Cómo calcular la eficiencia de un enfriador

Escrito por pauline gill | Traducido por andrés marino ruiz
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Cómo calcular la eficiencia de un enfriador
Los enfriadores industriales utilizan un gran recorrido por tuberías aisladas. (Boilers, ladders and pipes at a power plant, image by Andrei Merkulov from Fotolia.com)

Los enfriadores de agua tienen muchas aplicaciones tanto en la industria y el comercio como en los acondicionadores de aire arquitectónicos. Si bien son usados predominantemente en locales grandes, su eficiencia está determinada por el simple concepto de los aires acondicionados más simples: energía que ingresa (kW-hr) en energía movida (Btu/hr o toneladas). Los aires acondicionados y enfriadores son básicamente un sistemas de bombas de calor, aunque los enfriadores usan agua que circula en lugar de aire para transmitir el calor en los aspectos de evaporación y condensación del ciclo de refrigeración. La reconciliación adecuada de las diversas unidades de ingeniería y los factores de conversión son vitales para el proceso de calcular su eficiencia.

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    Enfriador de agua para habitaciones frescas

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    Define lo que es el enfriador de agua. En esta instancia, un sistema de agua fría es utilizado para mantener las áreas de manufacturación de comidas a aproximadamente 40º F (4º C). El sistema de enfriamiento hace circular aproximadamente 40 galones (151 litros) de agua por minuto, que es enfriada por 25º F (-4º C) utilizando 24,8 kW/hr de electricidad para producir la refrigeración. Con esta información puedes calcular la eficiencia del enfriador en términos de la eficiencia de la energía, o EER, y el coeficiente de desempeño, o COP, para enfriadores.

    Cómo calcular la eficiencia de un enfriador
    El agua más fría fluye a través de cambiadores de calor. (machines & valves & pipes image by timur1970 from Fotolia.com)
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    Calcula la capacidad del enfriador en toneladas. La fórmula para el calor total removido en un enfriador es h = 500 X q X dt, donde h es el calor total removido en Btu/hr, q es el flujo de agua fría en galones por minuto (gpm) y dt es el diferencial de la temperatura total del agua. Substituyendo, h= 500 x 40 gpm x 24ºF = 480000 Btu/hr. Si 1 tonelada de refrigeración equivale a 12000 Btu/hr, entonces el sistema tiene una capacidad de 40 toneladas de refrigeración.

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    Calcula la eficiencia del sistema por fórmula de la eficiencia del aire acondicionado EER = Bry/hr enfriamiento/watts consumidos. Substituyendo con valores reales, 480000 Btu/hr /24,8 kW/hr = 480000 Bty/hr / 24,800 watts/hr = 19,35. Este es un desempeño muy alto de enfriamiento comparado a los estándares de SEER de 2010 de 13-14 para aires acondicionados domésticos, el cual refleja la mayor eficiencia de la estrategia de los enfriadores de agua. COP sería el EER (19,35) X 0,293 = 5,67.

    Agua enfriada para la refrigeración de alimentos

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    Define la aplicación de los sistemas de agua enfriada. El agua de mar con una entalpía de 0,94 Btu/lb/grados F será enfriada por 18ºF (-7º C) para mantener los mariscos vivos y frescos. Si sabes que el sistema utiliza 69,06 kW/hr para enfriar 6,000 galones/hr de esta agua de mar, puedes calcular la eficiencia del enfriador.

    Cómo calcular la eficiencia de un enfriador
    Las langostas vivas deben ser enfriadas en su camino al mercado. (lobster image by Mat Hayward from Fotolia.com)
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    Calcula el Bty/hr total que es removido por el sistema de enfriamiento. Ya que h = 500 X q X dt, y la capacidad calórica del agua marina es de solo 0,94 Btu/lb, luego la fórmula modificada será de h = 500 X q X dt X 0,94 = 500 X 6000 gph/100 gpm X 18 grados F X 0,94 = 846000 Btu/hr/12000-Btu/hr/Ton = 70.5 toneladas de refrigeración.

    Cómo calcular la eficiencia de un enfriador
    Los enfriadores de refrigeración requieren un monitoreo cuidadoso. (carbon dioxide truck image by Greg Pickens from Fotolia.com)
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    Calcula la eficiencia del sistema de enfriamiento dividiendo 846000 Btu/hr por 69,06 kW-hr consumidos para obtener un EER de 12,25, y un COP de 3,59.

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