Una unidad de condensación es un dispositivo que se utiliza para condensar una sustancia gaseosa en su forma líquida mediante enfriamiento. Una unidad condensadora es técnicamente un tipo de intercambiador de calor, y su tamaño varía desde un dispositivo extremadamente pequeño hasta unidades grandes de tamaño industrial. Las unidades de condensación también son increíblemente variadas en aplicaciones, con usos como enfriamiento en refrigeradores, acondicionadores de aire, reacciones químicas y especialmente en plantas de energía de turbinas de vapor. El agua se usa típicamente como refrigerante en el proceso de condensación, pero también se han empleado con éxito otras formas de refrigerantes.
Un condensador de superficie es un tipo de unidad de condensación que se encuentra a menudo en las plantas de energía de vapor. Un ciclo de vapor típico consiste en precalentar el agua y llevarla a su punto de ebullición, momento en el que se vaporiza o sobrecalienta en vapor a alta presión. Este vapor se envía a una serie de turbinas, donde después de pasar por múltiples ciclos, se condensa nuevamente en agua. El proceso de condensación es una parte extremadamente importante del ciclo de vapor, porque permite que una planta de vapor recicle el vapor que de otra manera se habría desperdiciado. Por esta razón, los condensadores ayudan a aumentar la eficiencia en las plantas de energía de vapor al reducir la demanda de agua.
Normalmente, los condensadores de superficie constan de una estructura de carcasa y tubo. Aquí es donde el agua fría corre a través de una serie de tubos dentro de una carcasa de metal llena de vapor exhausto. El agua fría lleva las tuberías a una temperatura relativamente baja, que luego enfría el vapor dentro de la carcasa. Una vez condensado el vapor, el agua se recoge debajo de la unidad en un pozo caliente. En aplicaciones de vapor más pequeñas, la unidad de condensación puede adoptar una forma similar a la del radiador de un automóvil.
Otro tipo común de unidad de condensación es una unidad de condensación de aire acondicionado. Esta es solo una parte de los tres componentes esenciales de una unidad de aire acondicionado. Primero, una unidad de condensación condensa el vapor de refrigerante en forma líquida. En segundo lugar, al igual que una bomba, un compresor crea un flujo constante de líquido refrigerante, donde se mueve a lo largo de la tercera etapa. Esta tercera etapa consta de un ventilador o soplador, que expulsa aire frío creado por el efecto de enfriamiento del líquido refrigerante que fluye.
Las unidades de condensación también se utilizan comúnmente en aplicaciones químicas. Sin embargo, una unidad de condensación de laboratorio es muy diferente de lo que se vería en una planta de energía de vapor o en un acondicionador de aire. A diferencia de los intercambiadores de calor comunes, los condensadores químicos y de laboratorio consisten en un gran tubo de vidrio a través del cual fluye el agua. En medio de este tubo más grande hay otro tubo más pequeño, en el que entra un vapor caliente. Al entrar, el efecto de enfriamiento del agua que lo rodea lleva el vapor a una temperatura a la que puede condensarse.
Un uso común de los condensadores de laboratorio es la destilación de agua. El agua contiene muchas impurezas que no son deseadas en los procesos químicos y de calentamiento. Cuando se calienta hasta el punto en que el agua se evapora, se pueden dejar depósitos pequeños e impuros. En las centrales eléctricas de vapor, esto es muy indeseable, porque estos depósitos pueden provocar corrosión. En aplicaciones químicas, la presencia de impurezas también puede resultar en una reacción química no deseada.
Otro tipo de unidad de condensación se conoce como condensador de contacto directo. En este tipo, el gas y el líquido refrigerante entran en contacto directo. Cuando se usan, el líquido y el gas que se combinan son sustancias idénticas en diferentes formas, como la combinación de agua y vapor.