ES2587724T3 - Alimentación y distribución de refrigerante por superficies para un intercambiador de calor en máquinas de sorción - Google Patents

Alimentación y distribución de refrigerante por superficies para un intercambiador de calor en máquinas de sorción Download PDF

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Abstract

Evaporador para una máquina de sorción, que comprende un intercambiador de calor que presenta al menos un tubo, un canal y/o una combinación de ambas cosas, por donde fluye un fluido, que se exponen al menos parcialmente a un refrigerante, estando el evaporador lleno de un material permeable al vapor, en particular poroso, y estando presente puesto al menos parcialmente en contacto con el tubo, el canal y/o la combinación, caracterizado por que en el intercambiador de calor están dispuestos varios tubos o canales esencialmente en paralelo, con lo cual se forman intersticios entre los mismos, estando presente el material poroso al menos parcialmente sobre los tubos y en los intersticios.

Description

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DESCRIPCION
Alimentacion y distribucion de refrigerante por superficies para un intercambiador de calor en maquinas de sorcion
La invencion se refiere a un evaporador para maquinas de sorcion segun el preambulo de la reivindicacion 1. Desvela ademas tambien el uso de tal evaporacion, el documento GB 654.396 desvela una evaporation de este tipo.
Las maquinas de sorcion consisten, por regla general, en uno o varios sorbedores, un condensador y un evaporador. En el evaporador tiene lugar el cambio de fase del refrigerante entre llquido y gaseoso. A este respecto se extrae calor del refrigerante. Por consiguiente se trata del proceso de generation de frlo propiamente dicho. La fuerza inductora de este proceso es la disminucion de presion de vapor mediante los procesos de sorcion as! como la evaporacion del refrigerante por la energla termica transmitida desde el fluido caloportador.
Al evaporador-intercambiador de calor se alimenta, por regla general, a traves de un fluido caloportador (por ejemplo: aire, agua, salmuera, etc.) calor a un nivel de temperatura bajo. Cuanto menores sean las diferencias de temperatura entre el fluido caloportador y el refrigerante, mas eficaz sera el evaporador-intercambiador de calor y por tanto tambien la propia maquina de sorcion.
Las maquinas de sorcion son por regla general instalaciones con el refrigerante agua, por ejemplo en las parejas de sustancias mas difundidas: bromuro de litio - agua (absorcion) o gel de sllice - agua (adsorcion) o zeolita - agua (adsorcion). El agua se evapora a bajas temperaturas solo en el rango de presion negativa (por ejemplo a 10 °C y 12,3 mbar, absoluta). Por consiguiente, por regla general las maquinas de sorcion son reactores de vaclo que funcionan a presion negativa. Debido a la presion absoluta sumamente baja surgen determinadas particularidades y condiciones marginales en relation con el diseno del evaporador, que por regla general llevan a que no sean aplicables los modelos de evaporador clasicos, formados por ejemplo por maquinas de refrigeration por compresion, ya que las maquinas de compresion clasicas utilizan por regla general refrigerantes que funcionan en el rango de presion positiva. El funcionamiento en el rango de presion negativa lleva, por ejemplo, a densidades muy bajas o a grandes volumenes especlficos del refrigerante. Esto lleva, por ejemplo, a velocidades de flujo inusualmente elevadas de los vapores de refrigerante, de modo que ha de ponerse gran atencion en un dimensionamiento amplio de los trayectos de flujo de vapor en el interior de la instalacion. A pesar de ello diflcilmente se consiguen en maquinas de sorcion velocidades de flujo de vapor de >50 m/s o 100 m/s.
A causa de la presion absoluta baja, la presion hidrostatica del refrigerante llquido no puede despreciarse y es un criterio de diseno importante. En funcion del nivel de llenado, esta presion puede ascender a algunos mbar, lo que con una presion operativa de solo algunos mbar_absoluta tiene una repercusion considerable sobre el proceso de evaporacion.
Por lo demas, los evaporadores de maquinas de sorcion por regla general no funcionan en el rango de la ebullition nucleada, ya que esto implicarla una diferencia de temperatura minima inductora, que para maquinas de sorcion por regla general no son deseables o aceptables.
Un modelo de evaporador muy difundido en el sector de las maquinas de absorcion (sorcion de llquidos) es el evaporador de pellcula humidificada. A este respecto, por medio de una bomba de circulation se bombea el refrigerante y por medio de sistemas de distribucion adecuados se conduce en una pellcula delgada sobre las superficies de intercambio de calor. Esto lleva a coeficientes de transferencia de calor muy altos, ya que por ejemplo la turbulencia en la pellcula as! como la densidad muy baja de la pellcula repercuten positivamente en el proceso de evaporacion.
En el sector de las bombas de calor por adsorcion existe asimismo tambien el enfoque del evaporador inundado. En este caso se inunda un intercambiador de calor con el refrigerante. El fluido caloportador fluye por tanto por el interior de los tubos o canales del intercambiador de calor. Por regla general se colocan sobre los tubos del intercambiador de calor elementos de ampliation de superficie, como por ejemplo laminas o nervios.
Puesto que las maquinas de sorcion son a menudo reactores de vaclo, la utilization de componentes movidos activamente como por ejemplo valvulas o bombas de circulacion ha de considerarse desventajosa, ya que estos componentes representan grandes problemas en cuanto a la hermeticidad a vaclo y la facilitad de mantenimiento. En principio el hecho de evitar bombas o valvulas tambien se trae a colacion evidentemente por motivos de costes y debido al consumo electrico. Es por ello que es particularmente adecuado para maquinas de adsorcion prescindir de un evaporador de pellcula humidificada, para evitar as! la utilizacion de bombas de circulacion.
Si, en lugar de ello, se utiliza un evaporador inundado, resulta que las superficies de intercambiador de calor inundadas, es decir las superficies bajo la superficie del agua, solo estan disponibles de manera limitada para una transferencia de calor eficaz. En particular, los elementos de ampliacion de superficie no repercuten de manera muy eficaz en la transferencia de calor, ya que dado el caso estan inundados por el refrigerante. Esto puede explicarse, entre otras cosas, por la presion hidrostatica del refrigerante, aunque tambien por el trayecto de vapor bloqueado,
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que conducirla durante una evaporacion por debajo de la superficie de refrigerante a traves del refrigerante llquido.
Para paliar estas desventajas se han construido, por ejemplo, evaporadores mecanicamente muy complicados que evaporan el refrigerante en varios niveles planos. Ademas del esfuerzo mecanico - como por ejemplo rebosadero de refrigerante, cubetas de recogida para el refrigerante en cada nivel - surge aqul tambien el problema de que si bien el refrigerante se distribuye en funcionamiento relativamente bien por los niveles, con un diseno apropiado de los tamanos de cubeta y de los rebosaderos, sin embargo, durante una parada sin alimentacion de refrigerante continua o durante un rendimiento disminuido con alimentacion de refrigerante disminuida, las superficies de intercambiador de calor ya no se mojan adecuadamente. En este caso se origina una eficacia disminuida del evaporador, en particular en el caso de un aumento espontaneo del rendimiento del evaporador.
Todos los evaporadores descritos del estado de la tecnica tienen en comun ademas la desventaja de que estos aparatos reaccionan de manera muy sensible a posiciones oblicuas de los aparatos, a fuerzas centrlfugas que actuan sobre el refrigerante u otras condiciones marginales que pueden perjudicar la aplicacion o la distribution del refrigerante. Por regla general los evaporadores del estado de la tecnica tienen que ajustarse de manera complicada al lugar de instalacion y tampoco son aptos para aplicaciones portatiles.
En el estado de la tecnica se describen metodos y aparatos que tratan de mejorar la eficacia del evaporador.
Asl, por ejemplo el documento WO 2008/155543 A2 desvela una bomba de calor, que consta de dos recipientes de adsorcion, en los que esta integrado en cada caso un intercambiador de calor. Como refrigerante se usa un gas que adsorbe un material de adsorcion. Mediante un aporte de energla, el gas puede volver a desorberse del material de adsorcion. Para mejorar la conductividad termica pueden anadirse al material de materiales termoconductores de adsorcion. Los materiales estan fabricados, por ejemplo, de cobre o aluminio y pueden estar anadidos en distintas formas en el material de adsorcion. Las formas comprenden escamas, espumas, fibras o trenzados. La bomba de calor divulgada tiene que usar un compresor para bombear el refrigerante. Debido a ello tienen que utilizarse partes moviles en la bomba de calor, que hacen que surjan por ejemplo costes de mantenimiento regulares. Ademas el uso de bombas o valvulas debe evitarse por motivos de costes y debido al consumo electrico. El documento WO 2008/155543 A2 no describe por tanto como puede mejorarse el rendimiento del evaporador.
Ademas, el documento US 2009/0249825 A1 desvela una bomba de calor, que contiene un condensador- evaporador. La pared del condensador-evaporador esta revestida de una matriz delgada que sirve para alojar una sustancia activa (por ejemplo LiCl). La sustancia activa efectua, dependiendo del modo de funcionamiento de la bomba de calor, una modification del estado flsico de llquido a solido y viceversa. La matriz consiste preferentemente en un material inerte, como por ejemplo oxido de aluminio. En la bomba de calor divulgada es desventajoso el hecho de que esta tiene que presentar una superficie grande, sobre la que se aplica la matriz. Para mejorar el rendimiento tiene que proporcionarse por lo tanto una bomba de calor grande, con lo cual aumentan no solo el peso sino tambien los costes de production. Ademas la bomba de calor contiene muchos elementos constituyentes, que comprenden la sustancia activa, la matriz y un refrigerante. Debido a ello el funcionamiento de la bomba de calor es muy propenso a fallos.
El objetivo de la invention era, por consiguiente, proporcionar un evaporador para el proceso de evaporacion en el rango de presion negativa, que no presentara las desventajas del estado de la tecnica.
Este objetivo se consigue mediante las caracterlsticas de las reivindicaciones independientes. Formas de realization preferidas de la invencion se desprenden de las reivindicaciones dependientes.
Segun la invencion se ha proporcionado un evaporador segun la revindication 1. Resulto totalmente sorprendente el hecho de proporcionar un evaporador que no presenta las desventajas de los evaporadores descritos en el estado de la tecnica y que solo comprende un intercambiador de calor y el material poroso, que se incorpora preferentemente como carga vertible en el evaporador. No es necesario, ventajosamente, ningun otro elemento constituyente, tal como una sustancia activa o un medio activo o una matriz en el evaporador, es decir, el evaporador segun la invencion no presenta ninguna sustancia activa (o medio activo) como por ejemplo LiCl, que efectue una modificacion del estado flsico. Una carga vertible designa, en el sentido de la invencion, en particular una mezcla del material poroso, que esta presente en forma vertible.
En el sentido de la invencion, un intercambiador de calor designa en particular un aparato que transmite energla termica de un flujo de sustancia a otro. Un flujo de sustancia, que se conduce por los tubos del intercambiador de calor, es por ejemplo un caloportador, preferentemente que comprende agua. En este caso puede tratarse, por ejemplo, de agua en combination con un anticongelante. Evidentemente tambien son posibles otros caloportadores, como por ejemplo aceites termicos. Este entrega la energla termica a otro flujo de sustancia, por ejemplo un refrigerante. Los cambiadores de calor estan compuestos preferentemente de metal, por ejemplo acero fino, cobre, aluminio y/o acero. No obstante, tambien pueden usarse plastico, vidrio o ceramica como material. El intercambiador de calor es ventajosamente un elemento constituyente del evaporador. El intercambiador de calor puede aprovecharse en el sentido de la invencion tambien como evaporador.
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Un material poroso, que tambien se denomina material, es en el sentido de la invencion un material que esta dotado de poros o que es permeable. En el sentido de la invencion puede distinguirse entre porosidad fina y porosidad gruesa as! como porosidad abierta (aparente) y cerrada. Propiedades ventajosas del material poroso abarcan superficie muy ampliada, capilaridad o fenomenos de transporte. Ventajosamente el material poroso puede estar presente en forma solida y/o llquida en el evaporador. El experto en la materia conoce que un material solido por ejemplo puede disolverse en llquidos, para crear una suspension. Una suspension designa en el sentido de la invencion en particular una mezcla de sustancia heterogenea de un llquido y sustancias solidas distribuidas en el mismo. El experto en la materia conoce que una suspension puede denominarse igualmente pasta. Tambien puede ser preferible provocar una modification del estado flsico del material poroso de solido a llquido o viceversa.
Un tubo describe en el sentido de la invencion un cuerpo hueco alargado, cuya longitud por regla general es esencialmente mayor que su section transversal. Tambien puede presentar una section transversal rectangular, ovalada u otra.
Un canal describe en el sentido de la invencion una seccion transversal libre en una estructura, a traves de la cual puede fluir un medio. Esta seccion transversal libre puede estar abierta, por ejemplo, hacia otras secciones transversales libres, tal como es el caso en un intercambiador de calor de placas. El experto en la materia conoce que tubos y canales pueden constituir medios equivalentes por lo que respecta a la conduction de medios a traves de los mismos.
El fluido, que comprende por ejemplo agua u otro caloportador, se conduce por los tubos. Es preferible que los tubos esten compuestos de metal, plastico y/o materiales ceramicos. Variantes preferidas comprenden acero, acero inoxidable, fundicion, cobre, laton, aleaciones de nlquel, aleaciones de titanio, aleaciones de aluminio, plastico, combinaciones de plastico y metal (tubo multicapa), combinaciones de vidrio y metal (esmalte) o ceramica. Varios tubos pueden unirse entre si por arrastre de fuerza y/o por union de materiales. Las uniones por arrastre de fuerza comprenden anillos tensores, piezas de conformation, secciones de tubo acodadas, tornillos o clavos. Las uniones por union de materiales comprenden pegado, soldadura blanda, soldadura fuerte o vulcanizacion. Debido a la buena conductividad termica se utiliza ventajosamente cobre o aluminio como material para los tubos, pudiendo ser tambien ventajoso el uso de acero fino, ya que este presenta valores de resistencia estatica y dinamica altos y una alta resistencia a la corrosion. Los tubos de plastico, por ejemplo poli(cloruro de vinilo), son especialmente ligeros y flexibles y pueden reducir por tanto el peso del intercambiador de calor. Los materiales ceramicos, que comprenden materiales ceramicos de construction, presentan una alta estabilidad y una durabilidad prolongada. Especialmente ventajosas son combinaciones de los materiales indicados, ya que as! pueden combinarse diferentes propiedades de material. Los materiales preferidos satisfacen los elevados requisitos tecnicos de fabrication de un intercambiador de calor, ya que son estables frente a altas temperaturas o presiones variables.
Ventajosamente el intercambiador de calor presenta apendices de tubo o estructuras, en particular placas, redes, nervios, abombamientos, estructuras de rejilla bi- o tridimensionales y/o laminas, de ampliation de superficie. Los apendices de tubo o estructuras de ampliacion de superficie comprenden en el sentido de la invencion medios que provocan un aumento de la superficie de los tubos y/o canales y por tanto un aumento de la superficie de intercambio de calor. Los medios comprenden, por ejemplo, placas, redes, nervios, abombamientos, estructuras de rejilla bi- o tridimensionales y/o laminas. Los medios estan aplicados, preferentemente, a una distancia regular o irregular sobre los tubos. El experto en la materia puede determinar emplricamente una disposition optima de los apendices de ampliacion de superficie por medio de ensayos rutinarios. Preferiblemente los medios estan fabricados de metal, por ejemplo acero fino, acero, cobre o aluminio, ya que estos presentan un elevado coeficiente de conduccion termica y garantizan un intercambio de calor, o conduccion termica, optimos. El experto en la materia conoce que puede utilizar los mas diversos materiales.
Un fluido se conduce por los tubos y/o canales o a traves del intercambiador de calor y transmite energla termica al material del intercambiador de calor. En el funcionamiento de una maquina de sorcion, por ejemplo de una maquina de refrigeration de adsorcion, se conduce un refrigerante a traves de la maquina, experimentando el refrigerante durante la conduccion a traves de la misma una modificacion del estado flsico. El intercambiador de calor se aprovecha preferentemente como evaporador, de modo que el refrigerante preferentemente se evapora en el mismo. Para ello, el refrigerante llquido se introduce en el intercambiador de calor y moja la superficie de los tubos del intercambiador de calor y/o de los apendices de tubo de ampliacion de superficie. El refrigerante puede acumularse tambien en cubetas o fosas, que preferentemente estan dispuestas en el evaporador. Ventajosamente el refrigerante presenta en las cubetas o fosas esta en contacto con el menos una superficie del intercambiador de calor. Por el contacto directo entre refrigerante y superficie del intercambiador de calor, que comprende en particular los tubos del intercambiador de calor y/o los apendices de tubo de ampliacion de superficie, se transmite energla termica de los tubos y/o los apendices de tubo al refrigerante, lo que provoca una modificacion del estado flsico del refrigerantes y convierte el refrigerante en fase de vapor. Ventajosamente, el intercambiador de calor o los tubos y/o apendices de tubo estan en contacto con un material permeable al vapor, en particular poroso. El material se incorpora preferentemente como carga en el evaporador y rellena ventajosamente por completo el evaporador, de modo que el refrigerante llquido puede distribuirse a traves del material de manera optima en el evaporador. El material poroso presenta preferentemente elevadas fuerzas de capilaridad, de modo que el refrigerante se distribuye por las fuerzas de capilaridad de la carga en el evaporador, tan pronto como entra en contacto con el material. El
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refrigerante moja por tanto, preferentemente en una pellcula delgada, la superficie de intercambio de calor del intercambiador de calor y se evapora, pudiendo fluir el vapor ventajosamente a traves de la estructura del material preferentemente permeable al vapor. Los experimentos han mostrado que la eficacia del evaporador mejora gracias a la incorporacion en el mismo del material poroso permeable al vapor. Ventajosamente puede proporcionarse un evaporador en el que la superficie del intercambiador de calor no tiene que encontrarse en contacto directo con el refrigerante en las cubetas o fosas. Los evaporadores preferidos pueden dimensionarse mas pequenos y pueden fabricarse en particular sin cubetas o fosas, ya que el refrigerante se distribuye por el material poroso por las fuerzas de capilaridad en el evaporador. Ventajosamente el refrigerante puede introducirse en cualquier punto en el evaporador. De este modo es ademas posible usar un evaporador, en el que se incorporo el material poroso como carga, en posicion oblicua, lo que representa una ventaja considerable frente al evaporador divulgado en el estado de la tecnica. Es decir, gracias a las caracterlsticas del evaporador de acuerdo con la invention no es necesario posicionarlo en horizontal. El evaporador puede funcionar en horizontal o en posicion oblicua. Una posicion oblicua designa en el sentido de la invencion en particular una posicion no horizontal del evaporador. Puesto que el material poroso absorbe y acumula el refrigerante independiente de la respectiva posicion del evaporador, un evaporador de acuerdo con la invencion funciona en particular tambien en un uso portatil. En este caso, en presencia de fuerzas centrlfugas intensas o debido a sacudidas, tampoco se produce una merma del rendimiento del evaporador, ya que el refrigerante se distribuye en cualquier caso de manera optima sobre el evaporador o los apendices de tubo.
El material poroso distribuye el refrigerante esencialmente de manera uniforme en el evaporador, en particular el intercambiador de calor, sin bloquear el vapor que aparece en el evaporador en su trayecto de flujo. Desventajas tales como la presion hidrostatica del refrigerante as! como una distribution de refrigerante no optima tras una parada o en el funcionamiento a carga parcial se evitan igualmente. El refrigerante se introduce en el evaporador y, por las fuerzas de capilaridad del material, es absorbido por el material preferentemente de manera parcial y/o por completo y se distribuye en el mismo. El material absorbe el refrigerante y lo acumula y/o lo transporta, con lo cual no aparece esencialmente ninguna perdida de presion para el flujo de vapor que aparece.
El material esta preferentemente al menos parcialmente en contacto con el intercambiador de calor, con lo cual se transmite energla termica al material o al refrigerante absorbido por el material.
Igualmente se moja la superficie termoconductora del intercambiador de calor y/o de los apendices ventajosamente por una delgada pellcula de refrigerante. El refrigerante se evapora debido a la absorcion de la energla termica, que se transmite desde el intercambiador de calor y/o los apendices. Gracias a la estructura ventajosamente porosa del material, el vapor puede escapar y fluir atravesando el intercambiador de calor, sin que aparezca preferentemente ninguna perdida de presion para el flujo de vapor en el interior del intercambiador de calor.
En un evaporador ventajoso, para la circulation del refrigerante y para su introduction en el evaporador no es necesaria ninguna bomba u otra parte movida activamente. El refrigerante se distribuye a traves del material poroso esencialmente de manera uniforme en el evaporador. Es posible un funcionamiento eficaz del evaporador y de la maquina de sorcion sin un gran esfuerzo mecanico. Ademas, el mantenimiento del evaporador se simplifica esencialmente y se reducen los costes para el evaporador, ya que gracias al material puede fabricarse un evaporador mas compacto y mas ligero. El evaporador ventajoso cumple los requisitos exigidos a materiales utilizados en vaclo. Presenta una estabilidad qulmica y termica a largo plazo sorprendentemente alta, que es necesaria en particular para los distintos modos de funcionamiento de las maquinas de sorcion.
Es preferible que el material poroso se seleccione del grupo que comprende, arena, esferas de vidrio, fibras de vidrio, arcilla, lana mineral, vidrio expandido, celulosa, espuma rlgida, lana de vidrio, lana metalica o virutas, fibras, estructuras, estructuras finas o hilos metalicos, lana de roca, lana de escorias, vidrio soplado, perlita, silicato de calcio, piedra pomez natural, fibras ceramicas, espuma ceramica, espuma de silicato, espuma de yeso, acido sillcico pirogeno, lino, fibras de poliester, espuma rlgida de resina fenolica, fieltro o una mezcla de los mismos. Arena designa en el sentido de la invencion rocas clasticas, que representan acumulaciones sueltas de granos redondeados o angulosos, en particular de 0,06-2 mm de tamano. La arena presenta fuerzas de capilaridad especialmente altas y una gran capacidad de retention de agua. Arcilla designa en el sentido de la invencion una roca sedimentaria granulosa, no solidificada, incluida entre las rocas sueltas cohesivas, que se compone esencialmente de partlculas minerales. La arcilla presenta preferentemente una consistencia jabonosa estado humedo y tiene una alta capacidad de retencion de agua, una alta capacidad de hinchado y una alta capacidad de adsorcion con respecto a muchas sustancias inorganicas y organicas. Tambien puede ser preferible introducir una suspension de un material originalmente poroso en el evaporador, siendo la suspension un material poroso en el sentido de la invencion.
Resulto totalmente sorprendente el hecho de que los materiales porosos preferidos puedan usarse en un evaporador. El experto en la materia conoce que los materiales porosos preferidos no son parcialmente o solo diflcilmente termoconductores, con lo cual un experto en la materia no los utilizarla en un proceso termoconductor, tal como en un evaporador. Los experimentos han mostrado, sin embargo, que cuando el material poroso preferido se incorpora en particular como carga en el evaporador, el rendimiento del evaporador mejora considerablemente. Loa materiales ventajosos son porosos y consisten en un material que atrae el refrigerante, transportandose el refrigerante tambien en el interior del material poroso o en intersticios del material poroso. Los materiales presentan
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ventajosamente muchos espacios huecos, con un peso reducido. El vapor que aparece debido a la evaporacion del refrigerante puede fluir ventajosamente por los espacios huecos, lo que garantiza un modo de funcionamiento continuo del evaporador. Los materiales pueden obtenerse de manera economica, pudiendo aprovecharse tambien productos de desecho, que son favorables en particular desde puntos de vista ecologicos. Los materiales porosos preferidos presentan elevadas fuerzas de capilaridad y distribuyen el refrigerante de manera optima en el evaporador.
Una forma de realizacion preferida es el uso de fibras de vidrio como material poroso. Las fibras de vidrio son preferentemente hilos delgados que se obtienen a partir de vidrio y que presentan una alta resistencia a la traccion y a la presion. La fibra de vidrio tiene preferentemente una estructura amorfa y propiedades mecanicas isotropicas. Las fibras de vidrio pueden estar presentes en los mas diversos grosores, por ejemplo 0,1-3 mm (fibras de vidrio delgadas), 3-12 mm (fibras de vidrio debiles), 12-35 mm (fibras de vidrio fuertes), 35-100 mm (fibras de vidrio elasticas) y/o 100-300 mm (fibras de vidrio gruesas). Debido a ello pueden obtenerse ventajosamente diversas estructuras y formas a partir de las fibras de vidrio, con lo cual pueden adaptarse a diversas formas y tamanos de intercambiador de calor o evaporador. Ademas las fibras de vidrio pueden obtenerse a partir de vidrios especiales, por ejemplo vidrio de fibra o vidrio que comprende vidrio de cuarzo, vidrio sodico-calcico, vidrio flotado, vidrio de cristal al plomo y/o vidrio de borosilicato. Las fibras de vidrio estan configuradas preferentemente como virutas, cordones, mechas, esteras, tejidos y/o perlas de fibras de vidrio. Las virutas de fibras de vidrio son en particular segmentos cortos, de 3 mm de largo, de fibras de vidrio, preferentemente con y/o sin un revestimiento de silano. Sin embargo tambien pueden revestirse con resina de poliester o epoxldica. Ventajosamente pueden obtenerse virutas de fibras de vidrio de manera especialmente favorable. Ademas, gracias a la estructura de las virutas aparece sorprendentemente un relleno sumamente poroso.
Las fibras de vidrio tambien pueden procesarse como cordones de fibra de vidrio con una longitud practicamente ilimitada o una longitud limitada. En este caso pueden introducirse estructuras, como por ejemplo hilado, filamentos continuos, hilos retorcidos o cuerdas, en el evaporador. Las estructuras presentan elevadas fuerzas de capilaridad, con lo cual el refrigerante tambien se distribuye de manera uniforme en evaporadores configurados longitudinalmente. Las mechas de fibra de vidrio son preferentemente una determinada cantidad de filamentos continuos de fibra de vidrio agrupados en paralelo para formar una madeja, que pueden absorber una gran cantidad de refrigerante. Al igual que las esteras de fibra de vidrio o los tejidos de fibra de vidrio, las mechas de fibra de vidrio pueden usarse preferentemente en evaporadores que tienen que funcionar a alto rendimiento.
Las perlas de fibra de vidrio presentan preferentemente una forma redonda. El experto en la materia conoce sin embargo que tambien se denominan perlas a estructuras ovaladas o esencialmente redondas. Tambien es preferible combinar entre si las diversas estructuras de fibra de vidrio. Por ejemplo pueden fijarse perlas de fibra de vidrio a un cordon de fibra de vidrio. Mediante estas combinaciones se aumenta esencialmente el campo de uso de la fibra de vidrio como material poroso en un evaporador y pueden llenarse esencialmente todas las formas de evaporador con las estructuras. Ademas es ventajoso que la fibra de vidrio sea facilmente procesable, es decir que el material pueda adaptarse de manera sencilla y rapida a los diversos modos de funcionamiento de las maquinas de sorcion.
En otra forma de realizacion es preferible aplicar el material sobre el tubo, en particular rodeando o recubriendo el material los tubos del intercambiador de calor al menos parcialmente. El material puede rodear o recubrir ventajosamente los tubos del intercambiador de calor por completo. En este caso, el material esta unido activamente por ejemplo con al menos un tubo. El material puede estar colocado en el tubo mediante union por union de materiales, como por ejemplo pegado u otro. Mediante esta disposicion, el refrigerante absorbido por el material se pone en contacto directo con el tubo, es decir la superficie de intercambio de calor. As! se garantiza un modo de accion eficaz del intercambiador de calor y el refrigerante puede transformarse rapidamente a la fase de vapor. Sin embargo, el material tambien puede estar dispuesto solo en proximidad espacial al tubo, sin estar en contacto directo con el mismo. Tambien puede ser ventajoso unir el material solo parcialmente con uno o varios tubos. De este modo pueden surgir zonas - tubos que no presentan material-, que pueden usarse para otros dispositivos mecanicos, como por ejemplo paredes de separacion o valvulas.
Ademas, otra forma de realizacion preferida comprende un evaporador, en el que el material poroso esta aplicado sobre los apendices de tubo del intercambiador de calor. Los apendices de tubo son, por ejemplo placas, redes, nervios, abombamientos y/o laminas. Mediante estos apendices, que ventajosamente estan en contacto termoconductor con los tubos del intercambiador de calor, se aumenta la superficie de intercambio de calor efectiva del intercambiador de calor. Por consiguiente puede ser preferible que el material este colocado igual o exclusivamente en los apendices o que se encuentre al menos en proximidad espacial a los mismos. El material puede estar unido igualmente por union de materiales con los apendices. Sin embargo tambien puede ser ventajoso que el material entre en contacto con los apendices y/o los tubos. Mediante la incorporacion variable del material se ha demostrado una flexibilidad que posibilita un intercambio sencillo y rapido del material. El caloportador conducido por los tubos transmite energla termica a los tubos y a los apendices de tubo. El refrigerante se distribuye por las fuerzas de capilaridad del material poroso de manera uniforme en el intercambiador de calor y cubre al menos parcialmente los tubos y los apendices de tubo, con lo cual aparece ventajosamente una delgada pellcula de refrigerante o gotas o una estructura de gotas sobre los mismos. El refrigerante se evapora por la energla termica transmitida desde el fluido caloportador y fluye a traves del material poroso. Condicionado por la disposicion del
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material en el evaporador y la forma del material en si mismo, no se produce esencialmente perdida de presion para el flujo de vapor. La forma de realizacion preferida posibilita que el evaporador pueda ofrecerse a la venta como unidad y que el material no se salga del mismo durante el transporte del evaporador.
Ventajosamente, los apendices de tubo estan fabricados de metal. Tambien puede ser preferible proporcionar un evaporador en el que los apendices de tubo y/o estructuras de ampliacion de superficie son porosos. Los apendices de tubo y/o estructuras porosos, que comprenden placas, redes, nervios, abombamientos y/o laminas, presentan en particular una superficie porosa, que distribuyen el refrigerante por las fuerzas de capilaridad y transmiten energla termica al refrigerante. A este respecto puede fabricarse porosa solamente la superficie de los apendices de tubo. Esto puede conseguirse por ejemplo mediante la aplicacion de una capa porosa sobre los apendices de tubo. Sin embargo, tambien puede ser ventajoso configurar los apendices de tubo porosos en si mismos, oxidando por ejemplo el material, en particular la superficie. El experto en la materia conoce que, mediante una oxidacion controlada, se embastan superficies y se hacen porosas. La superficie embastada presenta una superficie ampliada y preferentemente porosa, que distribuye el refrigerante por medio de fuerzas de capilaridad, con lo cual se forma una delgada pellcula de llquido sobre la superficie, que puede transformarse mediante energla termica rapidamente al estado de vapor. Los apendices de tubo pueden realizarse preferentemente tambien como fibras metalicas, transportandose el refrigerante a traves de los espacios huecos formados entre las fibras. Ventajosamente, los apendices de tubo pueden disenarse como tubos nervados, en los que el refrigerante se distribuye por los nervios por medio de fuerzas de capilaridad. En una forma de realizacion preferida hay aplicada una capa hidrofila sobre el intercambiador de calor y/o los apendices de tubo y/o estructuras de ampliacion de superficie. La capa hidrofila puede estar aplicada sobre la superficie del evaporador, en particular del intercambiador de calor y/o los apendices de tubo de ampliacion de superficie. Hidrofila designa en el sentido de la invencion que la capa aplicada atrae el agua y/o distribuye el agua por la superficie en una pellcula delgada. En este caso puede tratarse, por ejemplo, de pollmeros o geles, que hacen que el refrigerante en la capa o la superficie se distribuya formando una delgada pellcula de refrigerante. Mediante la transmision de energla termica desde la superficie del intercambiador de calor y/o los apendices de tubo y/o estructuras de ampliacion de superficie a la pellcula delgada, esta se transforma a la fase de vapor.
Un fluido que comprende, por ejemplo, agua u otro caloportador, se conduce por los tubos y los tubos estan dispuestos de tal manera que se forman paquetes de tubos en un plano. Paquetes de tubos describen en el sentido de la invencion una agrupacion de tubos, estando dispuestos preferentemente los paquetes de tubos en particular como un serpentln en un plano. El plano puede encontrarse en una posicion vertical u horizontal u otra. En los tubos pueden colocarse en un plano apendices de tubo.
Intersticios designan en el sentido de la invencion un espacio hueco en el intercambiador de calor, que no presenta ningun componente funcional. Es ventajosa una disposicion alterna de los paquetes de tubos dispuestos unos sobre otros con los intersticios, es decir entre dos paquetes de tubos dispuestos uno sobre otro aparece un intersticio. Preferiblemente, una distancia, es decir el intersticio, entre dos paquetes de tubos asciende a de 0,2 a 1,0 cm, de manera especialmente preferente a 0,5 cm. Sin embargo tambien pueden ser preferibles distancias menores o mayores. Los paquetes de tubos pueden disponerse unos sobre otros en distintos angulos unos con respecto a otros. En este caso es ventajosa una disposicion esencialmente paralela de los paquetes de tubos. Sin embargo, el experto en la materia sabe que una disposicion esencialmente paralela tambien comprende una disposicion de los paquetes de tubos que difiere de un paralelismo idealizado en 5-10 grados.
La disposicion preferida de los tubos en el intercambiador de calor posibilita, por ejemplo, la incorporacion de cubetas de recogida en los intersticios, en las que se acumula preferentemente refrigerante. El refrigerante presente en las cubetas de recogida esta preferentemente en contacto directo con los tubos y/o los apendices de tubo. Gracias a los intersticios se garantiza, ademas, que el refrigerante atraviese el intercambiador de calor de manera optima, con lo cual preferentemente todos los tubos y apendices de tubo se aprovechan como superficies de intercambio de calor. De este modo se mejora la eficacia del intercambiador de calor.
De acuerdo con la invencion, el material esta presente situado al menos parcialmente sobre los tubos y en los intersticios. El material puede introducirse de manera sencilla en el evaporador y esta ventajosamente en contacto con los tubos y/o los apendices de tubo del intercambiador de calor. En este caso, el material puede colocarse por ejemplo sobre los tubos por medio de uniones por union de materiales. El material tambien puede llenar esencialmente por completo los intersticios del evaporador o intercambiador de calor. De este modo se garantiza que el refrigerante se distribuya de manera optima en el evaporador. El refrigerante se distribuye por las fuerzas de capilaridad del material en el mismo y as! puede salvar igualmente los intersticios, en los que no estan dispuestos tubos. Pueden obtenerse as! evaporadores compactos y ligeros, en los que gracias al material el refrigerante entra en contacto con los tubos y/o apendices de tubo y tiene lugar una transferencia de energla, con lo cual se provoca la evaporacion del refrigerante. Condicionado por la estructura abierta - caracterizada por los intersticios y el material poroso - del evaporador, el refrigerante puede atravesar el evaporador y/o el intercambiador de calor. No aparece preferentemente ninguna perdida de presion para el flujo de vapor y se mejora esencialmente la eficacia del evaporador.
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Ademas es preferible que las virutas de fibras de vidrio presenten al menos parcialmente una longitud mayor que la distancia entre dos laminas o nervios. Esta forma de realizacion preferida posibilita un llenado sencillo del evaporador con el material. Ademas, mediante la longitud preferida se obtiene una orientacion preferida del material, es decir, el material esta presente preferentemente en una orientacion determinada en el evaporador y intercambiador de calor. De este modo se hace que el refrigerante se absorba bien por el material. Ademas, la superficie de contacto entre el material y el tubo o los apendices de tubo es por tanto especialmente grande y el refrigerante se pone en contacto directo con los tubos y/o apendices de tubo, lo que provoca a su vez una transmision de calor optima.
La invencion se refiere igualmente al uso de un material poroso como relleno en un evaporador. Tambien puede ser preferible verter un material, en particular un material de fibra, como relleno en el evaporador. Una fibra es en el sentido de la invencion una construccion delgada y flexible, que constituida por componentes sinteticos y/o naturales. El material, en particular el material de fibra, puede estar aplicado sobre los tubos y/o apendices de tubo del evaporador, en particular del intercambiador de calor. Sin embargo, tambien puede ser preferible que el material, en particular material de fibra, no este colocado sobre los mismos, sino solo en proximidad espacial a los tubos y/o apendices de tubo.
Es preferible ademas que el evaporador comprenda un intercambiador de calor que presente al menos un tubo, un canal, y/o una combination de ambas cosas, por el que fluye un fluido, que estan expuestos al menos parcialmente a un refrigerante, llenando el material el evaporador esencialmente por completo y estando presente puesto en contacto con el tubo, canal y/o combinacion. El refrigerante se absorbe preferentemente por el material poroso y se distribuye por las fuerzas de capilaridad en el evaporador. El material, que se usa preferentemente como material de fibra, distribuye el refrigerante de manera optima en el evaporador en particular sobre las superficies del intercambiador de calor del intercambiador de calor, sin bloquear el vapor de refrigerante que all! aparece en su trayecto de flujo posterior. De este modo puede mejorarse considerablemente el rendimiento del evaporador o del intercambiador de calor. Ademas no se requieren componentes mecanicos, que pongan el refrigerante en circulation, para conseguir as! una distribution del refrigerante en el evaporador. Se garantiza sorprendentemente tambien una distribucion de refrigerante optima tras una parada o en el funcionamiento a carga parcial del evaporador.
En particular gracias a las propiedades flsicas y qulmicas ventajosas del material poroso, el refrigerante puede atraerse, transportarse y preferentemente acumularse a corto plazo, sin que aparezca una perdida de presion para el flujo de vapor que aparece. Otras ventajas son que el rendimiento del evaporador puede mejorarse en vaclo sin utilizar bombas de circulacion u otras partes movidas activamente. Ademas pueden proporcionarse evaporadores compactos, que pueden utilizarse en diversos sectores. El material poroso presenta una elevada estabilidad qulmica y termica a largo plazo y compatibilidad con los materiales utilizados en el evaporador o en una maquina de sorcion. Ademas es preferible que el material poroso sea inerte y que no produzca ninguna reaction qulmica con el refrigerante o que tampoco se modifique qulmicamente.
Gracias al material poroso pueden ahorrarse ventajosamente costes de production y reducirse el peso del evaporador. Los evaporadores pueden fabricarse individualmente para un proceso especlfico, pudiendo introducirse el material preferentemente como relleno en el evaporador una vez fabricado el mismo. El material tambien puede inmovilizarse ventajosamente en componentes del intercambiador de calor, que comprenden por ejemplo tubos o canales. Preferiblemente la inmovilizacion se produce mediante pegado y/o incorporation en estructuras reticuladas.
Sin embargo tambien puede ser preferible que el intercambiador de calor presente apendices de tubo o estructuras de ampliation de superficie, seleccionadas del grupo que comprende placas, redes, nervios, abombamientos, estructuras de rejilla bi- o tridimensionales y/o laminas, en las que puede colocarse o esta colocado el material preferentemente. Mediante los componentes de ampliacion de superficie se amplla la superficie de intercambio de calor de manera considerable, de modo que se mejora el rendimiento y la eficacia del intercambiador de calor. El material puede verterse en el intercambiador de calor y/o fijarse a los componentes. Para la fijacion pueden usarse preferentemente adhesivos, que establecen una union permanente entre componente y material. El material distribuye el refrigerante en particular por las fuerzas de capilaridad de manera uniforme en el intercambiador de calor, en particular el evaporador.
El material de fibra se selecciona preferentemente del grupo que comprende fibras metalicas, fibras de yeso, fibras de anhidrita, fibras de fieltro, fibras de tobermorita, fibras de wollastonita, fibras de xonotlita, fibras de lana de roca, fibras de algodon, fibras de celulosa, fibras de poliester, fibras de poliamida, fibras de ester de acido metacrllico, fibras poliacrllicas, fibras de nitrilo, fibras de polietileno, fibras de polipropileno y/o fibras de silicato, en particular fibras de vidrio. Ventajosamente, los diferentes materiales de fibra pueden utilizarse para diferentes evaporadores en funcion de su modo de funcionamiento y lugar de uso. Sin embargo, tambien ser ventajoso mezclar los materiales de fibra o por ejemplo anadir virutas metalicas o lana, que provocan un aumento de la permeabilidad al vapor y/o de la conductividad termica. Tambien pueden aprovecharse suspensiones de las fibras, que se introducen en el evaporador. Los experimentos han mostrado que en particular suspensiones de fieltro son ventajosas y presentan elevadas fuerzas de capilaridad. El refrigerante puede as! distribuirse de manera optima en el evaporador, posibilitando las suspensiones un escape y un flujo del vapor de refrigerante. El refrigerante se distribuye por las
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fuerzas de capilaridad del material de fibra y mediante fuerzas de difusion en el mismo y en el evaporador, con lo cual se establece a su vez un contacto optimo entre la superficie de transmision de calor - los tubos y/o los apendices de tubo - y el refrigerante. La eficacia del evaporador se mejora con ello. Ademas, gracias a un rendimiento mejorado puede obtenerse un evaporador mas pequeno y compacto.
En una forma de realizacion preferida, el material de fibra se incorpora como suspension en el evaporador. El material de fibra puede triturarse por medio de aparatos mecanicos conocidos por el experto en la materia para la trituracion de los mas distintos materiales. Por ejemplo, el material de fibra puede picarse o desmenuzarse. El material triturado se mezcla preferentemente con un llquido, por ejemplo agua, con lo cual aparece una suspension. La suspension puede secarse e incorporarse como suspension secada, porosa y permeable al vapor en el evaporador. Se ha demostrado sorprendentemente que la suspension secada puede incorporarse de manera rapida y sencilla en el evaporador. Ventajosamente la suspension porosa secada puede introducirse por vibracion en el evaporador. En este caso se coloca el evaporador preferentemente en un dispositivo vibrador. Mediante el movimiento de vibracion se introduce la suspension porosa en el evaporador y se distribuye en el mismo. La suspension secada llena el evaporador esencialmente por completo y forma durante el funcionamiento del evaporador canales de vapor para el refrigerante. Sin embargo, tambien puede ser preferible no secar la suspension, sino incorporarle en estado humedo en el evaporador. La incorporacion puede lograrse igualmente por medio de un dispositivo vibrador. Ventajosamente puede aprovecharse el llquido usando para la obtencion de la suspension como refrigerante en el evaporador. La suspension humeda se incorpora en el evaporador y el llquido se evapora por la energla termica, formando la suspension canales de vapor, que posibilitan el flujo del vapor que aparece. Resulto sorprendente que la suspension incorporada mejorase el rendimiento del evaporador, al distribuirse el refrigerante a traves de la suspension en el evaporador de manera optima y evaporarse mas rapidamente por el contacto con las superficies de intercambio de calor.
A continuacion se explicara a modo de ejemplo la invencion con ayuda de figuras, pero sin limitarse a las mismas. Muestran:
la figura 1 la figura 2 las figuras 3 A) y B) las figuras 4 A)-E) la figura 5 la figura 6
un ejemplo de un intercambiador de calor descrito en el estado de la tecnica
un ejemplo de un intercambiador de calor de acuerdo con la invencion
una operacion de basculacion de un evaporador descrito en el estado de la tecnica
evaporadores preferidos con material de fibra
mecanismos de transporte en un evaporador preferido
flujos de fluido en un evaporador preferido
La figura 1 muestra un ejemplo de un intercambiador de calor descrito en el estado de la tecnica. El intercambiador de calor 1 esta inundado con refrigerante 2 y el refrigerante 2 cubre el tubo 3 por completo. Igualmente estan rodeadas las laminas 4 casi por completo por el refrigerante 2. En el intercambiador de calor 1 inundado divulgado en el estado de la tecnica se demuestra que la superficie de intercambiador de calor inundada, es decir la superficie por debajo de la superficie de refrigerante 5 no esta disponible o solo de manera limitada para una transmision de calor 7 efectiva. Ademas, la incorporacion de apendices de ampliacion de superficie (laminas 4) no es eficaz, ya que estos dado el caso estan inundados por el refrigerante 2 y apenas evaporan refrigerante 2. El cambio de fase del refrigerante tiene lugar exclusivamente en la superficie de refrigerante 5 horizontal.
La figura 2 muestra un ejemplo de un intercambiador de calor de acuerdo con la invencion. En el intercambiador de calor 1 se introduce un material poroso 6, que por ejemplo puede estar compuesto por fibra de vidrio. Pueden usarse diferentes estructuras o formas de la fibra de vidrio. Ejemplos de ello son virutas de vidrio o cordones de fibra de vidrio. El intercambiador de calor 1 esta relleno preferentemente por completo con el material 6. Sin embargo, tambien puede ser preferible llenar el intercambiador de calor 1 solo parcialmente. El material 6 puede estar unido directamente con el tubo 3 y/o los apendices de tubo, por ejemplo las laminas 4. Sin embargo, tambien puede ser preferible que el material 6 este en contacto con el tubo 3 y/o los apendices de tubo 4, sin estar unido con los mismos por medio de una union por union de materiales. Un refrigerante 2 incorporado en el intercambiador de calor 1 es absorbido por el material 6 y distribuido por las fuerzas de capilaridad en el intercambiador de calor 1. De este modo se consigue una distribucion optima del refrigerante 2 en el intercambiador de calor 1 y se aumenta la superficie de intercambio de calor. De este modo se mejora la eficacia del intercambiador de calor 1. Ventajosamente, el intercambiador de calor consiste en paquetes de tubos, que estan dispuestos en planos. Entre los planos aparecen preferentemente intersticios, que igualmente pueden estar rellenos con el material poroso.
Las figuras 3 A) y B) esquematizan una operacion de basculacion de un evaporador descrito en el estado de la tecnica. Una desventaja de los evaporadores 1 descritos en el estado de la tecnica es que tienen que posicionarse en horizontal. Al bascular el evaporador/ intercambiador de calor 1 sale refrigerante del evaporador 1, con lo cual
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este refrigerante se pierde inicialmente del evaporador 1, no puede evaporarse y dado el caso tiene que volver a alimentarse. Ademas debido a la basculacion, que tambien puede estar causada por fuerzas centrlfugas, puede reducirse el aprovechamiento de la superficie de intercambio de calor de los tubos 3 o apendices de tubo 4. El evaporador de acuerdo con la invention tambien puede aprovecharse ventajosamente en position oblicua.
Las figuras 4 A)-E) representan un evaporador preferido con material de fibra. La figura 4 A) muestra un evaporador con material de fibra 6, en el que el material de fibra 6 rellena el evaporador 1 por completo y esta dispuesto entre los apendices de tubo 4. En estado secado, el material de fibra 6 es en particular totalmente permeable al vapor (vease la figura 4 C)). La figura 4B) muestra una ampliation del material de fibra 6 incluido entre los apendices de tubo 4. La figura 4 E) representa un material de fibra 6 preferido en el estado seco en el evaporador 1. El material de fibra 6 es permeable al vapor en el estado seco. La figura 4 D) muestra que mediante la absorcion del refrigerante y/o mediante la formation de una suspension o pasta, mediante la cual dado el caso puede conseguirse una introduction mejorada del material de fibra 6, se consigue un cierre casi completo de posibles trayectos o canales de vapor. La figura 4 E) muestra que mediante un secado de la suspension y/o en el caso de una primera evacuation de vapor / generation de vapor del refrigerante aparecen canales de vapor 8, que vuelven a hacer permeable la estructura global. El vapor de refrigerante puede atravesar la suspension.
La figura 5 esquematiza mecanismos de transporte, que pueden tener lugar en un evaporador preferido. El refrigerante llquido 9 (flechas de bloque) se distribuye por las fuerzas de capilaridad del material poroso 6, por ejemplo fibras de vidrio, en el evaporador 1 y moja una superficie de intercambiador de calor, que comprende tubos 3 y/o apendices de tubo 4 en una delgada pellcula de llquido 11. Ventajosamente, el material poroso 6 transporta de manera continua refrigerante llquido 9 a los tubos 3 y/o apendices de tubo, con lo cual se consigue un mojado en particular constante de la superficie de intercambio de calor con refrigerante llquido 9. Mediante el aporte de energla termica por parte de la superficie de intercambiador de calor, la delgada pellcula de refrigerante 11 puede evaporarse rapidamente. El refrigerante 10 en forma de vapor que aparece puede escapar del evaporador 1 a traves de la estructura permeable al vapor, porosa, del material 6.
La figura 6 muestra flujos de fluido en un evaporador preferido. El refrigerante puede incorporarse en diversos puntos en el evaporador 1. La figura 6 muestra entradas preferidas para el refrigerante 12. El refrigerante puede por ejemplo introducirse por abajo, por arriba o por en medio en el evaporador 1. El material poroso presente en el evaporador 1 distribuye el refrigerante de manera optima en el evaporador 1 por medio de fuerzas de capilaridad. El refrigerante llquido 9 se transporta por el material poroso en el evaporador, con lo cual se forma una pellcula de refrigerante sobre las superficies de intercambiador de calor. La pellcula se evapora debido al aporte de energla termica, pudiendo escapar el refrigerante 10 en forma de vapor a traves del material poroso permeable al vapor.
Lista de numeros de referenda
1 intercambiador de calor/evaporador
2 refrigerante
3 tubo
4 apendices de tubo, por ejemplo laminas
5 superficie de refrigerante
6 material poroso
7 transferencia de calor
8 canales de vapor
9 refrigerante llquido
10 refrigerante en forma de vapor
11 delgada pellcula de refrigerante
12 entradas de refrigerante

Claims (13)

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    REIVINDICACIONES
    1. Evaporador para una maquina de sorcion, que comprende un intercambiador de calor que presenta al menos un tubo, un canal y/o una combinacion de ambas cosas, por donde fluye un fluido, que se exponen al menos parcialmente a un refrigerante, estando el evaporador lleno de un material permeable al vapor, en particular poroso, y estando presente puesto al menos parcialmente en contacto con el tubo, el canal y/o la combinacion, caracterizado por que en el intercambiador de calor estan dispuestos varios tubos o canales esencialmente en paralelo, con lo cual se forman intersticios entre los mismos, estando presente el material poroso al menos parcialmente sobre los tubos y en los intersticios.
  2. 2. Evaporador segun la reivindicacion anterior, caracterizado por que el intercambiador de calor presenta apendices de tubo o estructuras de ampliacion de superficie, en particular placas, redes, nervios, abombamientos, estructuras de rejilla bi- o tridimensionales y/o laminas.
  3. 3. Evaporador segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el material poroso se selecciona del grupo que comprende arena, esferas de vidrio, fibras de vidrio, arcilla, lana mineral, vidrio expandido, celulosa, espuma rlgida, lana de vidrio, lana o virutas metalicas, lana de roca, lana de escorias, vidrio soplado, perlita, silicato de calcio, piedra pomez natural, fibras ceramicas, espuma ceramica, espuma de silicato, espuma de yeso, acido sillcico pirogeno, lino, fibras de poliester, espuma rlgida de resina fenolica, fieltro o una mezcla de los mismos.
  4. 4. Evaporador segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las fibras de vidrio estan configuradas como virutas, cordones, hilos, mechas, esteras, tejidos y/o perlas de fibras de vidrio.
  5. 5. Evaporador segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el material poroso esta presente en forma solida y/o llquida en el evaporador.
  6. 6. Evaporador segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el material poroso esta aplicado sobre el tubo, en particular envolviendo o recubriendo el material al menos parcialmente los tubos del intercambiador de calor.
  7. 7. Evaporador segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el material poroso esta aplicado sobre los apendices de tubo o sobre estructuras del intercambiador de calor que ampllan las superficies de intercambio de calor.
  8. 8. Evaporador segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las virutas de fibras de vidrio presentan al menos parcialmente una longitud mayor que la distancia entre dos laminas o nervios.
  9. 9. Evaporador segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los apendices de tubo y/o las estructuras de ampliacion de superficie son porosos.
  10. 10. Evaporador segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el material poroso presenta fuerzas de capilaridad.
  11. 11. Evaporador segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que hay aplicada una capa hidrofila sobre el intercambiador de calor y/o los apendices de tubo y/o las estructuras de ampliacion de superficie.
  12. 12. Uso de un material poroso como relleno en un evaporador segun la reivindicacion 1.
  13. 13. Uso segun la reivindicacion anterior, caracterizado por que el intercambiador de calor presenta apendices de tubo o estructuras de ampliacion de superficie, que se seleccionan del grupo que comprende placas, redes, nervios, abombamientos, estructuras de rejilla bi- o tridimensionales y/o laminas.
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