El agua se ha utilizado para enfriar y calentar el aire en serpentines de intercambio de calor de tubos aleteados casi desde los inicios de la calefacción y el aire acondicionado. La congelación del fluido y los consiguientes daños en el serpentín también han existido durante ese mismo período. Se trata de un problema sistemático que, en muchos casos, es prevenible.
En este artículo, enumeramos algunos consejos que le ayudarán a prevenir la congelación y agrietamiento de la bobina en invierno.
1. Si la unidad no está en funcionamiento durante el invierno, se debe liberar toda el agua del sistema para evitar que se agriete la serpentina.
2. En caso de emergencia, como un corte de energía o mantenimiento eléctrico, la compuerta de aire debe cerrarse inmediatamente para evitar la entrada de aire exterior al sistema. Si el fluido no circula por la serpentina, la disminución de la temperatura dentro de la UTA podría provocar la formación de hielo. La temperatura dentro de la UTA debe mantenerse por encima de 5 °C.
3. Limpie regularmente la serpentina y el filtro de agua. Los objetos atascados en la tubería dificultan la circulación del agua. Si hay congelación, el líquido puede quedar atrapado en el tubo de la serpentina y dañarla.
4. Diseño inadecuado del sistema de control. Algunos sistemas de control solo ajustan la apertura de la válvula de agua, no la velocidad del ventilador, en función del controlador de temperatura interior. La falta de control del ventilador provoca una circulación de agua deficiente y un alto volumen de aire, lo que causa la congelación del agua en la serpentina. (La velocidad estándar del agua en la serpentina debe controlarse entre 0,6 y 1,6 m/s).
El circuito de la bobina donde se acumula la presión, y el punto más débil de dicho circuito. Pruebas exhaustivas han demostrado que la falla se manifiesta como una zona abultada en el colector o codo del tubo. En la mayoría de los casos, esta es la zona que se romperá.
Consulte a continuación el cálculo de presión debido a la bobina congelada.
P=ε×E kg/cm²
ε = Aumento de volumen (Condición: 1 atmósfera de presión, 0 ℃, volumen de 1 kg de agua)
ε = 1÷0,9167＝1,0909 (Aumento de volumen del 9%)
E = módulo de elasticidad a tracción (Hielo = 2800 Kg/cm2)
P=ε×E=(1,0909-1)×2800=254,5 kg/cm²
La presión adversa es la causa de los daños por congelación en una serpentina. Los daños en la serpentina debido a la congelación de una línea de líquido se relacionan con la presión extrema que se produce durante la formación de hielo. El área que contiene este hielo solo puede soportar esta presión adicional hasta que alcanza un límite que provoca daños en el intercambiador de calor y su posterior fallo.
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Fecha de publicación: 13 de enero de 2021
