Funcionamiento:

-El vapor de agua a alta presión y temperatura sale de la turbina de vapor, después de haber hecho trabajo mecánico.

-Este vapor entra al condensador, donde fluye a través de un conjunto de tubos.

-En el exterior de estos tubos, circula agua fría (de un río, torre de enfriamiento o sistema cerrado).

-El vapor cede calor al agua fría y se condensa, es decir, cambia de vapor a líquido.

-El agua condensada (condensado) se recicla y vuelve a la caldera para reiniciar el ciclo.

Uso del cambio de fase:

-Liberación del calor latente de condensación permite remover grandes cantidades de energía sin cambio de temperatura.

-Permite mantener baja presión al final del ciclo, aumentando la eficiencia térmica de la planta (ciclo Rankine).

En sistemas HVAC (aire acondicionado o refrigeración)

Funcionamiento:

-El refrigerante entra al condensador en forma de vapor caliente y a alta presión, luego de haber pasado por el compresor.

-En el condensador (que puede ser enfriado por aire o agua), el refrigerante cede calor al medio ambiente (aire exterior o agua de enfriamiento).

-Al ceder calor, el refrigerante se condensa, pasando de vapor a líquido.

-Este líquido se dirige luego a la válvula de expansión, cerrando el ciclo de refrigeración.

Uso del cambio de fase:

-El cambio de fase permite expulsar calor absorbido en el evaporador, manteniendo el ciclo de refrigeración cerrado y continuo.

-El calor latente liberado es mucho mayor que lo que se lograría sin cambio de fase, mejorando la eficiencia térmica del sistema.

fuente de consulta

Hernandez, A. (2024, 8 abril). Análisis termodinámico y rediseño del condensador principal de la Central Termoeléctrica Valle de México Unidad 2/3 - CIBIM 2024. CIBIM 2024 - CONGRESO IBEROAMERICANO DE INGENIERÍA MECÁNICA. https://www.cibim.cl/communications/analisis-termodinamico-y-rediseno-del-condensador-principal-de-la-central-termoelectrica-valle-de-mexico-unidad-2-3/

Proceso básico:

1. Entrada de agua caliente:
   El agua caliente que ha absorbido calor en un sistema (como un condensador de planta eléctrica o de aire acondicionado) entra en la parte superior de la torre.

2. Distribución del agua:
   Se rocía o gotea sobre un sistema de relleno (relleno plástico o de madera) que aumenta la superficie de contacto entre el agua y el aire.

3. Entrada de aire frío:
   Un ventilador axial o centrífugo introduce aire desde la parte inferior (tiro inducido o natural).

4. Intercambio de calor y cambio de fase:

   Al contacto con el aire:

   -Parte del agua se evapora.

   -Este proceso absorbe calor del resto del agua, enfriándola.

   -El aire se humedece y calienta, y luego se expulsa por la parte superior.

5. Salida de agua fría:
   El agua que no se evaporó (pero sí se enfrió) se recolecta en la parte inferior y vuelve al proceso industrial o al sistema HVAC.

Uso del cambio de fase

Líquido → Vapor (Evaporación)

• El cambio de fase clave es la evaporación de una fracción del agua (generalmente entre un 1% y 2% del caudal).

• Esta evaporación ocurre a presión atmosférica y temperatura constante, absorbiendo una gran cantidad de calor latente de vaporización (~2257 kJ/kg para el agua).

• Esa energía extraída del agua líquida restante provoca su enfriamiento eficaz.

• El proceso es mucho más eficiente que el simple enfriamiento por convección.

fuente de consulta

¿Qué es una torre de enfriamiento y cómo funciona? (s. f.). https://www.andely.mx/post/que-es-una-torre-de-enfriamiento-y-como-funciona

Funcionamiento básico:

1. Llenado del recipiente:
   Se introduce agua líquida en el tanque o cámara del hervidor.

2. Activación del sistema de calentamiento:

   • En teteras eléctricas comunes, se usa una resistencia eléctrica.

   • En hervidores industriales, puede ser una resistencia, quemador de gas, o vapor indirecto.

3. Transferencia de calor al agua:
   El calor generado por la resistencia se transfiere al agua por conducción y convección, aumentando su temperatura.

4. Ebullición del agua:
   Al alcanzar los 100 °C (a presión atmosférica), el agua comienza a evaporarse, formando burbujas de vapor en el líquido.

5. Generación de vapor (si aplica):
   En modelos industriales, el vapor generado puede ser: Dirigido a procesos de cocción o esterilización.

Uso del cambio de fase

• El proceso clave es la transformación del agua líquida en vapor cuando se alcanza su punto de ebullición.

• Este cambio de fase ocurre a temperatura constante y requiere una gran cantidad de energía, conocida como calor latente de vaporización (~2257 kJ/kg).

• Este calor no aumenta la temperatura, sino que se usa para romper los enlaces moleculares del agua, pasando al estado gaseoso.

• En hervidores industriales, esta energía de vapor se puede aprovechar como fuente térmica en otros procesos.

fuente consultada

ConoceComoFunciona, & ConoceComoFunciona. (2023, 17 julio). Cómo funciona un Hervidor de Agua Eléctrico: Guía Completa. Conoce Como Funciona. https://conocecomofunciona.es/hogar/como-funciona-hervidor-de-agua-electrico/