SISTEMA DE ACONDICIONAMIENTO CON AGUA HELADA

Que es un Chiller?

Los CHILLERS se presentan en diferentes tamaños y formas, dependiendo del fabricante, con capacidades que van de una a varias Toneladas de Refrigeración (TR). Se emplean diferentes tipos de compresores de refrigeración como pueden ser del tipo semihermético, hermético o de tornillo. Los evaporadores suelen ser del tipo casco y tubo aunque pueden ser también de placas, todo dependerá de la aplicación. Los condensadores de los CHILLERS suelen ser enfriados por aire aunque puede haber enfriados por agua.

ENFRIADOR DE AGUA (CHILLER)

A la pregunta ¿Qué es un “chiller”?, buscando en un diccionario Ingles-Español encontraremos que su traducción es “enfriador”, por lo que definiremos un “chiller” como un equipo de refrigeración utilizado para enfriar. Normalmente denominaremos “chiller” al equipo que se utiliza principalmente para enfriar agua, aunque puede enfriar otros fluidos como salmueras, esto es necesario cuando se requieren temperaturas inferiores a la temperatura de congelación del agua. Los “chillers” se presentan en diferentes tamaños y formas, dependiendo del fabricante, con capacidades que van de una a varias Toneladas de Refrigeración (TR). Se emplean diferentes tipos de compresores de refrigeración como pueden ser del tipo semihermético, hermético o de tornillo. Los evaporadores suelen ser del tipo casco y tubo aunque pueden ser también de placas, todo dependerá de la aplicación. Los condensadores de los “chillers” suelen ser principalmente enfriados por aire aunque puede haber enfriados por agua.

Los enfriadores de líquido son sistemas de refrigeración mecánica; su funcionamiento se basa en el movimiento de calor, por medio de un refrigerante, el cual se absorbe del líquido a enfriar y se transporta hacia un medio donde se disipa. De esta manera podemos tener un líquido a una temperatura muy por debajo de las condiciones ambientales.

Para lograr este objetivo un enfriador de líquido esta constituido por cuatro componentes principales además, accesorios e instrumentos de control y seguridad.

Componentes principales.

Todos los “chillers” en su construcción presentan los siguientes componentes básicos:

Compresor(es) de refrigeración 1.

Intercambiador de calor del tipo casco y tubo 2.

Condensador 3.

Circuito de control.

Líneas y accesorios de refrigeración

Gabinete

Refrigerante R-22 o ecológico.

EL COMPRESOR

El compresor es el corazón del sistema, ya que es el encargado de hacer circular al refrigerante a través de los diferentes componentes del sistema de refrigeración del “chiller”. Succiona el gas refrigerante sobrecalentado a baja presión y temperatura, lo comprime aumentando la presión y la temperatura a un punto tal que se puede condensar por medios condensantes normales ( Aire o agua). A través de las líneas de descarga de gas caliente, fluye el gas refrigerante a alta presión y temperatura hacia la entrada del condensador.

EL EVAPORADOR

El Evaporador que es un intercambiador de calor del tipo casco y tubo su función es proporcionar una superficie para transferir calor del líquido a enfriar al refrigerante en condiciones de saturación. Mediante la línea de succión fluye el gas refrigerante como vapor a baja presión proveniente del evaporador a la succión del compresor es el componente del sistema de refrigeración donde se efectúa el cambio de fase del refrigerante. Es aquí donde el calor del agua es transferido al refrigerante, el cual se evapora al tiempo de ir absorbiendo el calor.

EL CONDENSADOR

El condensador es el componente del sistema que extrae el calor del refrigerante y lo transfiere al aire o al agua. Esta perdida de calor provoca que el refrigerante se condense. Su función es proporcionar una superficie de transferencia de calor, a través de la cual pasa el calor del gas refrigerante caliente al medio condensante. Mediante la línea de líquido fluye el refrigerante en estado líquido a alta presión a la válvula termostática de expansión.

LA VALVULA TERMOSTATICA

La válvula termostática de expansión su finalidad es controlar el suministro apropiado del líquido refrigerante al evaporado, así como reducir la presión del refrigerante de

manera que vaporice en el evaporador a la temperatura deseada.

DISPOSITIVOS Y CONTROLES

Para que un enfriador de líquido trabaje en forma automática, es necesario instalarle ciertos dispositivos eléctricos, como son los controles de ciclo. Los controles que se usan en un enfriador son de acción para temperatura, llamados termostatos, de acción por presión llamados presostatos y de protección de falla eléctrica llamados relevadores.

Los principales dispositivos y controles del un “chiller” son:

1.- Termostatos.

2.- Presostatos de baja presión.

3.- Presostato de alta presión.

4.- Calefactor de carter.

5.- Filtro deshidratador de succión.

6.- Filtro deshidratador de líquido.

7.- Indicador de líquido o cristal mirilla.

Los termostatos son dispositivos que actúan para conectar o interrumpir un circuito en respuesta a un cambio de temperatura, instalados en esta unidad, cierran un circuito (Conectan) con un aumento de temperatura y lo interrumpirían (Desconectaran) con un descenso de temperatura. Un segundo tipo de control que se instala en la unidad son los presostatos (Baja presión, cuando se requiera y alta presión).

El presostato de baja presión se conecta en la succión del compresor y éste opera (Abre el circuito) cuando existe una baja presión en el sistema, ya sea por una baja de temperatura en el fluido –Actúa como control de seguridad-, por falta de refrigerante o por alguna obstrucción en la línea de líquido o de succión. El presostato de alta presión actúa (Abre el circuito) como un dispositivo de seguridad al incrementar la presión a un nivel arriba de lo normal, este dispositivo es de restablecimiento manual, el disparo de alta presión puede ocasionarse por obstrucción en el condensador, altas temperaturas en el área de enfriamiento, mal funcionamiento de los abanicos, desajuste en la válvula de expansión, obstrucción en la línea de líquido,etc.

El calefactor de carter tiene por objeto calentar el aceite del compresor para que al iniciar la operación éste tenga las condiciones correctas de viscosidad, al parar el compresor el calefactor se energiza, evaporando cualquier vestigio de refrigerante líquido en el carter, al arrancar la unidad se desenergiza automáticamente.

El Filtro deshidratador de Succión se encuentra instalado en la línea de succión y tiene por objeto absorber cualquier humedad que contenga el refrigerante, así como detener cualquier partícula extraña que viaje al compresor.

El Filtro deshidratador de Líquido se encuentra instalado en la línea de líquido y tiene por objeto absorber cualquier humedad que contenga el refrigerante, así como detener cualquier partícula extraña que viaje al compresor.

El Indicador de líquido o cristal mirilla instalada también en la línea de líquido, permite verificar visualmente que el sistema tenga su carga completa de refrigerante, así como verificar que el refrigerante se mantenga seco.

El circuito de control se encarga de controlar los paros y arranques de los motores del “chiller”, así como de las señales de alarma. Las líneas y accesorios de refrigeración conducen el refrigerante de un componente a otro del sistema de refrigeración, regulando, filtrando y controlando el paso del refrigerante.

El Gabinete encierra y protege los componentes de control y es el soporte de todos los componentes del equipo.

El refrigerante extrae el calor del medio a enfriar y lo disipa en un medio enfriante como agua o aire.

Principio de operación:

El objetivo es extraer el calor sensible del agua o salmuera, empleando un medio refrigerante; en la actualidad los medios refrigerantes más comunes son los CFC Y HCFC, por lo que la operación se basa en las curvas de operación de los mismos.

De una manera sencilla el principio es el siguiente:

El agua que se quiere enfriar se hace circular a través de un intercambiador del tipo casco y tubo (principalmente por el casco). Este flujo de agua transmitirá su calor al flujo del refrigerante, ya que estos se encuentran separador por la pared del tubo. El refrigerante al recibir el calor se evapora debido a sus características y a la baja presión de evaporación. El gas refrigerante es extraído por el compresor, el cual lo envía comprimido hacia el condensador. Durante este proceso el refrigerante se calienta por el efecto de la compresión y del calor del motor del compresor en sistemas con compresor hermético y semihermetico. El gas caliente del compresor entra al condensador en donde su calor es transmitido a un medio refrigerante que bien puede ser agua o aire principalmente. El calor extraído provoca que el refrigerante se condense a alta presión.

El refrigerante en estado líquido a alta presión puede ser almacenado o enviado directamente a la válvula de expansión para su inyección en el evaporador y así reiniciar el ciclo.

Selección de Equipos y Sistemas de Enfriamiento para la Industria

En la actualidad existen muchas industrias que requieren del empleo de equipos y sistemas de enfriamiento para sus líneas de proceso y sistemas auxiliares.

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