Refrigeración evaporativa. Refrigeración natural.

Con la refrigeración evaporativa o adiabáticaes posible reducir la temperatura del aire ambiente, lo que es necesario en climas donde se combinan altas temperaturas con bajos índices de humedad relativa

Se trata de un proceso mediante el cual se intercambia la energía del aire y el agua involucrada en el proceso, haciendo que el calor sensible de este se transforme en latente reduciendo así su temperatura.

Se conoce con el término adiabático el proceso de transformación termodinámica por el cual se intercambia calor dentro de un sistema sin aporte ni cesión de energía con el exterior.

Vamos a desmenuzar esta definición en palabras más sencillas:

Podemos decir que este fenómeno provoca la sustentación de los aviones cuando, el perfil alar hace que el aire circule a mayor velocidad por la parte superior del ala, disminuyendo su presión y por tanto haciendo que la presión ejercida en la parte inferior sea mayor, elevando el ala.

Este principio físico es el responsable también de la evaporación del agua de lluvia y el que hace que la ropa tendida se seque. Mi abuela decía que se seca mejor la ropa un día ventoso que uno caluroso. Esto es otra vez producto de la velocidad del aire. ¿Alguna vez hemos pensado que si el agua líquida cambia a estado gaseoso a cien grados centígrados, cómo se evapora la lluvia en la calle?. ¿Es que el agua llega a calentarse a tanta temperatura?.

La temperatura a la que el agua cambia de estado líquido a gaseoso depende de la presión. En condiciones normales y a nivel del mar, la presión atmosférica es de 1Bar, aproximadamente 1Kg/cm2 o 760mmHg (milímetros de mercurio). A esta temperatura el agua cambia de estado a 100ºC. Cuando el viento recorre la superficie de un “charco” la presión superficial disminuye en función de su velocidad. Por ejemplo, si alcanza una presión de 22mmHg. la temperatura de ebullición será de 24ºC. A esta temperatura es muy probable que el charco se seque.

En un sistema de refrigeración evaporativa, el aire, forzado por un ventilador, entra en contacto con una lámina de agua, reduciendo su temperatura de evaporación debido a la disminución de la presión superficial del agua provocada por la velocidad del aire.

Es el mismo aire que reduce su presión el que le cede calor sensible para que se lleve a cabo la evaporación. Al ceder calor sensible, el aire reduce su temperatura hasta prácticamente la temperatura de evaporación del agua, correspondiente a esa presión. Después el agua evaporada se va mezclada con el propio aire, incrementando su humedad. Así tendremos a la salida del equipo una masa de aire de menor temperatura y con mayor humedad que en la entrada.

Hemos reducido el calor sensible (temperatura) e incrementado el calor latente (vapor de agua). El calor total por unidad de masa (Entalpía) es el mismo (proceso adiabático).

Es cierto que este sistema tiene la limitación de las condiciones que de forma natural presente el aire a la entrada del sistema (ambiente exterior), por lo que no es efectivo en climas húmedos. Igualmente, cierto es que los sistemas de refrigeración mecánica pueden regular la temperatura y humedad haciendo muy confortable el interior de un edificio.

En zonas áridas, los acondicionadores evaporativos, proporcionan una sensación parecida a la que se siente en una alameda junto a un arroyo. Para aplicaciones donde las exigencias de confort no son demasiado estrictas: almacenes, fábricas, y otros espacios de gran superficie, tienen las ventajas, entre otras, de un muy bajo consumo eléctrico y una gran renovación del aire interior. La pandemia ha puesto de manifiesto la importancia de cambiar el aire del interior y el recibo de la luz nos sigue demostrando día tras día lo importante que es vigilar el consumo de energía.

En nuestro país, en los años ochenta del pasado siglo, se utilizaban a nivel doméstico con gran aceptación de los usuarios, por las bondades descritas. Hoy, nuestros niveles de confort son mayores y se recomienda su aplicación solo en determinadas circunstancias.