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El intercambiador de calor es un dispositivo diseñado para transferir calor entre dos fluidos, encontrándose éstos en contacto o separados por una barrera sólida. Se trata de componentes esenciales en los sistemas de climatización o refrigeración, acondicionamiento de aire, producción energética y procesamiento químico.

Los intercambiadores de calor se pueden emplear para:

Elevar la temperatura de un fluido gracias a otro más caliente.

Refrescar un fluido empleando otro con menor temperatura.

Llevar al punto de ebullición a un fluido por la acción de un segundo con mayor temperatura.

Condensar gases utilizando fluidos fríos.

Llevar a ebullición un determinado fluido mientras se condensa otro gaseoso más caliente.

Existen dos tipos de intercambiadores:

Intercambiador de calor de contacto directo

En los intercambiadores de contacto directo la transferencia de calor se efectúa por medio de una mezcla física de los fluidos intervinientes en el proceso. Las dos corrientes son fácilmente separables tras el intercambio de energía. Las torres de refrigeración son intercambiadores de contacto directo, que se encargan de quitar el calor de una corriente de agua caliente, por medio de aire seco y frío circulante en el sistema.

Intercambiador de calor de contacto indirecto

En los mecanismos de acción indirecta, no existe contacto directo entre los fluidos, no llegan a mezclarse. Se hallan separados por elementos sólidos, por un espacio e, incluso, por un lapso de tiempo. El calor se transfiere por convección o conducción a través de la pared separadora. Los intercambiadores de calor de contacto indirecto pueden ser de tubos concéntricos o doble tubo, de coraza y tubos, de placas, compactos, regeneradores etc.

Los equipos de doble tubo son los más sencillos que existen. Están conformados por dos piezas concéntricas de diferente diámetro. Uno de los fluidos circula por el interior del más pequeño y el otro lo hace por el espacio anular entre ambos tubos.

Los intercambiadores de coraza y tubos son muy utilizados en la industria. Los sistemas de placas están ensamblados a base de una sucesión de láminas de metal, armadas todas en un bastidor y separadas por juntas fijadas a una coraza de acero. La conexión entre las láminas permite que entre la primera y la segunda fluya un determinado fluido, entre la segunda y la tercera otro y así sucesivamente.

Los intercambiadores de calor son muy usados en todo tipo de instalaciones de climatización, pero además, pueden ser utilizados para recuperar energía en diferentes procesos, mejorando mucho la eficiencia energética.

Recuperación de calor para aire: trabajan recuperando energía del aire de extracción, que se usa para precalentar el aire introducido al sistema.

Recuperación de calor de purgas: permiten usar la energía térmica del agua caliente que se purga en una caldera, para precalentar el agua del circuito que se repone.

Recuperadores para gases o economizadores: una aplicación fundamental es recuperar calor en los productos de combustión en calderas.

Recuperadores de calor de condensación: se usan en las calderas de condensación para extraer calor de condensación del vapor de agua contenido en los humos y aprovechar esta energía.

Los intercambiadores de calor son por lo tanto equipos básicos para el funcionamiento de cualquier instalación energética, pero también un sistema clave para mejorar la eficiencia energética y disminuir el consumo de energía.