Trabajo con enfriadores: 7 datos importantes que debe saber

Los enfriadores son máquinas que se utilizan para deshumidificar o enfriar líquidos. Hay varios tipos de enfriadores clasificados según el fluido de trabajo utilizado, el mecanismo de trabajo utilizado, etc.

Este artículo explica cómo funciona una enfriadora, los diferentes tipos de enfriadoras que se utilizan en la industria e información general sobre los compresores que se utilizan en las enfriadoras enfriadas por aire.

¿Cómo funciona una enfriadora refrigerada por aire?

¿Alguna vez ha visto varios ventiladores instalados en la parte superior de un edificio? Se utilizan con fines de refrigeración dentro del edificio. Estos ventiladores son parte de un sistema más grande conocido como enfriador enfriado por aire.

Chiller es una máquina que absorbe calor utilizando ciclo de compresión de vapor, ciclo de absorción de vapor o ciclo de adsorción de vapor. El fluido frío puede pasar a través de un intercambiador de calor para otras aplicaciones. Conceptos de termodinámica se utilizan en enfriadores enfriados por aire para enfriar el fluido o deshumidificar el aire.

Los enfriadores recogen el calor del agua y lo devuelven a la unidad de tratamiento de aire que utiliza agua fría para su funcionamiento. Después de la operación de la AHU, la temperatura del agua aumenta y regresa al enfriador de aire.

¿Cómo funciona un enfriador industrial?

El propósito principal del enfriador de aire industrial es enfriar el agua y enviarla de regreso a la unidad de tratamiento de aire (AHU, por sus siglas en inglés). Una vez que la UTA realiza su tarea especificada, el agua dentro de la UTA se calienta. Esta agua tibia se envía de regreso a la entrada del enfriador. Este ciclo continúa hasta el final de la operación de la AHU.

El enfriador de aire absorbe el calor del agua procesada que ingresa a la entrada del enfriador. El calor se absorbe con la ayuda del evaporador de la enfriadora.

Una vez que el refrigerante liquido pasa a través del evaporador, su fase cambia a gas y la presión disminuye en este proceso. Después de la compresión, el refrigerante que sale tiene alta presión y alta temperatura.

Este gas ingresa al condensador donde se enfría mediante ventiladores de condensación. Los ventiladores de refrigeración llevan el calor al ambiente, por lo que se sugiere instalar enfriadores de aire fuera de la habitación o en un lugar donde la descarga de calor no sea un problema.

Un enfriador de aire industrial tiene los siguientes componentes: evaporador, condensador, compresor, bomba y ventiladores de refrigeración.

• Evaporador: quita calor del agua para cambiar la fase de líquido a gas.
• Compresor: la temperatura y la presión del gas aumentan al comprimir el gas en el compresor.
• Ventiladores de condensación/ventiladores de refrigeración: los ventiladores de refrigeración eliminan el calor del refrigerante reduciendo la temperatura de gas.
• Condensador: la fase vuelve a convertirse en líquido dentro del condensador.

¿Para qué se utilizan las enfriadoras industriales?

Los enfriadores industriales se utilizan para mecanismos de enfriamiento, productos y una amplia gama de maquinaria. Se puede centralizar donde un enfriador se puede usar para múltiples aplicaciones o descentralizar donde todas y cada una de las aplicaciones tienen un enfriador dedicado.

Los enfriadores se utilizan en las industrias del plástico, aceites para trabajos de corte de metales, moldeo por inyección y soplado, procesamiento de cemento. También se utilizan en sistemas de enfriamiento de turbinas de gas, aplicaciones de alto calor como MRI y láseres en hospitales.

Los enfriadores refrigerados por líquido se utilizan para operaciones en interiores debido a que el líquido absorbe el calor rechazado. Las enfriadoras enfriadas por aire están diseñadas para instalaciones al aire libre porque el calor se rechaza en el ambiente. Por lo tanto, la mayoría de los enfriadores enfriados por aire se instalan en la parte superior de los edificios.

Tipos de compresores utilizados en enfriadoras refrigeradas por aire

Hay varios tipos de compresores que se pueden utilizar en enfriadoras según los requisitos de carga de la aplicación. A continuación se muestran los compresores que se pueden utilizar en enfriadoras:

• Compresor alternativo: un simple bomba de desplazamiento positivo que usaba un pistón para entregar gas a alta presión. El gas ingresa al cilindro en la carrera de succión cuando el pistón está en el punto muerto inferior. El gas se comprime en la siguiente carrera cuando el pistón se mueve hacia el punto muerto superior. El gas comprimido sale a través de la válvula de entrega. Este tipo de compresores entregan gas comprimido en pulsaciones.
• Compresor de tornillo rotativo: los compresores rotativos se utilizan en grandes aplicaciones de refrigeración de gran tamaño, como enfriadores. Estos tienen tipo rotativo mecanismo de desplazamiento positivo y proporciona un suministro continuo de gas comprimido a diferencia de los compresores alternativos que tienen pulsaciones. Los compresores rotativos son más silenciosos en funcionamiento.  
• Compresor de paletas: el tipo más común de compresor es el compresor de paletas. Utiliza fuerza centrífuga para comprimir el gas. Estos compresores utilizan paletas en lugar de tornillos helicoidales para generar aire comprimido.
  
• Compresor scroll: un compresor scroll utiliza dos rollos en espiral para comprimir el gas o el refrigerante. Por lo general, un desplazamiento es fijo y otras órbitas con un pequeño desplazamiento sin girar. El gas golpeado entre los rollos se comprime debido al movimiento relativo entre los rollos. Su eficiencia es ligeramente superior a la de los compresores alternativos.

Enfriadores refrigerados por agua

Como sugiere el nombre, los enfriadores enfriados por agua usan agua en lugar de aire para enfriar. Utiliza calor latente para enfriar.

Las torres de refrigeración externas suministran agua que se utiliza para enfriar los gases refrigerante en el condensador. Dentro del condensador, la fase del refrigerante cambia. El refrigerante gaseoso se convierte en líquido. refrigerante y luego se recircula en el sistema.

Ventajas y desventajas de las enfriadoras refrigeradas por agua.

Cada componente mecánico tiene sus pros y sus contras. Los diseñadores deben hacer un intercambio entre los pros y los contras para hacer que el mejor diseño sea adecuado para la aplicación en particular. A continuación se presentan las ventajas y desventajas de las enfriadoras refrigeradas por agua.

Ventajas de las enfriadoras refrigeradas por agua

• Son más eficientes que los enfriadores enfriados por aire.
• No generan mucho ruido durante su funcionamiento.
• Se pueden utilizar tanto en aplicaciones a pequeña escala como a escala comercial.

Desventajas de las enfriadoras refrigeradas por agua

• Debido al continuo requerimiento de agua, los enfriadores enfriados por agua no son factibles de usar en áreas que tienen problemas de escasez de agua.
• A medida que aumenta el número de componentes (torre de enfriamiento y bombas), el costo de instalación de las enfriadoras refrigeradas por agua es mayor.

Enfriadores de vapor comprimido vs enfriadores de vapor absorbido

Los enfriadores de vapor comprimido y de vapor absorbido son enfriadores enfriados por aire. La principal diferencia entre el enfriador de vapor comprimido y el enfriador de aire por absorción de vapor es la forma de enfriamiento.

Enfriadores de vapor comprimido	Enfriadores por absorción de vapor
Los enfriadores de compresor de vapor utilizan los siguientes componentes: evaporador, condensador, compresor y una unidad de expansión. El refrigerante extrae el calor no deseado, este refrigerante es bombeado por la acción del compresor.	Los enfriadores de absorción de vapor utilizan los mismos componentes que los enfriadores de vapor comprimido, excepto el compresor. En lugar de compresor, hay un absorbedor, un generador y una bomba. La propia fuente de calor se utiliza para bombear refrigerante alrededor del sistema con fines de enfriamiento.

Está claro que la enfriadora por absorción de vapor tiene más piezas, pero su funcionamiento es más económico, ya que no necesita aire comprimido para su funcionamiento.