L'evaporador dins d'una nevera funciona com la part principal on es transfereix la calor cap a l'exterior. Bàsicament, absorbeix la calor de l'interior del refrigerador convertint el refrigerant líquid en forma de gas. Segons estudis recents, al voltant del 62 per cent de tota la calor extreta d'una nevera té lloc realment mitjançant aquest procés en models sense escuma. La manera com estan dissenyats aquests evaporadors amb serpentins els permet entrar en contacte amb més aire calent de l'interior, cosa que millora l'eficàcia del refredament i evita l'acumulació de gel en aparells moderns sense escuma. Aquesta característica de disseny explica per què les neveres modernes no necessiten desglaç manual com ho requerien les antigues.
La manera com s'evaporen els fluids refrigerants depèn en gran mesura d'alguna cosa anomenada absorció de calor latent. Prenguem, per exemple, l'R-600a; segons una investigació publicada per la IIR el 2022, només un gram d'aquest producte absorbeix uns 386 joules d'energia quan canvia de l'estat líquid al gasós. El que passa a continuació també és força interessant. Quan el fluid refrigerant a baixa pressió arriba al serpentí evaporador, ho fa a temperatures d'uns 15 fins a 25 graus Fahrenheit més baixes que la temperatura que es vol assolir globalment. Aquesta diferència de temperatura permet al sistema extreure la calor dels espais on les temperatures poden arribar a prop de quaranta graus o inferiors. Alguns treballs recents procedents de laboratoris de ciència de materials del 2023 van mostrar que ajustar la formulació d'aquests fluids refrigerants podria augmentar-ne gairebé un terç la seva capacitat de transferir calor, fet que suposaria una gran diferència en aplicacions reals.
La manera en què regulem la pressió té un gran impacte en l'eficiència amb què funciona l'evaporació en aquests sistemes. Quan els tècnics redueixen la pressió de l'evaporador des d'uns 45 psi fins a uns 22 psi, passa una cosa interessant: el refrigerant realment bull a una temperatura més baixa, aproximadament 27 graus Fahrenheit més freda. Això vol dir que pot absorbir calor molt més ràpidament, tal com es va assenyalar al HVAC Tech Journal l'any 2023. Avui dia, la majoria de sistemes sense gel depenen d'aquestes vàlvules electròniques d'expansió sofisticades per mantenir els nivells de pressió justos. Aconsegueixen mantenir les temperatures estables dins d'una mitjana de mig grau Fahrenheit, fins i tot quan el sistema funciona a plena capacitat. I aquest tipus de control precís ho canvia tot, ja que evita que el refrigerant líquid arribi al compressor, on podria causar problemes mecànics greus amb el temps.
Els evaporadors lliures de gel d'avui en dia porten bobines d'alumini de microcanalets juntament amb dissenys geomètrics força intel·ligents que milloren realment la seva transferència de calor. La investigació mostra que aquestes noves configuracions redueixen l'acumulació de gel un 60 per cent més que els antics sistemes de tubs i aletes. Un estudi publicat l'any 2019 per Soylemez i col·laboradors va analitzar aquest fenomen mitjançant simulacions informàtiques avançades anomenades CFD. El que els fa encara més intel·ligents ara és la inclusió de sensors de humitat que saben quan cal començar un cicle de desglaç, en comptes de funcionar innecessàriament tota l'estona. Això estalvia una quantitat considerable d'energia sense permetre que la temperatura variï massa, mantenint-la estable dins d'aproximadament mig grau Celsius en cada sentit.
Quan augmentem la superfície de l'evaporador en uns 30 a 40 per cent mitjançant característiques de disseny corrugat, realment s'incrementa l'intercanvi tèrmic perquè es genera més turbulència en el flux del refrigerant. En quant a les opcions de materials, els híbrids de coure i alumini mostren un intercanvi de calor aproximadament un 18 per cent millor que les opcions habituals de metall únic. Això funciona bé perquè el coure condueix la calor molt ràpid, amb uns 401 watts per metre Kelvin, mentre que l'alumini és més resistent als problemes de corrosió. Les simulacions informàtiques anomenades dinàmica de fluids computacional han mostrat que totes aquestes millores redueixen la càrrega de treball del compressor en uns 22 per cent en models estàndard de neveres sense escuma. Aquest nivell d'eficiència suposa una diferència real tant en el rendiment com en els costos energètics al llarg del temps.
Quan es col·loquen ventiladors en múltiples direccions, ajuden a distribuir l'aire de manera uniforme sobre les superfícies del vaporador. Mantenir l'aire en moviment a uns 2 o 3 metres per segon fa que el refredament sigui aproximadament un 15% més ràpid i evita la formació de punts calents en diferents zones. Els ventiladors amb pales corbades accionats per motors EC redueixen el consum d'energia en uns 35% en comparació amb els ventiladors axials convencionals. Un estudi recent sobre millores del flux d'aire realitzat per HyCold Tech ho confirma, mostrant que aquests dissenys eficients marquen una diferència real en estalvi energètic per a sistemes de refrigeració.
Els refrigeradors amb sistemes d'evaporador dual poden controlar cada compartiment per separat, de manera que el congelador es manté al voltant dels -18 graus Celsius mentre que el frigorífic roman a uns 4 graus. Aquesta configuració evita que la humitat es traslladi entre seccions. El resultat? Les zones més fredes mantenen una baixa humitat per sota del 50%, mentre que els calaixos de verdures la conserven neta i humida entre el 85 i el 90%. Aquests aparells també fan funcionar els seus compressors menys sovint, reduint els cicles aproximadament en un 40%. Segons la recerca d'Albert Lee de l'any passat, les persones que emmagatzemen aliments en aquests tipus de frigorífics observen que les fruites i verdures es mantenen fresques durant una setmana més o així comparat amb els models normals. Això té sentit quan pensem en la importància real que té la humitat adequada per evitar que els productes es deteriorin massa ràpidament.
Els evaporadors moderns depenen d'un control precís del refrigerant per maximitzar el rendiment de refredament i l'eficiència energètica. L'enginyeria avançada equilibra la sortida tèrmica amb el consum d'energia, reduint el desperdici i allargant la vida del sistema.
Les vàlvules d'expansió actuen com a reguladors de precisió, controlant el flux de refrigerant cap als serpentins de l'evaporador. Redueixen la pressió i transformen el líquid a alta pressió en una barreja a baixa pressió de líquid i vapor. Vàlvules d'expansió termostàtiques (TXVs) ajusten dinàmicament el flux segons les condicions reals de l'evaporador, assegurant una distribució constant del refrigerant malgrat les demandes de refredament fluctuants.
La manca de refrigerant—que provoca un refredament irregular i tensió al compressor—es prevé mitjançant dispositius electrònics de mesurament. Aquests sistemes monitoritzen les condicions de l'evaporador i modulen el flux amb una precisió de ±3%, segons el informe Industrial de Refrigeració de 2024 . En evitar tant la subalimentació com la sobrealimentació, milloren la fiabilitat, allarguen la vida útil de l'evaporador i redueixen les pèrdues d'energia.
Una distribució òptima del refrigerant assegura una absorció de calor uniforme a través de les superfícies de l'evaporador. Els dissenys de doble camí separen els fluxos de refrigerant per a les zones de conservació i congelació, reduint la variació de temperatura fins a un 40% en comparació amb sistemes de camí únic. Aquest control de flux dirigit permet que els evaporadors sense escuma mantinguin temperatures constants mentre consumeixen un 15-20% menys d'energia que els models convencionals.
Els evaporadors sense gel representen fins al 40% del consum energètic total d'un refrigerador, ja que regulen les velocitats de transferència de calor. Un funcionament ineficient obliga els compressors a cicles de funcionament més llargs, augmentant el consum d'energia entre un 18 i un 25% (Green Design Consulting 2024). Els evaporadors d'alt rendiment minimitzen la resistència tèrmica, permetent canvis de fase ràpids que redueixen la demanda al compressor.
Els refrigeradors domèstics s'avaluen mitjançant dues mètriques clau:
Un estudi del 2024 va revelar que els sistemes de doble evaporador estalvien 240 kWh anualment en comparació amb unitats d'única evaporació. Els circuits de refrigeració independents van permetre un control més precís de la humitat a les seccions de productes frescos, alhora que milloraven l'eficiència del congelador en un 7,2% ( estudi de Doble Evaporador 2024, ScienceDirect ).
Els sistemes emergents utilitzen sensors d'infraroigs i algorismes d'intel·ligència artificial per ajustar el flux de refrigerant en temps real. Un prototipus va reduir els cicles de desglaç en un 63% detectant obertures de porta i canvis de la humitat ambient, disminuint així l'ús d'energia auxiliar en un 19%.
Mantenir les bobines netes i garantir un bon flux d'aire és realment important per aprofitar al màxim un sistema evaporador. Amb el pas dels mesos, la pols, la brutícia i altres partícules de l'aire s'acumulen sobre les superfícies metàl·liques interiors, fet que pot arribar a reduir fins a un 17 per cent l'eficiència en l'absorció de calor. Per això és recomanable netejar aquests components cada tres mesos seguint les indicacions del fabricant. La neteja regular evita la formació de biofilms persistents i manté el sistema funcionant eficientment durant els canvis de fase crítics. En unitats modernes sense gel, hi ha diverses tasques de manteniment estàndard que funcionen millor combinades: eliminar els residus de les bobines amb una brotxa, fer una bona aspiració i assegurar-se que els desguassos de condensat no estiguin obstruïts per acumulacions.
Els primers senyals de disminució del rendiment inclouen:
Aquests símptomes indiquen una transferència de calor deficients i sovint requereixen una inspecció professional. Els refrigeradors sense manteniment regular consumeixen un 23% més d'energia que aquells que segueixen protocols de manteniment preventiu.
Els revestiments hidròfobs actualment protegeixen les aletes de l'evaporador de l'acumulació de residus sense comprometre el rendiment tèrmic. Les proves de laboratori mostren que les superfícies microtexturades conserven el 98% de l'eficiència inicial després de cinc anys, comparat amb el 78% en unitats sense revestiment. Cada cop més, els fabricants combinen aquests revestiments amb agents de neteja biodegradables que descomponen els dipòsits orgànics durant els cicles de desglaç habituals.
La funció principal d'un evaporador de nevera és absorbir la calor de l'interior del refrigerador, convertint el refrigerant líquid en gas, el que efectivament elimina la calor i contribueix al refredament.
Els evaporadors moderns milloren l'eficiència mitjançant innovacions de disseny com bobines d'alumini de microcanalets, vàlvules electròniques d'expansió i distribució dual del refrigerant, que optimitzen la transferència de calor i redueixen el consum d'energia.
El manteniment regular, incloent-hi la neteja de les bobines i l'assegurament d'un flux d'aire adequat, és crucial perquè evita l'acumulació de brutícia que pot reduir l'eficiència d'absorció de calor en un 17 % aproximadament, assegurant així un funcionament òptim de l'evaporador.
Un sistema amb doble evaporador permet controlar independentment la temperatura i la humitat a diferents compartiments del refrigerador, mantenint condicions precises i reduint els cicles de funcionament del compressor en un 40 % aproximadament.
Notícies calentes 
EN
