O que é resfriamento evaporativo?
O resfriamento por evaporação é uma ocorrência natural. O exemplo mais comum que todos nós experimentamos é a transpiração ou suor. Conforme a transpiração evapora, ela absorve calor para resfriar seu corpo.
O princípio subjacente ao resfriamento evaporativo é o fato de que a água deve ter calor aplicado a ela para mudar de um líquido para um vapor. Quando ocorre a evaporação, esse calor é retirado da água que permanece no estado líquido, resultando em um líquido mais frio.
Os sistemas de resfriamento evaporativo usam o mesmo princípio da transpiração para fornecer resfriamento para máquinas e edifícios. Uma torre de resfriamento é um dispositivo de rejeição de calor, que descarrega ar quente da torre de resfriamento para a atmosfera por meio do resfriamento da água. Na indústria de HVAC, o termo “torre de resfriamento” é usado para descrever equipamentos de rejeição de calor de circuito aberto e fechado.
Em um sistema HVAC, o calor é gerado pelo sol que incide sobre o prédio, os computadores e as pessoas. O calor é captado nos manipuladores de ar, que são indiretamente ligados ao refrigerante por meio de vários trocadores de calor. O calor ferve o refrigerante de um líquido para um vapor. A água da torre de resfriamento é circulada através de um trocador de calor onde o vapor do refrigerante é condensado e o calor é transferido para a água. O objetivo das torres de resfriamento é resfriar a água quente que retorna do trocador de calor para que possa ser reaproveitada. Na torre de resfriamento aberta, a água quente de retorno do trocador de calor é pulverizada sobre o “fill”. O preenchimento fornece a área de superfície para aumentar a transferência de calor entre a água e o ar, fazendo com que uma parte da água evapore. Essa água fria retorna ao início do processo para absorver mais calor do trocador de calor.
Em uma torre de resfriamento de circuito fechado, água fria ou uma solução de etileno ou propilenoglicol é usada para fornecer resfriamento. Ao contrário de uma torre de resfriamento aberta, o fluido usado para fornecer resfriamento é colocado em uma bobina e não é exposto diretamente ao ar. A água fria é recirculada pela parte externa da bobina, que contém o fluido que foi aquecido pelo processo. Durante a operação, o calor é transferido do fluido através da serpentina para a água pulverizada e, em seguida, para a atmosfera à medida que uma parte da água evapora. O fluido frio na bobina então retorna ao início do processo, para ser reutilizado no processo.
Uma tonelada de ar-condicionado é a rejeição de 12.000 BTUH. Uma tonelada de torre de resfriamento realmente rejeita cerca de 15.000 BTUH devido ao equivalente de calor da energia necessária para acionar o compressor do resfriador. Uma tonelada de torre de resfriamento é definida como a rejeição de calor no resfriamento 3 GPM de água entrando a 95 ° F e saindo da torre de resfriamento a 85 ° F, com uma temperatura de bulbo úmido de entrada de 78 ° F, o que equivale a 15.000 BTUH. abaixo mostra a relação entre a água e o ar à medida que passam por uma torre de resfriamento. A curva indica a queda da temperatura da água (ponto A a B) e a elevação da temperatura do bulbo úmido do ar (ponto C a D) em suas respectivas passagens pela torre de resfriamento.
Do ponto de vista da transferência de calor, o desempenho de uma torre de resfriamento ao resfriar uma determinada quantidade de água é influenciado apenas pela temperatura de bulbo úmido do ar que entra. Isso é claramente indicado na análise psicrométrica do percurso do ar em uma torre de resfriamento, conforme indicado abaixo. O caminho verdadeiro é aproximado pela linha curva pontilhada do Ponto A ao Ponto C. Para simplificar o caminho do ar para fins de explicação, ele é dividido nas Linhas AB e BC. Na análise, o ar entra na torre em uma condição insaturada (Ponto A). Antes de chegar ao enchimento, ele é saturado adiabaticamente à medida que viaja para o ponto B. Passando pelo enchimento, ele absorve o calor da água que cai, aumentando assim o conteúdo total de calor do ar. Como o ar é continuamente lavado com a queda d'água, o processo segue a linha de saturação até a temperatura final do ar que sai da torre, ponto C.
