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TODOCHILLER: Enfriadores de Agua Industriales

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Esquiú 1692 (esq. Huergo), (1655) José L. Suarez,

Buenos Aires, Argentina


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¿QUE ES UN CHILLER?

Un Chiller (o Enfriador de Agua) es una máquina que transfiere calor de un proceso al ambiente y para lo cual se vale de agua como medio de transferencia. El Chiller enfría agua y esta, al ponerse en contacto con el proceso, rduce o mantiene su temperatura.

Es una máquina que opera automáticamente y por lo tanto, permite mantener la temperatura del proceso en un valor deseado y fijo todo el tiempo.


El Chiller es un sistema completo de refrigeración que incluye un compresor, un condensador, evaporador, válvula de expansión, refrigerante y tuberías, además de bomba de impulsión de agua a/desde el proceso, sistema electrónico de control del sistema, depósito de agua, gabinete y accesorios.


Distintos procesos requieren alimentarse con agua a distintas temperaturas, caudales y presiones. El agua se puede enfriar a temperaturas de +25C a -25C, aunque desde +5C hacia abajo, con anticongelante.

HABLEMOS CON PROPIEDAD. LA ESCENCIA DEL PROBLEMA ES ALTA TEMPERATURA, INADMISIBLE PARA SU PROCESO


Su proceso eleva la temperatura a valores inadmisibles.

Esto ocurre porque recibe calor, que es una forma de energía.

Ese calor puede provenir del exterior del proceso. (energía eléctrica para plastificación, energía eléctrica/mecánica molienda, rozamiento, etc.) o del interior del proceso (biológicos, reacciones exotérmicas, etc)


Para mantener la temperatura en los valores deseados hay que sacar la energía que provoca esa elevación de la temperatura.


La única manera que existe de sacar calor es poniéndo al proceso en contacto con una fuente de calor a menor temperatura.

Agua fría es un excelente medio para transportar calor ya que es fácilmente “conductible” y existe, casi gratis, en grandes cantidades.

Cuando el agua fria recibe calor del proceso en la medida que se desea, este último no eleva (o reduce) su temperatura.


A su vez, el agua, ahora calentada, “debe sacarse de encima” el calor recibido. Eso lo hace, transfiriéndolo al refrigerante del chiller (el Freón) que también esta a menor temperatura. Tenga en cuenta el lector que la única forma de transferencia de calor en los términos que aqui lo hacemos (conducción-convección) es cuando existe diferencias de temperaturas entre las fuentes de calor en contacto.


El refrigerante, a su vez, se pone en contacto con el medio ambiente, a menor temperatura que el refigerante, en la zona de condensación del chiller, transfiriéndolo finalmente al ambiente.

IMPORTANTE:

CAPACIDAD DE TRANSFERENCIA DE UN CHILLER, EL “CESP”

La Capacidad de Transferencia de todo chiller es variable de acuerdo a la temperatura del agua que se desee y la temperatura del ambiente adonde vaya a parar el calor que el chiller le sacó al agua, que a su vez lo tomó del proceso para que este no eleve du temperatura. Cuanto mayor sea la temperatura ambiente y menor la temperatura del agua deseada, menor será la capacidad de transferencia.

El gráfico muestra, fijada la temperatura ambiente en 35C, como varía la capacidad con la temperatura del agua.

Agua a baja

Temp. Hacia

proceso

Agua a alta

temperatura

del proceso

Lado Ambiente

Circuito de aire

El ambiente finalmente recibe el originado en el proceso

Lado Ambiente

Ambiente entrega calor como energía eléctrica al proceso o la genera como reacción exotérmica

Lado Proceso Circuito de refrigerante (Agua)

MOVIMIETOS DE CALOR

ALGUNAS DEFINICIONES UTILES

COP o Coefficient of Performance.

Mide la relación entre el calor transferido y la energía consumida para producir ese efecto. Hay divergencias respecto de si este indicador es usado en enfriamiento o bombas de calor (enfriador operando al revés). Nosotros lo usamos como la transferencia de calor total medida en kW vs la potencia consumida, también en kW: COP = Calor transferido [kW] / Potencia total empleada [kW] (adimensional)

Es usual obtener valores de alrededor de 3 a 4. A menor temperatura, menor COP (vea el “CESP”, mas arriba

También se usan las siglas EER (Energy Efficiency Ratio) para definir el mismo efecto


AHRI Conditions

IN (retorno de agua de la carga térmica) = 12°C

OUT (salida de agua del chiller) = 7°C

Temperatura ambiente (Tbs) = 35°C

Es la base para determinar correctamente:

A) Si necesita un equipo,

B) Cual (que formato)y

C) Que tamaño.

Es imprescindible saber. ¿Como calcular el chiller? ¿Que pasa si se calcula mal y se hizo la inversión? Los equipos no son de goma. Ahorre dinero.

Teoría (express) de Enfriamiento
Marcelo Taussig, asesor técnico