Esta es la razón por la que el mismo enfriador de aire industrial puede producir diferentes resultados de enfriamiento en diferentes condiciones de funcionamiento.
1. Temperatura del aire ambiente
La temperatura del aire exterior es uno de los factores básicos que afectan el rendimiento de la refrigeración.
Un enfriador de aire por evaporación extrae aire caliente del exterior a través de una almohadilla de enfriamiento húmeda. A medida que el agua se evapora, el calor se absorbe del aire y la temperatura del aire de suministro-disminuye.
Cuando la temperatura exterior es alta, generalmente hay más calor sensible disponible para la evaporación.
Sin embargo, la temperatura nunca debe considerarse separada de la humedad. Una temperatura exterior alta combinada con una humedad relativa alta puede proporcionar un resultado de enfriamiento muy diferente al de la misma temperatura en un clima seco.
2. Humedad relativa
La humedad relativa tiene un efecto directo sobre la capacidad de enfriamiento por evaporación.
El aire seco puede absorber más vapor de agua, lo que permite una mayor evaporación a través de la almohadilla de enfriamiento. A medida que aumenta la humedad, el aire se acerca a la saturación y el potencial de enfriamiento evaporativo disponible disminuye.
Por esta razón:
Menor humedad → mayor potencial de enfriamiento evaporativo
Mayor humedad → menor potencial de enfriamiento por evaporación
Ésta es una de las diferencias más importantes entre el enfriamiento por aire evaporativo y la refrigeración mecánica.
3. Temperatura del bulbo húmedo-
La temperatura de bulbo-húmedo proporciona una indicación más útil del potencial del enfriamiento por evaporación que la temperatura de bulbo-seco sola.
El límite inferior teórico de la temperatura del aire de salida-de un enfriador evaporativo está estrechamente relacionado con la temperatura del bulbo-húmedo-del aire de entrada.
Una forma simplificada de comprender el potencial de enfriamiento disponible es:
Húmedo-Depresión del bulbo=Seco-Temperatura del bulbo - Húmedo-Temperatura del bulbo
Por ejemplo, si el aire exterior es:
Temperatura del bulbo seco-: 35 grados
Temperatura del bulbo húmedo-: 24 grados
La depresión del bulbo húmedo-es:
35 − 24=11 grado
Cuanto mayor sea esta diferencia, mayor será el potencial teórico de enfriamiento por evaporación.
La temperatura real del aire de salida-normalmente no alcanzará la temperatura del bulbo húmedo-porque las almohadillas de enfriamiento y los enfriadores de aire reales tienen una eficiencia finita.
4. Eficiencia del enfriamiento evaporativo
La eficiencia de enfriamiento describe qué tan cerca puede acercarse el enfriador de aire a la temperatura del bulbo de-aire húmedo- de entrada.
Una expresión simplificada comúnmente utilizada es:
Eficiencia de enfriamiento=(temperatura del bulbo seco- - temperatura del aire de salida) ÷ (temperatura del bulbo seco- - temperatura del bulbo húmedo) × 100 %
Por ejemplo:
Temperatura de entrada del bulbo seco-: 35 grados
Temperatura de entrada del bulbo húmedo-: 24 grados
Temperatura del aire de salida: 26 grados
Entonces:
(35 − 26) ÷ (35 − 24) × 100% ≈ 81.8%
La eficiencia real depende del diseño del enfriador, la almohadilla de enfriamiento, la velocidad del flujo de aire, la distribución del agua y las condiciones de operación.
5. Tasa de flujo de aire
El flujo de aire también afecta el rendimiento de enfriamiento de un enfriador de aire industrial.
Si el aire pasa a través de la almohadilla de enfriamiento demasiado rápido, es posible que haya menos tiempo para una transferencia efectiva de calor y humedad.
Si el flujo de aire es demasiado bajo, es posible que el sistema no mueva suficiente aire frío a través del taller.
Por lo tanto, se debe considerar la relación entre la tasa de flujo de aire y el rendimiento de la almohadilla de enfriamiento al evaluar la capacidad de enfriamiento.
El flujo de aire nominal del ventilador no debe interpretarse como lo mismo que la capacidad de enfriamiento.
Una unidad puede tener una clasificación de flujo de aire alta, pero proporcionar una reducción de temperatura diferente dependiendo de las condiciones del aire entrante y la eficiencia-de la almohadilla de enfriamiento.
6. Rendimiento de la almohadilla de enfriamiento
La plataforma de enfriamiento es la principal superficie de transferencia de calor-y-masa-en un enfriador de aire por evaporación.
Su rendimiento se ve afectado por:
Material de la almohadilla
Grosor de la almohadilla
Área de superficie
Velocidad del aire
Distribución de agua
humedecer la almohadilla
Limpieza
condición de servicio
Una almohadilla de enfriamiento sucia o humedecida de manera desigual puede reducir la evaporación y, por lo tanto, reducir el efecto de enfriamiento.
La almohadilla de enfriamiento debe recibir suficiente agua mientras mantiene una ruta de flujo de aire adecuada a través de la superficie mojada.
7. Distribución de agua
El agua debe distribuirse uniformemente por la almohadilla de enfriamiento.
Si algunas zonas permanecen secas, sólo una parte de la almohadilla contribuye eficazmente a la evaporación.
La mala distribución del agua puede deberse a:
Canales de agua bloqueados
Problemas con la bomba
Flujo de agua incorrecto
Depósitos minerales
Componentes de distribución dañados
La inspección periódica del sistema de circulación de agua ayuda a mantener un rendimiento de refrigeración constante.
8. Carga de calor del taller
El rendimiento de enfriamiento nominal del enfriador de aire no determina automáticamente la temperatura que se alcanzará dentro de una fábrica.
El propio taller obtiene calor continuamente de:
Maquinaria de producción
Hornos
Hornos
motores
Compresores
Iluminación
Trabajadores
Radiación solar
Productos calientes
Si una línea de producción genera una gran cantidad de calor, el sistema de enfriamiento necesita suficiente flujo de aire y una distribución de aire adecuada para eliminar o diluir ese calor.
Este es el motivo por el que la temperatura del aire de salida-y la temperatura real del taller son dos medidas diferentes.
9. Ventilación e intercambio de aire.
Un enfriador de aire industrial por evaporación introduce aire enfriado en el taller mientras agrega humedad a la corriente de aire.
El aire cálido del interior debe salir.
Si las aberturas de escape son insuficientes, se puede acumular humedad adicional y la humedad interior puede aumentar.
Esto puede reducir la caída de temperatura efectiva y hacer que el sistema de enfriamiento sea menos efectivo.
Por lo tanto, la capacidad de refrigeración siempre debe considerarse junto con la disposición de ventilación de la fábrica.
10. Distribución del flujo de aire
Incluso cuando un enfriador de aire industrial funciona a su capacidad nominal, una mala distribución del flujo de aire puede crear puntos calientes.
En un taller grande, el rendimiento de la refrigeración depende de si el aire enfriado llega realmente a las zonas ocupadas.
La maquinaria, los estantes de almacenamiento, las paredes, las columnas y los tabiques pueden obstruir el flujo de aire.
Por lo tanto, el sistema debería diseñarse en torno a:
Enfriador de aire → Distribución de aire → Área de trabajo → Eliminación de calor
en lugar de centrarse únicamente en el flujo de aire total suministrado por el equipo.
11. Calidad y escala del agua
La calidad del agua puede afectar el rendimiento de refrigeración-a largo plazo.
El agua dura contiene minerales que pueden acumularse en la almohadilla de enfriamiento y en los componentes de distribución de agua.
La acumulación de incrustaciones puede:
Reducir la absorción de agua
Restringir el flujo de aire
Crea una humectación desigual
Reducir la evaporación
Aumentar los requisitos de mantenimiento.
Por esta razón, la gestión del agua es una parte importante para mantener la capacidad de enfriamiento de un enfriador de aire por evaporación.
12. Capacidad de enfriamiento versus caída de temperatura
Estos dos términos no deben confundirse.
La caída de temperatura se refiere a cuánto disminuye la temperatura del aire a medida que pasa por el enfriador.
La capacidad de enfriamiento se refiere a la cantidad de calor que el proceso de enfriamiento puede eliminar o transferir en condiciones específicas.
Una relación de enfriamiento sensible simplificada se puede expresar como:
Capacidad de enfriamiento ≈ Flujo másico de aire × Calor específico × Diferencia de temperatura
Para los cálculos-del aire acondicionado, es posible que también sea necesario tener en cuenta la humedad y el calor latente.
Sin embargo, para un enfriador de aire por evaporación, la humedad agregada al aire y la transferencia de calor por evaporación asociada son fundamentales para el proceso de enfriamiento.
Por lo tanto, un único número de caída de temperatura-no describe completamente el rendimiento del equipo.
13. Por qué la capacidad de refrigeración cambia con el clima
Considere dos días con la misma temperatura exterior:
Día A
Temperatura: 35 grados
Humedad relativa: 30%
Día B
Temperatura: 35 grados
Humedad relativa: 75%
La temperatura del bulbo seco-es idéntica, pero el contenido de humedad del aire es muy diferente.
El potencial de enfriamiento por evaporación en el Día A es generalmente mucho mayor porque el aire tiene más capacidad para absorber vapor de agua adicional.
Esta es la razón por la que el rendimiento del enfriador de aire industrial debe evaluarse utilizando las condiciones climáticas locales reales en lugar de una única temperatura exterior.
14. ¿Qué determina el resultado de enfriamiento real?
En aplicaciones prácticas de fábrica, el rendimiento de la refrigeración es el resultado combinado de varios factores:
Temperatura ambiente + Humedad + Húmedo-Temperatura del bulbo + Eficiencia de enfriamiento + Flujo de aire + Carga de calor + Ventilación
Cambiar un factor puede afectar el resultado general.
Por ejemplo, aumentar el flujo de aire puede mejorar el movimiento del aire, pero no puede superar por completo las condiciones de humedad inadecuadas. De manera similar, una plataforma de enfriamiento altamente eficiente no puede proporcionar el rendimiento esperado si el sistema de distribución de agua está bloqueado.
Lista de verificación de capacidad de enfriamiento de enfriadores de aire industriales
Al evaluar un enfriador de aire industrial, verifique:
Temperatura del aire entrante
Humedad relativa
Temperatura del bulbo húmedo-
Eficiencia de enfriamiento
Tasa de flujo de aire
Diseño de almohadilla de enfriamiento
Distribución de agua
Calidad del agua
Carga de calor del taller
Ventilación
Distribución del flujo de aire
Estos factores proporcionan una imagen mucho más útil del rendimiento de la refrigeración que observar únicamente el flujo de aire nominal.
Consideraciones finales
La capacidad de enfriamiento de un enfriador de aire industrial está determinada por la interacción entre la condición del aire ambiente, la eficiencia de evaporación, el flujo de aire, la plataforma de enfriamiento, el sistema de agua, la carga de calor del taller y la ventilación.
Para el enfriamiento por evaporación, la humedad relativa y la temperatura del bulbo húmedo-son particularmente importantes porque determinan cuánta humedad adicional puede absorber el aire entrante.
Al evaluar un enfriador de aire industrial para una fábrica, no confíe en una única caída de temperatura-o cifra de flujo de aire. El equipo debe evaluarse según la temperatura de funcionamiento, la humedad, las condiciones de flujo de aire y la carga de calor del taller previstas.
Este enfoque proporciona una comprensión más realista del rendimiento de refrigeración que un enfriador de aire industrial puede ofrecer en una fábrica real.
