Cómo funciona la deshumidificación por condensación

La humedad relativa indica cuánto está saturado el aire a su temperatura actual. El punto de rocío indica la temperatura a la que ya no puede retener el vapor que transporta. Enfriar el aire por debajo de su punto de rocío es la única forma en que una bobina puede extraer agua, por lo que la superficie de la bobina debe estar siempre más fría que el punto de rocío del aire que entra en la unidad.

Esta relación define todo el diseño. Con aire a 30 °C y 60% HR, el punto de rocío está cerca de 21 °C; por tanto, una bobina a 12 °C condensa el agua fácilmente. Con aire a 5 °C y 80% HR, el punto de rocío se acerca a 2 °C, lo que obliga a que la bobina trabaje por debajo de 2 °C; si desciende por debajo de cero, comienza a helarse. Cuanto más bajo sea el punto de rocío que se solicite, más fría debe estar la bobina y menos humedad cederá cada metro cúbico de aire al atravesarla.

El circuito de refrigeración detrás de esos escalones es el mismo que se usa en cualquier enfriador: compresor, condensador, dispositivo de expansión y evaporador. Lo que lo convierte en un deshumidificador en lugar de un enfriador es que el evaporador y el condensador están en la misma corriente de aire, por lo que el calor extraído del aire en la bobina fría se devuelve en la bobina caliente.

El evaporador elimina tanto el calor sensible como el calor latente contenido en el vapor de agua. El condensador devuelve al mismo flujo de aire el trabajo del compresor, menos lo que se pierde en el condensado y a través del gabinete. El resultado neto es aire con una temperatura cercana a la ambiente y un punto de rocío más bajo, además de un pequeño aumento de calor sensible debido a la potencia del compresor.

En la práctica, esto significa que una unidad condensadora se comporta como un calentador suave en un espacio fresco y añade carga a una sala de máquinas ya caliente. En habitaciones con aire acondicionado, el recalentamiento suele ser bienvenido porque el aire vuelve seco en lugar de frío y con corrientes, sin necesidad de una segunda fuente de calor para mantener la habitación en el punto establecido.

La eficiencia aumenta con la humedad del aire de entrada. El aire más cálido y húmedo aporta más vapor para condensar con la misma potencia del ventilador, por lo que siempre debe indicarse la condición en la que se midió la capacidad nominal, como 30 °C y 80% HR. Una unidad clasificada bajo esas condiciones no entregará los mismos litros por día en un sótano a 12 °C.

Por debajo de una temperatura ambiente aproximada de 10–15 °C, la bobina debe bajar de 0 °C para alcanzar el punto de rocío. Se forma escarcha en las aletas, los ciclos de deshielo interrumpen la deshumidificación y la capacidad útil disminuye rápidamente. Por debajo de un punto de rocío de unos 5 °C, este límite se alcanza antes y el control se vuelve inestable.

Las cámaras frigoríficas, los almacenes sin calefacción en invierno y las habitaciones secas mantenidas bajo un 30% HR a baja temperatura no están sujetas a condensación. Un rotor desecante elimina el vapor mediante una rueda higroscópica y lo regenera con calor, por lo que nunca necesita una bobina por debajo de 0 °C y mantiene su capacidad a medida que disminuye la temperatura del aire.

Todas las series condensadoras utilizan esta disposición de evaporador y condensador. Lo que varía es el tamaño del serpentín, la trayectoria del flujo de aire y el método de montaje, factores que determinan la ubicación adecuada de cada unidad.

El principio no varía tanto como el equipo. En espacios fríos o cuando la especificación exige un punto de rocío inalcanzable con bobinas, se emplea el rango de rotores desecantes. Si una estancia requiere control simultáneo en ambas direcciones (temperatura y humedad), una unidad de temperatura y humedad constante integra secado, calefacción e humidificación en un solo armario. Cuando el problema es el aire seco en lugar del húmedo, la función corresponde a la humidificación, tarea que asumen las unidades ultrasónicas.

La capacidad nominal es una curva, no un número único. Dos espacios del mismo volumen con diferentes cargas de humedad requieren modelos distintos; la respuesta honesta a veces es un equipo más pequeño que funciona de forma estable en lugar de uno más grande que se enciende y apaga constantemente.

No, no funciona por sí solo. Seca el aire y devuelve la mayor parte del calor que extrae, por lo que el efecto neto es un ligero aumento de temperatura en lugar de refrigeración. Si una habitación también necesita enfriamiento sensible, eso corresponde a la función del aire acondicionado, y ambas cargas deben dimensionarse conjuntamente en lugar de esperar que un único armamento las cubra.