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Durante el proceso de enfriamiento por evaporación, el agua se evapora en una corriente de aire y pasa de líquido a gas. Esta transición requiere energía, que se extrae del aire en forma de calor. Como resultado de este proceso, el aire se enfría.
En un sistema de refrigeración por evaporación, el aire exterior caliente se hace pasar por los paneles de refrigeración húmedos mediante un ventilador accionado por motor. Los paneles de refrigeración se humedecen continuamente mediante una bomba de agua que les suministra agua. A continuación, el aire enfriado se introduce en el edificio. El aire que sale puede enfriarse entre el 60% y el 90% del bulbo húmedo, dependiendo de la eficacia de los medios de evaporación. El aire de salida se enfría entre 10 y 15 °C, pero contiene una gran cantidad de humedad. Por lo tanto, el enfriamiento evaporativo directo no se recomienda para la refrigeración en entornos de trabajo y de vida.
El enfriamiento evaporativo de dos etapas, por otro lado, produce eficiencias de hasta el 114% del bulbo húmedo, lo que resulta en temperaturas de hasta 7 °C menos, y debido a la menor temperatura, contiene un 60% menos de humedad que los procesos de enfriamiento evaporativo directo.
¿Cómo funciona la refrigeración evaporativa de forma sencilla?
El proceso de enfriamiento evaporativo del aire funciona evaporando el agua líquida en vapor utilizando el calor del aire mientras se mantiene la energía total del aire. El calor utilizado para evaporar el agua en vapor de agua se denomina calor latente (calor oculto que no se puede detectar con un termómetro) de evaporación.
¿Funcionan realmente los refrigeradores por evaporación?
Según el Departamento de Energía de EE.UU. (DOE), un enfriador evaporativo puede reducir con éxito la temperatura ambiente entre 5 y 15 grados, pero incluso el DOE se apresura a aclarar que este proceso sólo funciona en zonas con poca humedad.
¿Cómo funciona la refrigeración evaporativa y por qué la utilizamos?
Los enfriadores evaporativos, también llamados enfriadores de pantano, se basan en este principio. Al hacer pasar el aire exterior sobre almohadillas saturadas de agua, el agua de las almohadillas se evapora, reduciendo la temperatura del aire entre 15° y 40°F antes de que se dirija al hogar.
Ejemplos de refrigeración por evaporación
Cuando funciona un climatizador por evaporación, las ventanas se abren parcialmente para permitir que el aire caliente del interior salga mientras es sustituido por aire más frío. A diferencia de los sistemas centrales de aire acondicionado que recirculan el mismo aire, los climatizadores evaporativos proporcionan un flujo constante de aire fresco en la casa.
Los climatizadores evaporativos se clasifican según los pies cúbicos por minuto (cfm) de aire que suministran a la casa. La mayoría de los modelos oscilan entre 3.000 y 25.000 pcm. Los fabricantes recomiendan proporcionar suficiente capacidad de movimiento de aire para 20 a 40 cambios de aire por hora, dependiendo del clima.
Los climatizadores evaporativos se instalan de dos maneras: el climatizador expulsa el aire a una ubicación central, o el climatizador se conecta a los conductos, que distribuyen el aire a las diferentes habitaciones. Las instalaciones de ubicación central funcionan bien para casas compactas que están abiertas de habitación en habitación. Los sistemas de conductos son necesarios para casas más grandes con pasillos y múltiples habitaciones.
La mayoría de los climatizadores evaporativos para edificios residenciales se instalan en una disposición de flujo descendente en el tejado. Sin embargo, muchos expertos prefieren instalar unidades horizontales montadas en el suelo, que se caracterizan por un mantenimiento más sencillo y un menor riesgo de fugas en el tejado.
¿Cómo se produce el enfriamiento por evaporación?
El calor necesario para la evaporación se extrae del propio sudor, lo que provoca una transferencia de calor del líquido al estado gaseoso. Esto da lugar a un efecto de enfriamiento (llamado enfriamiento por evaporación) que ayuda a mantener la temperatura del cuerpo y lo enfría cuando se calienta demasiado.
¿Es necesario tener una ventana abierta con la refrigeración por evaporación?
Para aprovechar al máximo el sistema de refrigeración por evaporación, es importante dejar las ventanas parcialmente abiertas, ya que permite que el aire caliente salga mientras es sustituido por aire más frío. Como los climatizadores evaporativos utilizan el aire del exterior para recircular hacia la casa, ésta se llena de aire más fresco y limpio.
¿Cómo provoca el enfriamiento por evaporación la sudoración?
Cómo te enfría el sudor. … Esto se debe a que el enfriamiento del cuerpo a través del sudor se basa en un principio de la física llamado «calor de vaporización». Se necesita energía para evaporar el sudor de la piel, y esa energía es calor. Cuando el exceso de calor corporal se utiliza para convertir las gotas de sudor en vapor, empiezas a enfriarte.
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¿Se ha preguntado alguna vez por qué sudamos cuando nuestro entorno es caluroso o cuando hacemos ejercicio? La sudoración es una estrategia para salvar la vida que enfría el cuerpo y mantiene su temperatura. Sin sudar, el cuerpo no puede regular su temperatura, lo que puede provocar un sobrecalentamiento o incluso un golpe de calor. Pero, ¿por qué el sudor tiene un efecto refrigerante? La respuesta es el enfriamiento por evaporación. Convertir un líquido como el sudor en gas requiere energía. Esta energía se toma de nuestro cuerpo, o del sudor, en forma de calor. La transferencia de calor resultante conduce al efecto de enfriamiento deseado. En esta actividad puedes observar este poder de enfriamiento en acción: ¿preparado para refrescarte?
El proceso de transformación de un líquido en su estado gaseoso se llama evaporación. Todo líquido puede convertirse en gas si se le añade suficiente energía en forma de calor. La energía necesaria para la transformación se conoce como calor de evaporación. La cantidad de energía que se necesita depende de factores como el tipo de líquido o la temperatura ambiente. Si hace mucho calor en el exterior, necesitarás menos energía para vaporizar un líquido; si hace mucho frío, necesitarás más.
¿Cuáles son los inconvenientes de la refrigeración evaporativa?
Las desventajas del enfriamiento por evaporación
Aunque un enfriador evaporativo requiere un mantenimiento mínimo, puede haber una acumulación de sales y depósitos minerales si su zona tiene agua dura. Además, el mantenimiento puede ser mucho más incómodo y posiblemente peligroso si el refrigerador está situado en el tejado.
¿Cuánta agua utiliza un refrigerador evaporativo al día?
Un sistema central puede utilizar hasta siete galones por hora. Puede completar la ecuación matemática para determinar cuántos galones por día según el número de horas que haga funcionar su enfriador evaporativo. A siete galones por hora durante 24 horas, el enfriador usaría 168 galones de agua por día.
¿Cuál es la principal ventaja de un refrigerador evaporativo?
Ventajas del enfriamiento evaporativo:
Los climatizadores evaporativos son menos costosos de instalar, ya que se calcula que cuestan aproximadamente la mitad que el aire acondicionado refrigerado. Los costes de funcionamiento también son menores. El consumo de energía, limitado únicamente al ventilador y a la bomba de agua, se estima en una cuarta parte del del aire acondicionado.
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Antes de hablar del proceso de enfriamiento debemos entender un poco la naturaleza del calor que existe en dos formas: El calor sensible (que se puede sentir o «percibir») y el calor latente (calor oculto que no se puede detectar con un termómetro).
El calor que se utiliza para evaporar el agua en vapor de agua se denomina «calor latente de evaporación». Por ejemplo, es el calor del pavimento caliente que se cede para evaporar el agua después de una tormenta de verano, o el calor del quemador de la estufa que se cede para evaporar el agua en una tetera hirviendo. A medida que el agua líquida cambia su estado a vapor, (no se puede ver el vapor de agua) absorbe el calor de su entorno; la temperatura no cambia pero la cantidad de calor o energía que absorbe está contenida en la estructura molecular del vapor. El enfriamiento por evaporación sólo es posible gracias a este fenómeno natural del calor latente.
Proviene del aire y de los materiales circundantes. Siempre que una sustancia cambia su estado de sólido a líquido (hielo a agua) y de líquido a vapor (agua a vapor o agua a vapor), absorbe calor del entorno. Eso significa que el aire circundante y los objetos sólidos y líquidos se enfrían al ceder su calor al proceso de fusión o evaporación.