y una bomba de agua mantiene mojado el filtro. El agua sobrante cae a un recipiente y vuelve a ser bombeado.
Refrigeración indirecta: El aire obtenido por refrigeración directa se hace pasar por un intercambiador de calor aire-aire y se pierde en la atmósfera. Por el otro circuito del intercambiador se toma aire cálido y seco del ambiente y se enfría entonces. De esta forma tenemos aire frio y sin humedad.
Existen máquinas que prescinden de la pared porosa y se nebuliza agua en el intercambiador para obtener el mismo resultado. Se evapora el agua dentro del intercambiador
Otra variación mas elaborada: Se toma ese aire frío y seco procedente de la refrigeración indirecta y se hace pasar otra por otra pared porosa y mojada para enfriar ese aire mas todavía. Eso si, añadiendo humedad.
Hay un gráfico relacionado con esto que adjunto y he estado indagando sobre este sistema de refrigeración. Yo creía en el caso de la refrigeración directa, el primer sistema propuesto, que el aire enfriado podría alcanzar la temperatura del bulbo húmedo. Si suponemos que estamos a 40º y 20% de humedad, el punto rojo, creía que si tenía un rendimiento del cien por ciento tendría que desplazarme horizontalmente a la izquierda en el gráfico hasta alcanzar el punto azul, 13º .
Pero al parecer estoy equivocado. Se considera un proceso adiabático y tienes que seguir las líneas oblicuas de la entalpía, siendo entonces el punto verde, 22º. Esto no lo entiendo. Me gustaría que alguien me lo aclarara. ¿No estamos quitando energía al sistema?. En el caso por ejemplo, de un motor de explosión, cuando se quema la mezcla eso si es un proceso adiabático sin dudarlo, pero aquí tenemos aire y agua que entra y sale del sistema.
Tengo una máquina de refrigeración directa y cuando dreno el agua de la cubeta justo después de apagar la máquina, la temperatura del agua anda sobre la del bulbo húmedo. El aire que sale ni de lejos alcanza esa temperatura, pero tampoco sale saturado.
Encontré un texto en una web que dice:
Cuando el agua se evapora por contacto con un flujo de aire, sin suministro externo
de energía, se produce una disminución de la temperatura y un incremento de la
humedad del aire. Esto se denomina enfriamiento adiabático, pues el contenido
energético de la mezcla (calor latente + calor sensible) permanece constante (entalpía constante).
¿Qué es calor sensible?.
En el sistema indirecto con paso a través de otra pared porosa y húmedo también he leído que se puede alcanzar incluso temperatura inferior al bulbo húmedo. ¿Es esto posible?. La existencia de este tipo de máquina, ¿es para suplir las deficiencias en el rendimiento de la refrigeración directa o es cierto eso de bajar por debajo de la temperatura de bulbo húmedo?
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