¿Cómo funcionan conjuntamente una enfriadora, una torre de refrigeración y una unidad de tratamiento de aire para proporcionar climatización (HVAC) a un edificio? En este artículo, abordaremos este tema para comprender los fundamentos de un sistema central de climatización.
Cómo funcionan conjuntamente una torre de refrigeración y una unidad de tratamiento de aire (UTA).
Los principales componentes del sistema de la planta de refrigeración central son:
- Enfriador
- Unidad de Tratamiento de Aire (UTA)
- Torre de refrigeración
- Zapatillas
El enfriador generalmente se ubica en el sótano o en el techo, dependiendo del tipo de enfriador utilizado. Los enfriadores de techo suelen ser de refrigeración por aire, mientras que los de sótano suelen ser de refrigeración por agua. Ambos cumplen la misma función: generar agua fría para el aire acondicionado eliminando el calor no deseado del edificio. La única diferencia radica en cómo el enfriador disipa dicho calor.
Los enfriadores de aire utilizan ventiladores para soplar aire ambiente frío sobre el condensador y así disipar el calor del sistema. Este tipo de enfriador no utiliza torre de enfriamiento. Puede obtener más información sobre este sistema y ver el videotutorial haciendo clic aquí. En el resto de este artículo, nos centraremos en los enfriadores de agua y las torres de enfriamiento.
El enfriador de agua tiene dos grandes cilindros, uno llamado evaporador y el otro llamado 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 es impulsada por toda la estructura del edificio mediante una bomba de agua fría. El agua fría asciende por la estructura del edificio hasta cada piso a través de tuberías conocidas como "montantes". Estas tuberías se denominan montantes independientemente de si el agua fluye hacia arriba o hacia abajo.
El agua fría se ramifica desde las tuberías ascendentes 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 en su interior que aspiran el aire del edificio y lo impulsan a través de serpentines 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 a través del serpentín de refrigeración (una serie de tuberías delgadas) donde absorbe el calor del aire que circula. El agua fría se calienta y el aire que circula sobre ella se enfría. Cuando el agua fría sale del serpentín de refrigeración, estará más caliente, alrededor de 12 °C (53,6 °F). El agua fría caliente regresa al evaporador, a través de la tubería ascendente de retorno, y una vez que entra en el evaporador, un refrigerante absorbe el calor no deseado y lo transfiere al condensador. El agua enfriada volverá a enfriarse, lista para circular por el edificio y absorber el calor residual. Nota: se denomina «agua enfriada» independientemente de si está caliente o fría.
Agua de condensación:
El condensador del enfriador es donde se recoge el calor no deseado antes de enviarlo a las torres de enfriamiento. Un refrigerante circula entre el evaporador y el condensador para transferir todo el calor no deseado. Otro circuito de agua, conocido como «agua de condensación», circula entre el condensador y 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, su temperatura ronda los 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 simplemente se transfiere a través de ella. Una vez que el agua del condensador ha pasado por el condensador y ha absorbido el calor no deseado, 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 no deseado del edificio. La torre contiene un ventilador grande 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 rociada (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 acumula y regresa al condensador del enfriador, lista para absorber más calor. Consulta nuestro tutorial especial sobre torres de refrigeración aquí.
Fecha de publicación: 9 de diciembre de 2019
