refrigeracion (1)
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1.1 Proceso de Refrigeración
Es el proceso por el que se reduce la temperatura de un espacio
determinado y se mantiene esta temperatura baja con el fin, por
ejemplo, de enfriar alimentos, conservar determinadas sustancias o
conseguir un ambiente agradable. El almacenamiento refrigerado de
alimentos perecederos, pieles, productos farmacéuticos y otros se
conoce como almacenamiento en frío. La refrigeración evita el
crecimiento de bacterias e impide algunas reacciones químicas no
deseadas que pueden tener lugar a temperatura ambiente.
El uso de hielo de origen natural o artificial como refrigerante estaba
muy extendido hasta poco antes de la I Guerra Mundial, cuando
aparecieron los refrigeradores mecánicos y eléctricos. La eficacia del
hielo como refrigerante es debida a que tiene una temperatura de
fusión de 0 °C y para fundirse tiene que absorber una cantidad de
calor equivalente a 333,1 kJ/k. La presencia de una sal en el hielo
reduce en varios grados el punto de fusión del mismo. Los alimentos
que se mantienen a esta temperatura o ligeramente por encima de
ella pueden conservarse durante más tiempo.
El dióxido de carbono sólido, conocido como hielo seco o nieve
carbónica, también se usa como refrigerante. A la presión
atmosférica normal no tiene fase líquida, y sublima directamente de
la fase sólida a la gaseosa a una temperatura de -78,5 °C. La nieve
carbónica es eficaz para conservar productos a bajas temperaturas
mientras dura su sublimación.
En la refrigeración mecánica se obtiene un enfriamiento constante
mediante la circulación de un refrigerante en un circuito cerrado,
donde se evapora y se vuelve a condensar en un ciclo continuo.
Si no existen pérdidas, el refrigerante sirve para toda la vida útil del
sistema. Todo lo que se necesita para mantener el enfriamiento es
un suministro continuo de energía y un método para disipar el calor.
Los dos tipos principales de sistemas mecánicos de refrigeración son
el sistema de compresión, empleado en los refrigeradores
domésticos grandes y en la mayoría de los aparatos de aire
acondicionado, y el sistema de absorción, que en la actualidad se
usa sobre todo en los acondicionadores de aire por calor, aunque en
el pasado también se empleaba en refrigeradores domésticos por
calor.2,3,4.
1.2 Refrigeración por Compresión Simple
Los sistemas de compresión emplean cuatro elementos en el ciclo de
refrigeración: compresor, condensador, válvula de expansión y
evaporador. En el evaporador, el refrigerante se evapora y absorbe
calor del espacio que está enfriando y de su contenido.
A continuación, el vapor pasa a un compresor movido por un motor
que incrementa su presión, lo que aumenta su temperatura. El gas
sobrecalentado a alta presión se transforma posteriormente en
líquido en un condensador refrigerado por aire o agua. Después del
condensador, el líquido pasa por una válvula de expansión, donde su
presión y temperatura se reducen hasta alcanzar las condiciones que
existen en el evaporador.5,6.
1.3. Conservación de Alimentos por Congelación
Método de conservación de los alimentos que se basa en la
exposición al frío, a temperaturas inferiores al punto de congelación.
En la región situada por encima del punto de congelación se habla
de refrigeración.
En la prehistoria, el hombre conservaba la carne en bloques de
hielo. No obstante, la historia de la industria congeladora es más
reciente que la de la conservera, cuyo origen puede remontarse a
finales del siglo XVIII, con la invención de la esterilización por calor
(1790). La congelación se utilizó comercialmente por vez primera en
1842, pero la conservación de alimentos congelados a gran escala
no nace hasta finales del siglo XIX con la aparición de los
refrigeradores mecánicos.
La congelación impide la multiplicación de los microorganismos
(bacterias y hongos microscópicos). Por el contrario, las enzimas,
cuya actividad degrada los alimentos, sí se mantienen activas en
condiciones de congelación, aunque su actividad es mucho más
lenta. Por eso las legumbres frescas suelen blanquearse o hervirse
antes de congelarlas, con el fin de inactivar estas sustancias e
impedir que el sabor se degrade. También se ha propuesto
blanquear el pescado para destruir las bacterias resistentes al frío
que viven en las escamas. Los métodos de congelación de los
productos cárnicos dependen del tipo de carne y del corte. El cerdo,
por ejemplo, se congela justo después del sacrificio, mientras que el
buey se cuelga durante varios días dentro de una cámara fría para
hacerlo más tierno.
Los alimentos congelados tienen las mismas propiedades
nutricionales y organolépticas que los frescos. No obstante, la
congelación supone algunas alteraciones físicas, pues la dilatación
que experimenta el agua al transformarse en cristales de hielo rompe
las estructuras celulares. Si la congelación es rápida, los cristales de
hielo formados son menores y alteran menos los productos. En
determinados casos la calidad del resultado depende ante todo de la
rapidez con que se prepara y almacena en la cámara fría que de la
rapidez de congelación. Ciertos alimentos sólidos, como el pescado,
pueden perder líquido al descongelarlos si se habían congelado
lentamente. Algunos productos líquidos, como la yema de huevo,
pueden coagularse 7,8,9.
Los productos congelados destinados al consumo suelen envasarse
en cajas o bolsas de peso inferior a 1 k. En las cadenas de
producción se dirigen mecánicamente en una cinta transportadora a
través de una máquina que produce temperaturas muy bajas (-
40 ºC). En otras cadenas, como las utilizadas para congelar zumo de
naranja concentrado, las cajas se pulverizan con una salmuera de
cloruro de calcio u otro líquido refrigerante o bien se sumergen a
temperaturas próximas a -29 ºC directamente en un baño. En los
congeladores de placas, los envases de los productos alimenticios
están en contacto con placas metálicas huecas por cuyo interior
circula un líquido refrigerante.
Entre la producción y la venta, y después en la conservación en el
hogar, es vital que nunca se interrumpa la ‘cadena de frío’. En efecto,
la congelación no destruye todas las bacterias, y las que sobreviven
se reactivan en cuanto se descongelan y empiezan a desarrollarse
muy rápidamente. Por tanto, la más ligera elevación de la
temperatura durante la elaboración o el transporte pone en peligro
toda la técnica.
La congelación se aplica a los alimentos más variados, incluidos los
productos de panadería, las sopas y los platos precocinados. Debido
al coste elevado de la técnica, los alimentos congelados son más
caros que las conservas, pero sus cualidades organolépticas son
muy superiores.10.
1.4 Enfriamiento de líquidos
Temperatura a la que un líquido sometido a una presión determinada
se transforma en sólido.
El punto de solidificación de un líquido puro (no mezclado) es en
esencia el mismo que el punto de fusión de la misma sustancia en su
estado sólido, y se puede definir como la temperatura a la que el
estado sólido y el estado líquido de una sustancia se encuentran en
equilibrio. Si aplicamos calor a una mezcla de sustancia sólida y
líquida en su punto de solidificación, la temperatura de la sustancia
permanecerá constante hasta su licuación total, ya que el calor se
absorbe, no para calentar la sustancia, sino para aportar el calor
latente de la fusión. Del mismo modo, si se sustrae el calor de una
mezcla de sustancia sólida y líquida en su punto de solidificación, la
sustancia permanecerá a la misma temperatura hasta solidificarse
completamente, pues el calor es liberado por la sustancia en su
proceso de transformación de líquido a sólido. Así, el punto de
solidificación o el punto de fusión de una sustancia pura puede
definirse como la temperatura a la que la solidificación o fusión
continúan una vez comenzado el proceso.
Todos los sólidos se funden al calentarse y alcanzar sus
respectivos
puntos de fusión, pero la mayoría de los líquidos pueden permanecer
en este estado aunque se enfríen por debajo de su punto de
solidificación. Un líquido puede permanecer en este estado de
sobreenfriamiento durante cierto tiempo. Este fenómeno se explica
por la teoría molecular, que define a las moléculas de los sólidos
como moléculas ordenadas, y a las de los líquidos, desordenadas.
Para que un líquido se solidifique, necesita tener un núcleo (un punto
de orden molecular) alrededor del cual puedan cristalizar las
moléculas desordenadas. La formación de un núcleo depende del
azar, pero una vez formado, el líquido sobreenfriado se solidificará
rápidamente. El punto de solidificación de una disolución es más bajo
que el La cantidad a la que desciende el punto de solidificación
depende de la concentración molecular del soluto y de que la
disolución sea un electrolito. Las disoluciones no electrolíticas punto
de solidificación del disolvente puro antes de la introducción del
soluto (sustancia disuelta).
Tienen puntos de solidificación más altos, en una concentración dada
de soluto, que los electrólitos. La masa molecular de una sustancia
desconocida o no identificada puede determinarse midiendo la
cantidad que desciende el punto de solidificación de un disolvente,
cuando se disuelve en él una cantidad conocida de la sustancia no
identificada. Este proceso que determina las masas moleculares se
denomina crioscopia.
En aleaciones y sustancias mezcladas, el punto de solidificación de
la mezcla puede llegar a ser mucho más bajo que los puntos de
solidificación de cualquiera de sus componentes.
El punto de solidificación de la mayoría de las sustancias puede
elevarse aumentando la presión. No obstante, en sustancias que se
expanden al solidificarse (como el agua), la presión rebaja el punto
de solidificación. Un ejemplo de esto último puede observarse si
colocamos un objeto pesado en un bloque de hielo. La zona
inmediatamente debajo del objeto comenzará a licuarse, volviendo a
solidificarse al retirar el objeto, sin que se produzca variación de
temperatura. Este proceso se conoce como rehielo.11,12.
1.5 Anticongelantes empleados en Refrigeración
Sustancia química que se añade a un líquido para que descienda su
punto de solidificación. Evita la congelación de los refrigerantes
utilizados en los motores de aviones, coches y tractores, en los
agentes derretidores de nieve y descongelantes.
El anticongelante ideal debe ser químicamente estable, o corrosivo,
miscible con el refrigerante, tener viscosidad y conductividad
eléctrica bajas y punto de ebullición alto; debe ser también buen
transmisor del calor. Los materiales anticongelantes más utilizados
actualmente en los motores de automóviles son el metanol, el etanol
y el 1,2- etanodiol (etilenglicol); la mayoría contienen un fosfato, un
nitrato u otro agente anticorrosivo.13.
1.6 Norma de refrigeración: Tonelada de Refrigeración
Las tablas de uso de refrigerantes muestran como temperaturas de
comparación de todos los refrigerantes los valores 5 °F y 86 ° F.
Estos valores no se han escogido al azar porque son el resultado de
múltiples discusiones y reuniones de los representantes de las
principales fábricas de equipo para refrigeración.
Por otro lado también se estableció una unidad que sirva de
comparación de CAPACIDADES de los equipos fabricados, esto es
la cantidad de calor horaria que son capaces de evacuar desde un
ambiente; dicha unidad es la TONELADA DE REFRIGERACIÓN o
simplemente TON DE REFRIGERACIÓN que se define así:
2000 Lib x 144 BTU/Lib1 TON = -------------------------------------
24 hrs.
1 TON = 12000 BTU/hr
También se considera:
1 TON = 200 BTU/mn
1 TON = 3024 Kcal/hr
1 TON = 50.4 Kcal/mn
1 TON = 3.51 kw
Esta definición seria universal si en cualquier lugar del mundo las
temperaturas atmosféricas fuesen iguales. Pero por ejemplo un
equipo que el fabricante indica que es de 10 TON puede desarrollar
esa capacidad en un lugar frío, pero si se lleva a un clima cálido
posiblemente no llegue ni a la mitad de esa capacidad.
Por las razones expuestas es que se acordó que el TON DE
REFRIGERACIÓN, marcado en la placa de los equipos frigoríficos
deben ser a 5 ºF como temperatura a la cual se rechaza calor hacia
la atmósfera. A veces en las placas en lugar de las temperaturas
mencionadas aparecen presiones y es que algunos fabricantes
colocan las presiones de saturación correspondientes a dichas
temperaturas; tal como los valores que aparecen en la tabla anterior.
Cuando se expliquen los principios de funcionamiento de los
sistemas de refrigeración quedará aun más claro el porque de los
niveles de temperatura escogidos para las toneladas norma.13,14
1.7 Refrigerantes secundarios
Con frecuencia es inconveniente o antieconómico el hacer circular
un refrigerante directamente por la zona que se quiere el
enfriamiento.
Por ello se emplea un sistema de refrigeración “indirecta” que
consiste en enfriar agua, salmuera o una solución pro medio de un
refrigerante (cualquiera de los descritos) en un enfriador de líquido
bombeándose luego a través de tuberías apropiadas hacia la zona
que se desea enfriar.
El líquido bombeado recibe el nombre de “Refrigerante secundario”.
Después de haber refrigerado, este fluido regresa nuevamente al
enfriador para ser otra vez enfriado y recirculando.
Se emplean estos sistemas cuando la cámara frigorífica o el espacio
a enfriar está localizado a gran distancia del equipo de refrigeración
que haría necesario usar grandes longitudes de tuberías de
refrigerante aumentando los costos de instalación habría mas
probabilidades de fugas de refrigerante, habría problemas de retorno
de aceite compresor, habría mucha perdida de refrigerante que
reduciría 14
1.8 Fluidos en Movimiento
Parte de la física que se ocupa de la acción de los fluidos en reposo
o en movimiento, así como de las aplicaciones y mecanismos de
ingeniería que utilizan fluidos. La mecánica de fluidos es fundamental
en campos tan diversos como la aeronáutica, la ingeniería química,
civil e industrial, la meteorología, las construcciones navales la
oceanografía, así como el enfriamiento de líquidos mediante
refrigerantes secundarios, tal como n el caso de los Chillers muy
empleados en la industria conservera.
La mecánica de fluidos puede subdividirse en dos campos
principales: la estática de fluidos, o hidrostática, que se ocupa de los
fluidos en reposo, y la dinámica de fluidos, que trata de los fluidos en
movimiento. El término de hidrodinámica se aplica al flujo de líquidos
o al flujo de los gases a baja velocidad, en el que puede considerarse
que el gas es esencialmente incompresible. La aerodinámica, o
dinámica de gases, se ocupa del comportamiento de los gases
cuando los cambios de velocidad y presión son lo suficientemente
grandes para que sea necesario incluir los efectos de la
compresibilidad.
Entre las aplicaciones de la mecánica de fluidos están la propulsión a
chorro, las turbinas, los compresores y las bombas. La hidráulica
estudia la utilización en ingeniería de la presión del agua o del aceite.
1.9 Dinámica de fluidos
Esta rama de la mecánica de fluidos se ocupa de las leyes de los
fluidos en movimiento; estas leyes son enormemente complejas, y
aunque la hidrodinámica tiene una importancia práctica mayor que la
hidrostática, sólo podemos tratar aquí algunos conceptos básicos.
El interés por la dinámica de fluidos se remonta a las aplicaciones
más antiguas de los fluidos en ingeniería. Arquímedes realizó una de
las primeras contribuciones con la invención, que se le atribuye
tradicionalmente, del tornillo sin fin. La acción impulsora del tornillo
de Arquímedes es similar a la de la pieza semejante a un
sacacorchos que tienen las picadoras de carne manuales. Los
romanos desarrollaron otras máquinas y mecanismos hidráulicos; no
sólo empleaban el tornillo de Arquímedes para bombear agua en
agricultura y minería, sino que también construyeron extensos
sistemas de acueductos, algunos de los cuales todavía funcionan.
En el siglo I a.C., el arquitecto e ingeniero romano Vitrubio inventó la
rueda hidráulica horizontal, con lo que revolucionó la técnica de
moler grano.
A pesar de estas tempranas aplicaciones de la dinámica de fluidos,
apenas se comprendía la teoría básica, por lo que su desarrollo se
vio frenado. Después de Arquímedes pasaron más de 1.800 años
antes de que se produjera el siguiente avance científico significativo,
debido al matemático y físico italiano Evangelista Torricelli, que
inventó el barómetro en 1643 y formuló el teorema de Torricelli, que
relaciona la velocidad de salida de un líquido a través de un orificio
de un recipiente, con la altura del líquido situado por encima de
dicho agujero. El siguiente gran avance en el desarrollo de la
mecánica de fluidos tubo que esperar a la formulación de las leyes
del movimiento por el matemático y físico inglés Isaac Newton. Estas
leyes fueron aplicadas por primera vez a los fluidos por el
matemático suizo Leonhard Euler, quien dedujo las ecuaciones
básicas para un fluido sin rozamiento (no viscoso).
Euler fue el primero en reconocer que las leyes dinámicas para los
fluidos sólo pueden expresarse de forma relativamente sencilla si se
supone que el fluido es incompresible e ideal, es decir, si se pueden
despreciar los efectos del rozamiento y la viscosidad. Sin embargo,
como esto nunca es así en el caso de los fluidos reales en
movimiento, los resultados de dicho análisis sólo pueden servir como
estimación para flujos en los que los efecto de la viscosidad .15
1.10 Enfriadores de líquidos: Chillers
Un chiller es un sistema refrigerador de líquido, que como en un
sistema de expansión directa, mediante el intercambio térmico o bien
calienta o enfría.
El sistema de enfriamiento Chiller como característica principal
tiene:
el de mantener el líquido refrigerado cuando funciona en función frío.
o en todo caso mantener el líquido calentado en función bomba de
calor.
El liquido tratado en la unidad exterior enfriado o calentado y
circulará impulsada por la bomba incluida en el sistema hidrónico,
por todas las unidades. El chiller generalmente utiliza el agua que
circula por el, enviando el resultante del intercambio térmico (Aire frío
o aire caliente), mediante un ventilador al ambiente según las
demandas de confort del usuario.
Igual que un sistema de expansión directa convencional se debe
tener en cuenta que produce condensados debido al diferencial de
temperatura.
el Chiller puede ser conectado con un número indefinido de
unidades internas siempre y cuando recordando que la potencia total
de todas las unidades multiplicadas por un factor constante no sea
superior a la potencia.
Total de la unidad externa, es decir dicho factor determina cuantas
unidades puedes funcionar simultáneamente a la condición mas
extrema sin bajar la eficiencia de la instalación.
Fase de funcionamiento de unidades tipo Split (Expansión directa):
Entre la unidad interna y externa existe una conexión frigorífica y una
interconexión eléctrica y en consecuencia se realiza un ciclo
frigorífico como todos conocemos.
Compresión del refrigerante-Condensación (Baja la presión y
disminuye la temp. del Refrigerante).
El refrigerante pasa de estado gas a líquido-El refrigerante se
expansiona y baja su presión y al final del capilar su temp.-
Evaporación el refrigerante-Pasa de estado líquido a gas -
Aspiración el compresor absorbe el gas y comienza el ciclo.
1.10.1 Fase de funcionamiento del Chiller
Entre la unidad interior y exterior no existe conexión frigorífica solo
hidráulica y tampoco una interconexión eléctrica entre las dos
unidades.
El Chiller interiormente funciona como una unidad de expansión
directa, pero el refrigerante enfriado o calentado en los dos ciclos
frigoríficos se hace circular por un intercambiador por el cual circula
paralelamente por otro tubo y en sentido inverso o, en el mismo
sentido dependiendo de las necesidades de agua. Por el fenómeno
de transferencia de calor, se realizará un intercambio de energía del
cuerpo mas caliente al más frío.
1.10.2 Diferencia entre el sistema Split y el sistema Chiller:
Si una o mas unidades internas están en funcionamiento puede ser
que la unidad exterior este parada., porqué la unidad interna
aprovecha el agua caliente o fría que hace recircular la bomba de
agua del sistema Chiller para calentar o enfriar el ambiente o la
sustancia a enfriar.
El sistema Chiller mantiene constante la temperatura del agua en
circulación y si hay cualquier cambio de temperatura en el sistema
esta por encima o por debajo del SET POINT por diferencial de
temperatura aumenta o baja la temperatura del agua.
Un chiller es un aparato externo a la máquina de inyección cuya
misión es mantener la temperatura del molde caliente, en vez de frío
como es habitual. Se utiliza en moldes de inyección de plásticos
como ABS, especialmente si se necesita una calidad acabado
superficial muy buena.
Normalmente, el fluido que se utiliza es aceite, aunque pueden
funcionar también con agua (para cada fluido existe un tipo de chiller
específico). Lo que se crea es un circuito cerrado de fluido entre el
chiller y el circuito de refrigeración del molde. El chiller monitoriza las
temperaturas de entrada y salida del fluido y conecta al sistema para
mantener la temperatura prefijada.
Tabla1.1 Enfriadores de agua :industriales: Chiller Carrier
INICIO
a en Gpm.
Capacidad total de enfriamiento (Tons)Cap = 0,0414 * a *Superficie de transferencia de calor (condensador)Ac = 1,7562 a (m²)
Flujo de agua para condensaciónGpmc = 1,242 * a (Gpm)Energía total a disipar en el condensadorQ = 0,4885a ( Tons)
Potencia del compresor Pc = 0,42435 a - 0,339 (hp)
Superficie de transferencia de calor (evaporadorAe = 1,660 a (m²)Potencia de la bomba centrífuga de recirculaciónPb = 0,05084 a (HP)
IMPRIMIRCap; Ae;QAc ; GPMc , Pc ,Pb
FINALIZAR
Tipo de Chiller Tipo de compresor
Refrigerante Rango de Capacidad
Modelo Serie
Rotativo enfriado por agua
Centrifugo Hermético
R-134A 200 a 1,500 19XR Evergreen (r)
Tornillo Hermético
R-134A 300 a 500 23XRV Evergreen (r)
Enfriados por aire
Scroll R-22 9 a 53 30RA Aquasnap tm
Scroll Puron (R) 80 a 390 30RB Aquasnap tm
Tornillo R-134a 80 a 500 30XA Aquaforce tm
Enfriados por agua
Reciprocante R-22 15 a 40 30HWB
R-22 15 a 40 30HWC
R-22 40 a 60 30HK
Tornillo R-134A 70 a 265 30HXC Evergreen (r)
Con condensador
remoto
Reciprocante R-22 15 a 40 30HWA
Figura 1 Algoritmo de programa computarizado para dimensionar
sistema de enfriamiento de agua: chiller.
Tabla. 2 Velocidad de enfriamiento de salmuera en función del
tiempo
Con velocidad del fluido: 6 m/s
Tiempo de enfriamiento
(min)
Temperatura del fluido
°C)
Velocidad de enfriamiento
(°C/min)0 24 -
30 16 0,533
60 9 0,150
90 1.6 0,01778
120 -02 -0,016
140 -3 -0,0214
Fuente : Carrier Chiller
Tabla.3 Velocidad de enfriamiento de salmuera en función de la
velocidad del fluido a través del chiller
Velocidad del fluido (salmuera)
(m/s)
Velocidad de enfriamiento
(°C/min)
3,0 - 0,0260
3,5 - 0,0240
4,0 - 0,0220
4,5 - 0,0210
5,0 - 0.0168
6,0 - 0.0112
3.1 Determinación de las dimensiones de sistema de enfriamiento de
líquidos mediante Chiller.
Enfriamiento de salmuera en Chiller (Refrigerante secundario)
El agua a enfriar: 4770 galones (18053 litros)
Temperatura a enfriar : 0°C
Tiempo de enfriamiento: 6h. (Actual)
Flujo másico:
Temperatura inicial se la salmuera °C
Determinación de flujo: 21°C
Determinación de flujo de calor a extraer (Q)
Q= 3009,33 * 1* (18-0) 3009,333(80)
Q = 54168,0 + 240747
La salmuera contiene 5% NaCl (agua de mar)
Q = 2949915 Kcal/h
La velocidad de circulación: 3 m/s
Determinación del coeficiente global transferencia de calor ( U)
Considerando una transferencia de calor predominante por
convección:
Q = U A T
Para temperaturas de 0°C o menor: T = 8°C superficie de
transferencia: 310m² (especificación de fabricante)
3.2 Determinación de coeficiente global de transferencia
Se especifica: U = 119 Kcal/hm²°C
Eficiencia calculada. = 86%
QC = 294915 / 0,86
Condensador
Condiciones de operación
Temperatura del agua: 19°C
Temperatura de condensación : 40% tem. Ambiente
condensación = 1,4x26°C = 36,4 °C
Factor de rechazo 1,18 (para condiciones de condensación Roy
Dossat principios de Refrigeración)
Calor total a disipar en el condensador ( QT)
QT = QT frech *Q
QT = 1,18*348000
QT = 294915,3 Kcal/h
QT= 294915,3*1,18
QT = 348000 Kalc/h
Flujo de agua para enfriamiento (ma)
Flujo de agua real empleando: 503,4 l/min ( 133 GPM)
Eficiencia de condensación: C
C = 96%
Tabla 4 Unidad de condensante R – 500 para Chillers con
condensadores enfriados con agua.
Cap
(Tons)
Calor total a disipar
(Tons)
Potencia del compresor
(BHP)
15,8 19,4 18
25,1 30,8 27,4
32,6 40 35,6
39,5 48,4 40,7
52.9 64,7 54
79,3 97,0 80.6
Fuente: Carrier: Chiller
Tabla 5 Eficiencia térmica en función de la velocidad de la salmuera a través de Chiller
Velocidad del fluido
(salmuera ) (m/s)
Energía empleada
(%)
Ahorro de energía
(%)
3,0 100% -
3,5 92,31 7,69
4,0 84,62 15,38
4,5 80,77 19,23
5,0 64,62 35,38
6,0 43,08 56,92
Nota Tabla obtenida tomando como base la velocidad de 3,0 m/s. que considera el
empleo de 100% de energía de la unidad
Tabla 7 Densidad de salmuera al 5% a diferentes temperaturas
Temperatura
(°C)
Densidad
(Kg/m³)
0 1,03038
10 1.0292
25 1,0253
35 1,0224
40 1,0198
Densidad del promedio: 1,6253 Kg/l.
Figura 1 Flujo de agua a enfriar en función de la capacidad de
enfriamiento
Figura 2 Potencia de la unidad refrigerante del chiller en función del
flujo de agua a enfriar.
Figura 3 Potencia de la unidad refrigerante en función de las
toneladas de refrigeración de agua.
Tabla.8 Especificaciones de diseño de chiller con condensador
enfriados por agua
Capacidad total
de enfriamiento
(Tons)
Compresor
potencia
(HP)
Flujo nominal de
agua al chiller
(GPM)
Flujo nominal de agua
al condensador
(Gpm)
11 10 27 33
15 15 36 45
19 20 46 57
24 25 58 72
29 30 70 87
34 35 82 102
42 40 101 126
49 50 118 147
58 60 140 174
Referencia: Carrier Catalogo de Chiller
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Figura A-1 Compresor tipo tornillo empleado en sistema de
enfriamiento Tipo Rotary Screw
Figura A-2 Recipiente de líquido para almacenar el refrigerante
amoniaco