Como um chiller, uma torre de resfriamento e uma unidade de tratamento de ar funcionam em conjunto.

Como um chiller, uma torre de resfriamento e uma unidade de tratamento de ar funcionam em conjunto para fornecer ar condicionado (HVAC) a um edifício? Neste artigo, abordaremos esse tópico para entendermos os princípios básicos de uma central de climatização (HVAC).

Como uma torre de resfriamento chiller e uma UTA (Unidade de Tratamento de Ar) funcionam juntas

Os principais componentes do sistema de refrigeração central são:

• Resfriador
• Unidade de Tratamento de Ar (UTA)
• Torre de resfriamento
• Bombas

O chiller geralmente fica localizado no porão ou no telhado, dependendo do tipo de chiller utilizado. Os chillers de telhado costumam ser resfriados a ar, enquanto os de porão costumam ser resfriados a água, mas ambos desempenham a mesma função: gerar água fria para o ar condicionado, removendo o calor indesejado do edifício. A única diferença está na forma como o chiller dissipa esse calor indesejado.

Os chillers resfriados a ar utilizam ventiladores para soprar ar ambiente frio sobre o condensador, removendo o calor do sistema. Este tipo de chiller não utiliza torre de resfriamento. Você pode aprender mais sobre este sistema e assistir ao tutorial em vídeo clicando aqui. No restante deste artigo, focaremos nos chillers resfriados a água e nas torres de resfriamento.

O resfriador a água possui dois cilindros grandes, um chamado evaporador e o outro chamado condensador.

Água gelada:
O evaporador do chiller é onde a "água gelada" é gerada. A "água gelada" sai do evaporador a cerca de 6°C (42,8°F) e é impulsionada pelo edifício através da bomba de água gelada. A água gelada sobe pelo edifício até cada andar em tubulações conhecidas como "colunas ascendentes". Essas tubulações são chamadas de colunas ascendentes independentemente de a água estar fluindo para cima ou para baixo dentro delas.

A água gelada se ramifica dos tubos ascendentes em tubulações de menor diâmetro que seguem para as unidades de ventiloconvectores (FCUs) e unidades de tratamento de ar (AHUs) para fornecer ar condicionado. As AHUs e FCUs são basicamente caixas com ventiladores internos que aspiram o ar do edifício e o impulsionam através das serpentinas de aquecimento ou resfriamento para alterar a temperatura do ar e, em seguida, expelir esse ar de volta para o edifício. A água gelada entra na AHU/FCU e passa pela serpentina de resfriamento (uma série de tubos finos) onde absorve o calor do ar que passa por ela. A água gelada aquece e o ar que passa por ela esfria. Quando a água gelada sai da serpentina de resfriamento, ela estará mais quente, a cerca de 12°C (53,6°F). A água gelada aquecida retorna então ao evaporador, através do tubo ascendente de retorno, e, ao entrar no evaporador, um fluido refrigerante absorve o calor indesejado e o transfere para o condensador. A água gelada então sai fria novamente, pronta para circular pelo edifício e absorver mais calor indesejado. Nota: a água gelada é referida como "água gelada", independentemente de estar morna ou fria.

Água do condensador:
O condensador do chiller é onde o calor indesejado é coletado antes de ser enviado para as torres de resfriamento. Um fluido refrigerante circula entre o evaporador e o condensador para remover todo o calor indesejado. Outro circuito de água, conhecido como "água de condensação", circula entre o condensador e a torre de resfriamento. O fluido refrigerante coleta o calor do circuito de "água gelada" no evaporador e o transfere para o circuito de "água de condensação" no condensador.

A água do condensador entra no condensador a cerca de 27 °C (80,6 °F) e, ao passar por ele, absorve calor. Ao sair do condensador, estará a cerca de 32 °C (89,6 °F). A água do condensador e o fluido refrigerante nunca se misturam; estão sempre separados pela parede do tubo, e o calor apenas se transfere através dela. Depois de passar pelo condensador e absorver o calor indesejado, a água segue para as torres de resfriamento para dissipar esse calor e retornar mais fria, pronta para absorver mais calor.

Torre de resfriamento:
A torre de resfriamento geralmente fica localizada no telhado e é o destino final do calor indesejado do edifício. Ela contém um grande ventilador que sopra ar através da unidade. A água de condensação é bombeada para a torre e pulverizada na corrente de ar. O ar ambiente frio entra e entra em contato direto com a água de condensação (em uma torre de resfriamento aberta), permitindo que o calor da água seja transferido para o ar, que então é expelido para a atmosfera. A água de condensação se acumula e retorna ao condensador do chiller, pronta para absorver mais calor. Confira nosso tutorial especial sobre torres de resfriamento aqui.