¿Cómo funcionan en conjunto un enfriador, una torre de enfriamiento y una unidad de tratamiento de aire para proporcionar aire acondicionado (HVAC) a un edificio? En este artículo abordaremos este tema para comprender los fundamentos de la planta central de HVAC.
Cómo funcionan conjuntamente una torre de refrigeración y una UTA.
Los principales componentes del sistema de la planta central de refrigeración son:
- Enfriador
- Unidad de tratamiento de aire (UTA)
- Torre de refrigeración
- Zapatillas
La enfriadora suele ubicarse en el sótano o en la azotea, dependiendo del tipo de enfriadora. Las enfriadoras de azotea generalmente se enfrían por aire, mientras que las de sótano suelen enfriarse por agua; ambas cumplen la misma función: generar agua fría para el aire acondicionado extrayendo el calor residual del edificio. La única diferencia radica en el método de eliminación de dicho calor.
Los enfriadores enfriados por aire utilizan ventiladores para hacer circular aire ambiente frío sobre el condensador y así extraer el calor del sistema; este tipo no utiliza torre de enfriamiento. Puede obtener más información sobre este sistema y ver el video tutorial haciendo clic aquí. En el resto de este artículo, nos centraremos en los enfriadores enfriados por agua y las torres de enfriamiento.
El enfriador refrigerado por agua tiene dos grandes cilindros, uno se llama evaporador y el otro condensador.
Agua fría:
El evaporador del enfriador es donde se genera el agua fría. Esta sale del evaporador a unos 6 °C (42,8 °F) y la bomba de agua fría la impulsa por todo el edificio. El agua fría asciende por las tuberías, llegando a cada planta, a través de tuberías llamadas montantes. Estas tuberías se denominan montantes independientemente de si el agua fluye hacia arriba o hacia abajo.
El agua fría se ramifica desde los tubos verticales hacia tuberías de menor diámetro que se dirigen a las unidades fan coil (FCU) y a las unidades de tratamiento de aire (UTA) para proporcionar aire acondicionado. Las UTA y las FCU son básicamente cajas con ventiladores internos que aspiran el aire del edificio y lo impulsan a través de las baterías de calefacción o refrigeración para cambiar su temperatura, para luego expulsarlo de nuevo al edificio. El agua fría entra en la UTA/FCU y pasa por la batería de refrigeración (una serie de tubos delgados) donde absorbe el calor del aire que la atraviesa. El agua fría se calienta y el aire que la atraviesa se enfría. Cuando el agua fría sale de la batería de refrigeración, estará más caliente, a unos 12 °C (53,6 °F). El agua fría caliente regresa al evaporador a través del tubo vertical de retorno, y una vez allí, un refrigerante absorbe el calor residual y lo transfiere al condensador. El agua refrigerada volverá a enfriarse, lista para circular por el edificio y absorber más calor residual. Nota: el agua refrigerada se denomina «agua refrigerada» independientemente de si está caliente o fría.
Agua del condensador:
El condensador del enfriador recoge el calor residual antes de enviarlo a las torres de enfriamiento. Un refrigerante circula entre el evaporador y el condensador para transportar todo este calor. Otro circuito de agua, conocido como "agua de condensación", conecta el condensador con la torre de enfriamiento. El refrigerante recoge el calor del circuito de "agua fría" en el evaporador y lo transfiere al circuito de "agua de condensación" en el condensador.
El agua del condensador entra a unos 27 °C (80,6 °F) y, al pasar por él, absorbe calor. Al salir del condensador, estará a unos 32 °C (89,6 °F). El agua del condensador y el refrigerante nunca se mezclan; siempre están separados por la pared de la tubería, y el calor solo se transfiere a través de ella. Una vez que el agua del condensador ha pasado por el condensador y ha absorbido el calor residual, asciende a las torres de refrigeración para disiparlo y regresar más fría, lista para absorber más calor.
Torre de refrigeración:
La torre de refrigeración suele estar ubicada en la azotea y es el destino final del calor residual del edificio. Contiene un gran ventilador que impulsa el aire a través de la unidad. El agua de condensación se bombea hasta la torre y se rocía en la corriente de aire. El aire ambiente frío entra y entra en contacto directo con el agua de condensación (en una torre de refrigeración abierta), lo que permite que el calor del agua se transfiera al aire, que luego se expulsa a la atmósfera. El agua de condensación se recoge y regresa al condensador de la enfriadora, lista para captar más calor. Consulta nuestro tutorial especial sobre torres de refrigeración aquí.
Fecha de publicación: 9 de diciembre de 2019
