¿Qué es el enfriamiento evaporativo?
El enfriamiento por evaporación es un hecho natural. El ejemplo más común que todos experimentamos es la transpiración o sudor. A medida que la transpiración se evapora, absorbe calor para enfriar su cuerpo.
El principio que subyace al enfriamiento por evaporación es el hecho de que se debe aplicar calor al agua para cambiar de líquido a vapor. Cuando se produce la evaporación, este calor se toma del agua que permanece en estado líquido, lo que resulta en un líquido más frío.
Los sistemas de enfriamiento evaporativo utilizan el mismo principio que la transpiración para proporcionar enfriamiento a la maquinaria y los edificios. Una torre de enfriamiento es un dispositivo de rechazo de calor, que descarga aire caliente de la torre de enfriamiento a la atmósfera a través del enfriamiento del agua. En la industria de HVAC, el término “torre de enfriamiento” se usa para describir equipos de rechazo de calor de circuito abierto y cerrado.
En un sistema HVAC, el calor es generado por el sol que incide en el edificio, las computadoras y las personas. El calor se recoge en los manipuladores de aire que están vinculados indirectamente al refrigerante a través de varios intercambiadores de calor. El calor hierve el refrigerante de líquido a vapor. El agua de la torre de enfriamiento circula a través de un intercambiador de calor donde el vapor refrigerante se condensa y el calor se transfiere al agua. El propósito de las torres de enfriamiento es enfriar el agua tibia que regresa del intercambiador de calor para que pueda ser reutilizada. En la torre de enfriamiento abierta, el agua tibia de retorno del intercambiador de calor se rocía sobre el "relleno". El relleno proporciona el área de superficie para mejorar la transferencia de calor entre el agua y el aire, lo que hace que una parte del agua se evapore. Esa agua fría luego regresa al comienzo del proceso para absorber más calor del intercambiador de calor.
En una torre de enfriamiento de circuito cerrado, se usa agua fría o una solución de etileno o propilenglicol para proporcionar enfriamiento. A diferencia de una torre de enfriamiento abierta, el fluido utilizado para proporcionar enfriamiento está encerrado en un serpentín y no está expuesto directamente al aire. El agua fría se recircula sobre el exterior del serpentín, que contiene el fluido que ha sido calentado por el proceso. Durante el funcionamiento, el calor se transfiere del fluido a través del serpentín al agua de pulverización y luego a la atmósfera a medida que se evapora una parte del agua. El fluido frío en el serpentín luego regresa al comienzo del proceso, para ser reutilizado en el proceso.
Una tonelada de aire acondicionado es el rechazo de 12.000 BTUH. Una tonelada de torre de enfriamiento en realidad rechaza alrededor de 15,000 BTUH debido al calor equivalente a la energía necesaria para impulsar el compresor del enfriador. Una tonelada de torre de enfriamiento se define como el rechazo de calor al enfriar 3 GPM de agua que entra a 95 ° F y sale de la torre de enfriamiento a 85 ° F, con una temperatura de bulbo húmedo de entrada de 78 ° F, que equivale a 15,000 BTUH. a continuación se muestra la relación entre el agua y el aire cuando pasan a través de una torre de enfriamiento. La curva indica la caída de la temperatura del agua (punto A al B) y el aumento de la temperatura del bulbo húmedo del aire (punto C al D) en sus respectivos pasajes por la torre de enfriamiento.
Desde el punto de vista de la transferencia de calor, el rendimiento de una torre de enfriamiento mientras enfría una determinada cantidad de agua está influenciado solo por la temperatura de bulbo húmedo del aire que ingresa. Esto se indica claramente en el análisis psicrométrico de la trayectoria del aire en una torre de enfriamiento como se indica a continuación. La trayectoria real se aproxima mediante la línea curva de puntos desde el punto A al punto C. Para simplificar la trayectoria del aire con fines de explicación, se divide en la línea AB y BC. En el análisis, el aire ingresa a la torre en una condición no saturada (Punto A). Antes de llegar al relleno, se satura adiabáticamente mientras viaja al punto B. Al pasar por el relleno, absorbe el calor del agua que cae, aumentando así el contenido de calor total del aire. Dado que el aire se lava continuamente con agua que cae, el proceso sigue la línea de saturación hasta la temperatura final del aire que sale de la torre, el punto C.
