LAC02-6.4 Unidad interior para cámara frigorífica
Descripción de la unidad interior de la cámara frigorífica
La unidad interior de la cámara frigorífica (comúnmente conocida como evaporador o ventilador de refrigeración) es un componente crítico dentro del sistema de refrigeración ubicado dentro de la instalación de almacenamiento en frío. Su función principal es absorber el calor del interior del área de almacenamiento para lograr la refrigeración. Esto se logra a través de su serpentín evaporador interno, donde el refrigerante a baja temperatura se evapora y absorbe el calor. Al mismo tiempo, un ventilador fuerza la circulación del aire, distribuyendo el aire enfriado de manera uniforme por el espacio de almacenamiento. Además, incorpora un sistema de descongelación para eliminar periódicamente la acumulación de escarcha de las aletas, lo que garantiza una capacidad de intercambio de calor eficiente y mantiene temperaturas internas estables.
Características de la unidad interior de la cámara frigorífica
Intercambio de calor de alta eficiencia
Diseño de la bobina: Normalmente se emplean tubos de cobre con rosca interna o tubos de acero inoxidable de alta eficiencia para mejorar la eficiencia de la transferencia de calor en el lado del refrigerante.
Paso de las aletas: Las aletas suelen diseñarse con perfiles corrugados o con ventanas para maximizar los efectos de turbulencia. Sin embargo, la separación entre las aletas se ajusta en función de las temperaturas de almacenamiento:
Almacenamiento a alta temperatura (por ejemplo, por encima de 0 °C): Paso de aletas más pequeño para maximizar el área de intercambio de calor.
Almacenamiento a baja temperatura (por ejemplo, por debajo de -18 °C): paso de aletas mayor (por ejemplo, 8 mm o 10 mm) para ralentizar la acumulación de escarcha y facilitar la descongelación.
Sistema de descongelación fiable
Calefacción eléctrica para descongelación: Estándar en la mayoría de los enfriadores de aire, utiliza elementos calefactores eléctricos de acero inoxidable integrados en la bobina y la bandeja de goteo para garantizar una descongelación completa. Los elementos calefactores deben poseer un excelente aislamiento y resistencia a la humedad.
Eficiencia de descongelación: El diseño de descongelación debe garantizar la eliminación completa de los depósitos de escarcha en el menor tiempo posible. Esto minimiza el impacto en las temperaturas de almacenamiento y restaura rápidamente la eficiencia de la refrigeración.
Sistema de ventilación optimizado
Flujo y alcance del aire: el ventilador debe proporcionar un volumen y un alcance de aire suficientes para garantizar que el aire frío llegue a todos los rincones del almacén frigorífico, eliminando las zonas sin temperatura.
Bajo nivel de ruido y eficiencia energética: utilice ventiladores axiales de alta eficiencia y bajo nivel de ruido, que suelen incorporar motores de rotor externo con protección contra sobrecalentamiento. Esto garantiza un funcionamiento fiable a largo plazo y reduce el consumo de energía. Los ventiladores para almacenamiento a baja temperatura deben emplear motores criogénicos.
Estructura y material
Carcasa: Dada la elevada humedad que hay en las instalaciones de almacenamiento en frío, las carcasas suelen estar fabricadas con materiales resistentes a la corrosión, como acero con recubrimiento en polvo, aleación de aluminio o acero inoxidable, que ofrecen una excelente durabilidad y resistencia a la corrosión.
Mantenimiento: El diseño debe dar prioridad a la facilidad de limpieza y mantenimiento. Por ejemplo, los paneles laterales o las bandejas de goteo deben poder desmontarse fácilmente para facilitar el lavado y el mantenimiento de las bobinas.
Bandeja de goteo: Emplee un diseño de doble capa o aislado para evitar que la condensación gotee desde la superficie exterior de la bandeja de goteo.
· Talleres de procesamiento de alimentos
· Almacenes frigoríficos y cámaras congeladoras
· Centros logísticos de la cadena de frío y almacenes de distribución
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· Laboratorios biológicos y repositorios de muestras
· Cámaras de conservación de flores
· Almacenamiento a baja temperatura para
| Model | LAC02-6.4 |
Refrigerante de entrada (mm) |
12 |
|
Fuente de alimentación |
3N/380V/50HZ |
Refrigerante de salida (mm) |
22 |
| Temperatura utilizada | -10°C ~ -25°C |
Descongelar |
Descongelación eléctrica |
| Capacidad de refrigeración (kW) | 2.2 |
Calentamiento de descongelación (kW) |
2.0 |
| Distancia entre aletas (mm) | 6.4 |
Suministro de aire (m) |
9 |
| Área de transferencia de calor (m2) | 6.1 |
Peso (kg) |
22 |
|
Número de aficionados |
1 |
Peso operativo (kg) |
25 |
|
Potencia del motor (W) |
120 |
Longitud (mm) |
780 |
|
Diámetro del ventilador (mm) |
330 |
Ancho (mm) |
370 |
|
Volumen de aire (m3/h) |
1800 |
Altura (mm) |
480 |
Descripción del control del enfriador de la unidad
Control del enfriador de la unidad:
El control abarca tanto las funciones del ventilador como las de descongelación. El ventilador del evaporador funciona de forma continua dentro del sistema. Al iniciarse la descongelación, el ventilador se apaga mientras se activa el calentador de descongelación.
Cuando el temporizador de descongelación alcanza el tiempo preestablecido, el elemento calefactor de descongelación deja de funcionar.
Cuando el temporizador de descongelación alcanza el tiempo preestablecido y la temperatura interna de la unidad de refrigeración alcanza la temperatura objetivo, el ventilador comienza a funcionar.
Ajuste del tiempo de descongelación del enfriador de unidad:
La descongelación se produce cuatro veces al día, con una duración inicial predeterminada de 50 minutos por ciclo (ajustable en función del espesor real de la escarcha). Tras cada ciclo de descongelación, el funcionamiento del compresor y del ventilador viene determinado por la temperatura de almacenamiento. La calefacción eléctrica se detiene cuando el interior alcanza los 15 °C; el ventilador se activa cuando la temperatura interior desciende a -8 °C.
Preguntas frecuentes completas: Armario refrigerado
I. Fundamentos y componentes
1. ¿Cuál es la función principal de una unidad interior de cámara frigorífica (evaporador)?
La función principal de la unidad interior de la cámara frigorífica, comúnmente llamada evaporador o enfriador de unidad, es absorber el calor del aire de la cámara frigorífica. Lo consigue provocando que el refrigerante a baja presión y baja temperatura dentro de sus serpentines sufra un cambio de fase (evaporación de líquido a gas), que es un proceso altamente endotérmico (absorbe calor), lo que reduce la temperatura del aire circulante.
2. ¿Cuáles son los componentes clave de un enfriador típico?
Los componentes principales son:
Serpentín del evaporador: El intercambiador de calor (tubos de cobre/aluminio con aletas) donde se evapora el refrigerante.
Conjunto del ventilador: Utiliza ventiladores axiales o centrífugos para forzar la circulación de aire a través del serpentín y distribuir el aire enfriado por toda la sala.
Sistema de descongelación: Normalmente calentadores eléctricos o líneas de gas caliente para derretir la escarcha/hielo acumulado.
Bandeja de drenaje (bandeja de goteo): recoge el condensado y el agua derretida durante el ciclo de descongelación.
Carcasa: recinto resistente a la corrosión (por ejemplo, acero con recubrimiento en polvo, aluminio, acero inoxidable).
3. ¿Por qué es importante el espaciado entre aletas (paso entre aletas) y cómo se relaciona con la temperatura ambiente?
El paso entre aletas (distancia entre aletas) afecta tanto al área de transferencia de calor como a la velocidad de acumulación de escarcha.
Salas de alta temperatura (por ejemplo, por encima de $0^\circ\text{C}$): se utilizan pasos de aletas más pequeños (por ejemplo, $4,5-6 \text{ mm}$) para maximizar la eficiencia de la transferencia de calor, ya que la formación de escarcha es mínima.
Salas con bajas temperaturas (por ejemplo, por debajo de $-18^\circ\text{C}$): se necesitan pasos de aletas más amplios (por ejemplo, $8-12 \text{ mm}$) para dar cabida a una capa de escarcha más gruesa antes de que obstaculice significativamente el flujo de aire, lo que prolonga el tiempo entre los ciclos de descongelación necesarios.
4. ¿Qué material se utiliza habitualmente para las bobinas del evaporador y por qué?
Los tubos de cobre y las aletas de aluminio son la combinación más habitual debido a su excelente conductividad térmica y su rentabilidad. El acero inoxidable se utiliza a veces en entornos altamente corrosivos (por ejemplo, en el procesamiento de mariscos), pero es más caro. Las aletas se unen a los tubos para garantizar la máxima superficie de transferencia de calor.
5. ¿Qué es el «sobrecalentamiento» y por qué se supervisa en la salida del evaporador?
El sobrecalentamiento es la cantidad de calor añadida al vapor refrigerante después de que se haya evaporado por completo. Se mide como la temperatura del vapor que sale de la bobina del evaporador menos la temperatura de saturación (punto de ebullición) del refrigerante a la presión del evaporador. Mantener un nivel controlado de sobrecalentamiento (normalmente entre 4 K y 7 K) garantiza que no vuelva al compresor ningún refrigerante líquido (golpes de líquido), lo que causaría graves daños.
II. Funcionamiento y rendimiento
6. ¿Cómo se clasifica la capacidad de refrigeración (capacidad frigorífica) de un evaporador?
La capacidad de refrigeración se clasifica en kW o BTU/h y viene determinada principalmente por:
La diferencia de temperatura entre el aire de la cámara fría y la temperatura de evaporación del refrigerante ($\Delta t$).
El caudal de aire de los ventiladores ($\text{m}^3/\text{h}$ o $\text{CFM}$).
La superficie de transferencia de calor (tamaño de la bobina, paso de las aletas y diseño).
Fundamental: la capacidad del evaporador siempre se especifica para una TD (diferencia de temperatura) determinada.
7. ¿Qué es la «TD» (diferencia de temperatura) en relación con el evaporador?
La TD es la diferencia entre la temperatura del aire de la cámara fría y la temperatura de evaporación del refrigerante ($\text{TD} = T_\text{aire} - T_\text{evaporación}$). Una TD menor suele dar lugar a una mayor humedad del aire y una mejor calidad del producto (menos deshidratación), pero requiere un evaporador físicamente más grande y más caro. Una TD mayor da lugar a mayores tasas de deshidratación y, potencialmente, a una mejor eficiencia energética, pero puede suponer un estrés para el producto almacenado.
8. ¿Cómo afecta la formación de escarcha a la eficiencia del evaporador?
La formación de escarcha tiene dos efectos negativos importantes:
Aislamiento: la capa de hielo actúa como aislante, lo que reduce significativamente la tasa de transferencia de calor del aire al refrigerante.
Restricción del flujo de aire: la escarcha obstruye los espacios entre las aletas, lo que aumenta drásticamente la presión estática del ventilador y reduce el flujo de aire, lo que provoca una mala absorción del calor y gradientes de temperatura en la cámara.
9. ¿Cuáles son los tipos más comunes de sistemas de descongelación utilizados en los evaporadores de cámaras frigoríficas?
Los tres tipos más comunes son:
Descongelación eléctrica: utiliza calentadores de resistencia eléctrica (elementos de acero inoxidable revestidos) integrados en la bobina y la bandeja de drenaje. Es el método más común y fiable, pero consume una cantidad significativa de energía eléctrica.
Descongelación por gas caliente: desvía el gas de descarga a alta presión y alta temperatura del compresor hacia el serpentín del evaporador, utilizando el calor del refrigerante para derretir la escarcha. Es muy eficiente y rápido, pero añade complejidad a las tuberías y al sistema de control.
Descongelación por aire: se utiliza solo en habitaciones con temperaturas elevadas (por encima de $0^\circ\text{C}$), donde los ventiladores simplemente funcionan sin refrigeración, lo que permite que el aire más cálido de la habitación derrita la escarcha ligera.
10. ¿Por qué es importante aislar la bandeja de drenaje?
Aislar o adoptar un diseño de doble pared para la bandeja de drenaje evita la condensación externa (sudoración) en la parte inferior de la bandeja. Si la superficie exterior de la bandeja se expone al aire húmedo y ligeramente más cálido de la habitación, el agua se condensará y goteará sobre el suelo o el producto, lo que supone un grave problema de higiene y seguridad.
III. Selección e instalación
11. ¿Qué es el «alcance del aire» o la «proyección del aire» y por qué es importante durante la instalación?
El alcance del aire es la distancia que el chorro de aire refrigerado puede recorrer eficazmente desde los ventiladores del evaporador antes de que su velocidad y efecto refrigerante disminuyan. Se debe seleccionar un enfriador de unidad con un alcance de aire suficiente para garantizar que el aire refrigerado llegue a la pared más lejana de la cámara frigorífica y favorezca una distribución uniforme del aire, evitando la formación de puntos cálidos o gradientes de temperatura.
12. ¿Qué factores deben tenerse en cuenta al seleccionar un modelo de evaporador?
La selección debe basarse en:
Capacidad de refrigeración requerida: debe coincidir con la carga térmica total calculada (kW).
Temperatura de la cámara frigorífica: determina la diferencia de temperatura (TD) y el paso de aletas/tipo de descongelación requeridos.
Alcance del aire/tipo de ventilador: debe adaptarse a las dimensiones de la cámara (especialmente a la longitud).
Tipo de descongelación: eléctrica, por gas caliente o por aire.
Tipo de refrigerante: debe ser compatible con el sistema (por ejemplo, R-404A, R-448A, $\text{CO}_2$).
Altura de instalación/acceso: tamaño físico y espacios libres para el mantenimiento.
13. ¿Cuál es la función de la válvula de expansión (TXV/EEV) en relación con la unidad interior?
La válvula de expansión (TXV, válvula de expansión termostática, o EEV, válvula de expansión electrónica) suele instalarse justo antes del evaporador. Su función es:
Estrangular (reducir) la presión del refrigerante líquido procedente de la unidad condensadora.
Medir (controlar) el caudal de refrigerante líquido que entra en la bobina del evaporador.
Garantiza que la bobina del evaporador reciba la cantidad correcta de refrigerante para mantener el sobrecalentamiento deseado (asegurar que todo el líquido se evapore antes de salir de la bobina).
14. ¿Cómo se debe instalar la línea de drenaje para evitar la congelación en una cámara frigorífica?
En las cámaras de baja temperatura, la línea de drenaje debe instalarse con una pendiente descendente continua y equiparse con un cable calefactor (cable calefactor eléctrico) a lo largo de toda su longitud, especialmente en el punto en el que sale de la cámara fría. Puede ser necesario instalar un sifón (curva en U), pero también debe calentarse para evitar que el agua derretida se congele y bloquee la línea.
15. ¿Cuáles son las ventajas de utilizar ventiladores de velocidad variable en la unidad interior?
Los ventiladores de velocidad variable (a menudo controlados por motores EC) ofrecen varias ventajas:
Ahorro de energía: la velocidad del ventilador se puede reducir una vez que se alcanza la temperatura de consigna, lo que reduce drásticamente el consumo de energía.
Control de la humedad: una menor velocidad del ventilador da como resultado una menor diferencia térmica (TD), lo que ayuda a mantener una mayor humedad relativa y reduce la deshidratación del producto (pérdida de peso).
Reducción del ruido: las velocidades más bajas disminuyen significativamente el ruido de funcionamiento.
IV. Mantenimiento y resolución de problemas
16. ¿Cuál es la razón más común por la que una cámara frigorífica funciona a alta temperatura a pesar de que la unidad funciona continuamente?
Las razones más comunes son:
Escarcha severa: exceso de escarcha en la bobina debido a un fallo del sistema de descongelación o a una frecuencia inadecuada, lo que bloquea gravemente el flujo de aire y la transferencia de calor.
Baja carga de refrigerante: la insuficiencia de refrigerante en el sistema reduce la capacidad tanto del condensador como del evaporador.
Serpentín sucio: el polvo, la suciedad o los residuos en la superficie del serpentín actúan como aislantes.
Fuga de aire: infiltración excesiva de aire ambiente cálido y húmedo a través de puertas o paneles mal sellados.
17. ¿Por qué es necesario limpiar regularmente la bobina del evaporador?
La limpieza regular es fundamental porque el polvo, la suciedad o el moho pueden acumularse en las aletas. Estos residuos actúan como aislantes, lo que reduce la eficiencia de transferencia de calor de la bobina. En el almacenamiento de alimentos, también es un requisito higiénico fundamental para evitar el crecimiento de bacterias y la contaminación cruzada.
18. ¿Con qué frecuencia se debe iniciar el ciclo de descongelación?
La frecuencia depende de la temperatura ambiente, el producto almacenado y las condiciones ambientales (la frecuencia con la que se abren las puertas).
Práctica general: normalmente de 2 a 6 ciclos de descongelación cada 24 horas.
Aplicaciones con alta humedad: puede ser necesario descongelar con más frecuencia (por ejemplo, cada 3-4 horas) para evitar la rápida acumulación de escarcha. El objetivo es descongelar antes de que la capa de escarcha provoque una reducción del 20-30 % en la capacidad de refrigeración.
19. ¿Qué se debe hacer si gotea agua de la carcasa del evaporador fuera del ciclo de descongelación?
Esto suele deberse a la condensación externa. La solución consiste en:
Comprobar el aislamiento de la bandeja de drenaje: asegúrese de que la superficie exterior de la bandeja de drenaje no esté expuesta al aire de la habitación.
Comprobar la integridad de la carcasa: Asegúrese de que la carcasa de la unidad principal esté bien aislada y que no haya fugas de aire frío a través de las juntas que enfríen la superficie exterior.
Inspeccionar si hay obstrucciones: Asegúrese de que la línea de drenaje no esté parcialmente obstruida, lo que provocaría que el agua se acumule y se desborde.
20. ¿Cuál es la diferencia entre un «enfriador de unidad» y una «unidad de serpentín»?
Aunque a menudo se utilizan indistintamente:
Unidad de serpentín (serpentín evaporador): se refiere específicamente al componente del intercambiador de calor (tubos y aletas) en sí.
Enfriador de unidad (unidad interior de cámara fría): se refiere al conjunto completo, que incluye el serpentín, los ventiladores, la carcasa, la bandeja de goteo y, a menudo, los calentadores de descongelación, un producto funcional y listo para instalar.










