Intercambiador de calor de la unidad de aire acondicionado

Tipos de intercambiadores de calor de unidades de aire acondicionado

La función principal de un intercambiador de calor de aire acondicionado es transferir calor entre las unidades interior y exterior. Esencialmente, actúa como un puente para intercambiar calor entre el refrigerante y el aire. Los intercambiadores de calor de AC están diseñados principalmente para centrarse en dos factores principales: maximizar el área de superficie para transferir calor de manera eficiente y minimizar la distancia que el calor necesita viajar entre los dos lados. Es crucial seleccionar diseños que puedan satisfacer las necesidades de las unidades de aire acondicionado individuales. De hecho, los intercambiadores de calor están diseñados principalmente para ser de tipo condensador y evaporador.

• Intercambiador de calor condensador

  Este es un tipo de intercambiador de calor que permite que el calor sea rechazado al aire exterior por el refrigerante. Una vez que el refrigerante libera calor, cambia su estado de gas a líquido. En un aire acondicionado, los condensadores utilizan principalmente diseños de serpentín con aletas. El gas refrigerante viaja a través del serpentín donde libera el calor y se enfría y se transforma en líquido. Los intercambiadores de calor condensadores generalmente se encuentran en la unidad exterior de un aire acondicionado dividido.

• Intercambiador de calor evaporador

  El intercambiador de calor evaporador hace lo contrario que el intercambiador de calor condensador. Absorbe calor del ambiente que lo rodea. Aquí, el refrigerante cambia su estado de líquido a gas. Aleta y tubo es un diseño típico utilizado en intercambiadores de calor evaporadores. El líquido refrigerante viaja a través de las aletas donde absorbe calor y se evapora en gas. En un sistema de AC dividido, los intercambiadores de calor evaporadores se encuentran en la unidad interior.

Especificación y mantenimiento del intercambiador de calor de la unidad de aire acondicionado

Especificación

• Capacidad:

  El tamaño de un intercambiador de calor de unidad de aire acondicionado determina el volumen de aire que puede procesar. Los intercambiadores de calor diseñados para unidades de aire acondicionado residenciales pequeñas generalmente manejan de 1.500 a 5.000 BTU por hora, mientras que los diseñados para unidades comerciales pueden acomodar de 10.000 a 15.000 BTU por hora.

• Materiales:

  Los intercambiadores de calor constan de diferentes materiales, dependiendo del diseño. Por ejemplo, los condensadores a menudo utilizan aluminio o cobre para sus aletas, ya que estos materiales transfieren el calor de manera eficiente al entorno circundante. Por otro lado, los evaporadores suelen tener aletas de aluminio, que están revestidas de acero galvanizado, para intercambiar calor entre los refrigerantes y el aire interior.

• Eficiencia:

  La eficiencia de un intercambiador de calor de aire acondicionado está indicada por coeficientes como el coeficiente de transferencia de calor global, U. Un alto coeficiente de transferencia de calor global demuestra la capacidad del intercambiador de calor para conducir calor.

• Presión:

  Los intercambiadores de calor de aire acondicionado funcionan a diferentes presiones según su posición en el sistema. Por ejemplo, los evaporadores funcionan a presiones bajas a normales (aproximadamente de 30 a 50 psi), los condensadores, por otro lado, funcionan a presiones moderadas a altas (aproximadamente de 150 a 250 psi).

Mantenimiento

• Limpieza:

  Usar una aspiradora o un soplador para eliminar el polvo y la suciedad de la superficie del intercambiador de calor es un paso esencial para mantener su limpieza. La limpieza regular evita la obstrucción de las superficies de transferencia de calor, asegurando que el intercambiador siga siendo eficaz durante toda su vida útil.

• Inspección:

  Las inspecciones del intercambiador de calor son esenciales, ya que permiten a los usuarios detectar posibles problemas. Las inspecciones regulares permiten a los usuarios identificar problemas típicos como corrosión, grietas, fugas y otros para evitar daños mayores y garantizar que el sistema funcione correctamente.

• Lubricación:

  Si las piezas móviles conectadas al intercambiador de calor requieren lubricación, es importante elegir un lubricante que sea resistente a las altas temperaturas y presiones. La lubricación adecuada permite el funcionamiento adecuado del componente y ayuda a prolongar su vida útil.

• Mantenimiento de equipos auxiliares:

  Los intercambiadores de calor de aire acondicionado están estrechamente relacionados con equipos auxiliares, como ventiladores. Por lo tanto, es fundamental comprobar y mantener estos componentes periódicamente. El mantenimiento adecuado garantiza el funcionamiento satisfactorio del intercambiador de calor de la unidad de aire acondicionado y evita la transferencia de sus fallas a otros sistemas conectados.

Usos de los intercambiadores de calor de la unidad de aire acondicionado

• Sistemas centrales de HVAC residenciales

Los sistemas centrales de A/C y HVAC domésticos utilizan ventiladores, conductos y múltiples intercambiadores de calor. Las unidades interiores diseñadas tienen el intercambiador de calor principal. El aire interior fluirá sobre el intercambiador de calor interior, donde el aire interior se enfriará y se volverá a circular en la casa. Las unidades de aire acondicionado centrales tienen como objetivo eliminar el calor de toda la estructura.

• Aire acondicionado de habitación

Las unidades de A/C portátiles y de ventana generalmente solo tienen un intercambiador de calor que funciona como evaporador y condensador. Los aires acondicionados portátiles se montan en ruedas, son electrodomésticos HVAC fáciles de mover para soluciones autónomas. Las unidades con ruedas a menudo tienen un depósito para el condensado que debe vaciarse manualmente. A diferencia de las unidades de ventana, que suelen funcionar de forma totalmente automática. Los intercambiadores de aire portátiles realizan la misma función que un humidificador de habitación. Otro tipo de aire acondicionado de un solo intercambiador de calor es la unidad "deslizable" que se ajusta a través de un deslizador de horno de cocina estándar y refrigera los alimentos en lugar de enfriar el aire interior.

• Intercambiadores de aire mini-split sin conductos

Normalmente, un sistema central de aire acondicionado con conductos elimina el calor de todo el edificio. Sin embargo, si un sistema de conductos interno es poco práctico, se puede utilizar un sistema mini-split sin conductos. Las unidades de evaporador interiores utilizan serpentines de ventilador o serpentines de ventilador con múltiples elementos de intercambiador de calor. Estos funcionan de forma similar a los aires acondicionados centrales, pero solo pueden enfriar una zona específica en lugar de toda la estructura. A diferencia de los sistemas de aire acondicionado centrales que utilizan conductos para reintroducir aire enfriado al intercambiador, un dispositivo sin conductos recolectará agua en un depósito que debe vaciarse manualmente.

• Intercambiadores de calor de aire central para climas cálidos

En climas cálidos donde la deshumidificación no es necesaria, un sistema de aire central puede carecer de ventilador y conductos. En cambio, la gravedad atraerá el agua enfriada a una superficie de evaporación donde el aire enfriado fluirá naturalmente. El sistema relativamente simple puede costar proporcionalmente menos que un sistema de aire acondicionado central que incluye componentes necesarios para climas húmedos. En climas muy cálidos, el sistema no necesita enfriar continuamente; en cambio, puede enfriarse cíclicamente almacenando hielo en el intercambiador de calor durante las horas frías de la noche y confiando en la energía solar durante las horas calurosas del día.

• Intercambiadores de calor de aire central para calefacción interior

Cómo elegir intercambiadores de calor de unidad de aire acondicionado

• Tipos de intercambiadores de calor:

  Tanto los intercambiadores de calor de placas como los de tubo con aletas se pueden encontrar dentro de un aire acondicionado. Mientras que la bobina del evaporador absorbía el calor interior, la bobina del condensador liberaba calor hacia el exterior. Un intercambiador de calor compacto es un modelo de intercambiador de calor pequeño que se utiliza para mejorar la eficiencia del espacio en una unidad de aire acondicionado.

• Fluidos de transferencia de calor:

  Los fluidos que circulan en un intercambiador de calor pueden ser líquidos o gases. Los aires acondicionados suelen tener fluidos de trabajo de gas refrigerante que absorben calor del aire. Los gases refrigerantes vienen en varias composiciones, siendo el R-410A una opción común.

• Estructura de diseño:

  Las unidades de intercambiador de calor de aire acondicionado de flujo direccional permiten que los fluidos fluyan en la misma dirección. Este diseño ofrece una transferencia de calor eficiente, pero no se utiliza ampliamente en los sistemas de aire acondicionado. Los intercambiadores de calor de contraflujo tienen fluidos que fluyen en direcciones opuestas, lo que aumenta la eficiencia de la transferencia de calor. Las unidades de flujo cruzado ven dos fluidos cruzándose perpendicularmente. Los intercambiadores de calor de contraflujo y flujo cruzado se encuentran más comúnmente en los sistemas de aire acondicionado.

• Durabilidad:

  Un intercambiador de calor duradero también es probable que tenga una excelente resistencia a la corrosión y capacidad a prueba de fugas. Una buena durabilidad es importante para los aires acondicionados, ya que extiende su vida útil de servicio.

FAQ

P1: ¿Qué tipos de unidades de AC tienen intercambiadores de calor?

R1: Los aires acondicionados centrales, los aires acondicionados mini-split sin conductos y los aires acondicionados de ventana y portátiles tienen intercambiadores de calor.

P2: ¿Puede funcionar un aire acondicionado sin intercambiador de calor?

R2: Un aire acondicionado debe tener un intercambiador de calor para mantener el funcionamiento de todo el mecanismo.

P3: ¿Cuáles son las señales de que un intercambiador de calor de aire acondicionado está fallando?

R3: El aire acondicionado que no se calienta correctamente, las grietas en el intercambiador de calor o un intercambiador de calor que funciona mal por completo son señales comunes de que el intercambiador de calor está fallando.

P4: ¿Se pueden utilizar intercambiadores de calor de un AC en otros?

R4: Generalmente no. Los intercambiadores de calor de la unidad de aire acondicionado están diseñados de acuerdo con el modelo específico del aire acondicionado. Sin embargo, algunas unidades pueden tener un intercambiador de calor similar que se puede utilizar. Pero es mejor consultar con un experto antes de utilizar piezas incompatibles.