En general, hi han clares diferències en la refrigeració i es categoritzen en les sèries d’evaporadors comercials i industrials que s’utilitzen.

En un evaporador es requereixen els següents requisits:

  • Intervals de temps prolongats entre els cicles de desglaç.
  • Baixa formació de gel o baixa quantitat de condensat.
  • Temperatura constant a la cambra.
  • Temperatures constants d’evaporació / sortida de l’aire.
  • Baix consum d’energia del ventilador.
  • Distribució òptima d’aire o tir llarg (fletxa) de l’aire.
  • Cicles de desgebre baixos per reduir l’entrada de calor a la cambra.
  • Per a productes refrigerats sense empaquetar, la menor remoció d’humitat possible.

Si es desitja complir completament amb els requisits en l’escala, s’han de fer les següents consideracions:

  • En evaporadors es té en compte el tipus de geometria de tubs que es distingeix entre divisió Portell i Lineal.
  • En el pas Portell, els tubs estan ubicats de forma triangular, en comparació amb el lineal, en aquesta es troben de forma quadrada (vegeu la il·lustració).
  • L’objectiu del pas Portell, és aconseguir una major turbulència, el que augmenta significativament l’intercanvi de calor entre l’aleta i el flux de massa d’aire.

A primera vista, això sembla perfecte, ja que pot augmentar significativament l’eficiència de l’intercanviador de calor.

Permeteu-nos mostrar això amb una geometria real, que en aquest cas pot ser de 55 x 27.5 mm en el pas Portell i de 55 x 55 mm al alineat, cadascun amb un tub central de 58″.

Cal assenyalar que en la divisió Portell de 55 x 27.5 mm, es calcula amb un nombre menor d’aletes que en la divisió alineada de 55 x 55 mm.

En una inspecció més detallada, també es troba que amb la geometria de 55 x 27.5 mm, les distàncies i per tant els passos d’aire entre els tubs a la direcció de l’aire, com podrem adonar-nos, en la divisió Portell a separacions de aprox. 11 mm, mentre que en la divisió alineada es troben a aprox. 38.5 mm.

Un aspecte important, és la diferència de temperatura entre la superficial de l’aleta i la ambient que correspon a la temperatura d’entrada de l’aire en l’evaporador (veure imatge) i responsable de la quantitat de condensat generat com també la formació de gebre i humitat .

Suposem que en les dues geometries (Portell i Lineal) ambdues reben la mateixa quantitat d’aire amb una temperatura d’evaporació de -7 °C amb entrada d’aire de 0 °C / 85% humitat relativa (en aquest cas, el material de la canonada no és rellevant per al nostre exemple). Això dóna com a resultat, en la divisió Portell (Triangular) a causa de les distàncies més curtes als tubs adjacents, una temperatura superficial més elevada en les aletes. Depenent clarament de la resistència del material, la temperatura de la superfície de l’aleta que es troba prop de la canonada seriosa -6,5 °C i al centre de l’aleta entre dos tubs a aproximadament -5,9 °C.

Això dóna com a resultat una temperatura superficial de l’aleta amb una mitjana aproximada de -6,2 °C.

En el cas de les divisions alineades (Quadrada), les temperatures de la superfície de l’aleta són molt més baixes en diferència que a la divisió Portell, a causa de les majors distàncies entre les canonades, tenen un valor mitjà de sol – 5 °C .

Aquí també es pot prendre en compte una major superfície d’aletes en la bateria.

Això dóna com a resultat que en les divisions alineades oposada a les divisions Portell, es demostri una diferència de temperatura menor, entre la temperatura d’entrada de l’aire i la temperatura de la superfície de l’aleta.

En l’exemple anterior, es demostra el següent:

Divisió Alineada Divisió Portell
Temperatura d’evaporació -7 °C -7 °C
Temperatura entrada 0 °C 0 °C
Humetat relativa 85% 85%
Temperatura mitjana superfície aleta -5 °C -6,2 °C
Diferència de temperatura determinada 5K 6,2 K

 

Conclusió: Atès que la divisió alineada té més superfície d’intercanvi que la divisió Portell, això implica el mateix consum d’energia en els dos casos, a causa de la major massa utilitzada (= major superfície d’intercanvi) del material de l’aleta, implica a les divisions alineades temperatures superficials més baixes i una corresponent diferència de temperatura. En general, com més gran sigui la diferència de temperatura, major serà la quantitat de condensat.

Per tant, en la divisió Portell es pot esperar amb una quantitat significativament major del condensat, a causa de la major dispersió de les temperatures.

Aquí s’esmenta, que la diferència de temperatura entre la temperatura d’entrada de l’aire i la temperatura superficial de l’aleta no s’ha de confondre amb la diferència de temperatura entre la temperatura d’entrada de l’aire i la temperatura d’evaporació, que és de 7 K en aquest exemple.

La formació de gebre en temperatures sota els 0 °C a l’evaporació i la temperatura de la cambra, es realitzen de manera desordenada (caòtica). No obstant això, es pot afirmar clarament que la formació de gebre passa més ràpidament en les superfícies amb les temperatures més baixes, per tant, hi ha una major formació de gebre especialment a l’àrea dels tubs, els anomenats pantalons de les aletes que són aquells que creen el contacte tèrmic entre el tub i l’aleta, en la majoria dels casos defineix aquest pantalons el pas d’aleta (mm).

Com es va esmentar a la fila anterior, les sortides d’aire entre els tubs en el pas Portell en el nostre exemple demostren una distància de només 11 mm, mentre que en el pas alineat es troben a una distància de 38,5 mm de tub a tub .

En el pas Portell es forma ràpidament una quantitat de gel que sol bloquejar en un curt cicle el petit conducte d’aire de 11 mm. Això provoca una reducció dràstica en la recirculació de l’aire que demostra un augment de pressió intern a l’intercanviador de calor que correspon d’igual manera a l’ascendent temperatura d’evaporació que en un cas òptim es pot instal·lar un DOD (defrost on demand) que determina el cicle ideal de l’desgebre. En el cas de la divisió alineada tindria suficient “sortida d’aire” disponible amb una mateixa quantitat de gebre, sense que la temperatura d’evaporació augmentés o s’iniciés contínuament el desglaç.

També s’ha de considerar que a causa de la menor diferència de temperatura a la divisió alineada es genera menys condensat i, per tant, es requereix un temps major per a produir la mateixa quantitat de condensat o gebre que en la divisió Portell.

En les canonades més curtes en separació i amb una simultània formació de gebre ens trobem amb un impacte extremadament negatiu en la distribució de l’aire de la cambra de refredament.

A l’augmentar la formació de gebre, la quantitat d’aire és reduït exponencialment i això provoca caigudes dràstiques en el tir d’aire i naturalment un consum més elevat d’energia per part dels ventiladors.

Per tant, en moltes zones de la càmera de refredament no es troba prou flux d’aire distribuït, d’aquesta manera ens trobem amb diferents zones de temperatura que han de classificar-se en la majoria dels casos com una amenaça per als productes refrigerats.

D’aquesta manera, cal assenyalar que:

Divisió Alineada Divisió Portell
Superfície amb la mateixa potència Major Menor
Temperatura mitjana superfície aleta Menor Major
Condensat / Gebre com a resultat Menor Major
Cicles de desglaç en un mateix període Infreqüent Freqüent
Consum d’energia per desgebre Menor Major
Temps de funcionament dels compressors Infreqüent Freqüent
Temps execució de Ventiladors / Consum Menor Major
Distribució d’aire i tir llarg Segur Inestable
Pèrdua de pes a causa de la deshidratació dels productes refrigerats Menor Major
Risc de cremades per congelació Menor Major

 

Conclusió: Des del punt de vista del preu del producte, la divisió Portell està clarament en avantatge, però, a causa de les descarades desavantatges en la seva aplicació amb el pas Portell ens trobem en els productes refrigerats sense empaquetar i / o aplicacions a baixa temperatura, estrictament desaconsellables per raons comercials.

A més, s’ha demostrat que el cost addicional de la divisió alineada 55 x 55 mm, per les seves avantatges esmentats anteriorment – respecte a les diferents aplicacions – serà amortitzada la seva inversió en un màxim de 7 mesos.

ILERFRED, compromesos amb l’eficiència.