CO2 Refrigeration Training

Learn in Our CO2 Refrigeration Training the use of this refrigerant as an increasingly used alternative to meet the environmental demands of world organizations.

CO2 Refrigeration Systems Training

Our online CO2 refrigeration training program allows the student to learn all the variants of the work cycles present in these facilities.

To facilitate learning, online simulators are used that allow the student to be related to real systems.

Module One: Refrigeration cycle with subcritical CO2

Refrigeration cycle with subcritical CO2, with condensation temperatures below 30 ° C.

Module Two: Refrigeration with CO2 Subcritical Cascade System

In this Module the cascade systems are studied, using CO2 for low temperature, and another type of refrigerant for medium temperature.

Module three: Cascade Systems With Low, Medium Evaporators with three Refrigerants.

In these systems a third refrigerant is used, with the aim of separating the low and medium temperature systems, for which an additional glycol circuit is used.

Module four: Introduction to transcritical CO2 refrigeration systems

In this Module the refrigeration cycle with co2 with a condensation temperature above 30 ° C is studied. The discharge temperatures, yields, and need for intercooling of the R744 compression process are analyzed.

Module Five: Transcritical Refrigeration System with CO2 with parallel compressor to improve the discharge stage.

This Module studies a refrigeration system with transcritical CO2 with intermediate cooling, adding a compressor on high, to improve the COP of the system.

Module Six: Performance Improvements of the Refrigeration Cycle With Transcritical CO2 with Inverter Parallel Compressor.

The use of the inverter compressor in the transcritical refrigeration system allows the non-condensed CO2 to be compressed more efficiently.

Module Seven: Introduction to the Transcritical CO2 Refrigeration System with Ejector

In this module we study how the ejector in a transcritical system is used to reduce the compression ratio, the flow of CO2 refrigerant that enters the compressors.

Module Eight: Control strategies used in Transcritical Ejector Systems

In this module the control strategies to manage the systems that use ejector are studied.

CO2 Refrigeration Installations Course R744

  • In our Training in R744 Refrigerant Carbonic Anhydride Systems, the characteristics that these facilities must have regarding safety, maintenance and energy efficiency are focused.
  • The use of R744 is increasingly common as a replacement alternative for Hydrochlorofluorocarbon Refrigerants (HCFCs), which when released into the atmosphere deplete the ozone layer and contribute to overheating our planet.

CO2 Refrigeration Courses

  • Our CO2 cooling course studies how these systems overcome the drawbacks of high discharge temperatures with intermediate cooling in the compression stage.
  • These techniques also make it possible to improve the COP of the facilities and make their applicability more attractive in more and more sectors.

In Refrigeracipon with CO2 there are basically two types of processes:

  • Subcritical: Condensation process of the refrigeration cycle with CO2 below 30 ° C
  • Transcritical: Condensation process of the refrigeration cycle with CO2 above 30 ° C

Benefits of CO2 as a refrigerant

  • Environmental care.
  • They usually need smaller compressors than traditional systems.
  • You need a smaller amount of refrigerant mass flow to achieve the same cooling capacity.
  • CO2 has a lower cost than most refrigerants.
  • Excellent thermodynamic properties.
  • Excellent thermal exchange in evaporators and condensers.
  • CO2 is a chemically inactive refrigerant, it is not flammable or toxic.
  • CO2 for cooling can work in cascade systems.
  • Excellent efficiency values ​​with low temperature systems.

Why participate in our online CO2 refrigeration training?

  • The greatest difficulty of cycle operation with R744 is due to the impossibility of condensing the refrigerant at temperatures below 86 ° F.
  • This results in a powerful obstacle, considering that the ambient temperature in many areas exceed this value.
  • For this reason, in this course the techniques used by the manufacturers are studied in detail to ensure that the superheated steam from the compressor can return as a liquid at low temperature to the evaporators and be able to function as an efficient refrigeration cycle and in most areas.
  • Equipment marketed after 2022 with traditional refrigerants cannot be used in many countries.
  • Area technicians must be upgraded to service new alternatives for cooling equipment.

Specific Objectives of Online CO2 Refrigeration Training

  • Know CO2 as a cooling agent.
  • Study the thermodynamic properties of CO2.
  • Analyze the reasons for using CO2 in commercial and industrial refrigeration.
  • Study the CO2 cascade systems.
  • Interpret the efficiency values ​​of CO2 installations.
  • Recognize the working points of the facilities that work with CO2.
  • Understand refrigeration cycles with R744 in subcritical and transcritical regimes.
  • Apply the special pressure regulation controls in the application in the transcritical regime.
  • Master in detail the considerations to take into account when implementing CO2 cooling systems in hot climates.
  • Analyze the workshop procedures related to CO2 refrigeration.

CO2 Subcritical Circuit Simulator

One of the main feature of CO2 refrigeration systems is the fact that it can achieve condensation only below 30 ° C plus the high value of handle pressures.

Below we show a small simulator for subcritical regime (less than 20 °). In our course we will see the modifications to be able to use these systems at higher condensation temperatures (transcritical regime).

Chiller Parameters:

The parameters of the chiller can be basically divided into:

  • Chiller operating parameter.
  • Chiller selection parameters

Chiller operating parameters:

The Chiller operating parameters are:

  • Chiller compressor suction temperature.
  • Chiller compressor suction pressure.
  • Water temperature at the chiller outlet.
  • Water temperature at the chiller inlet.
  • Chiller refrigeration circuit high pressure.
  • Chiller compressor discharge temperature high.
  • Chiller compressor oil pressure.
  • Chiller compressor oil level.
  • Water pressure at the chiller inlet.
  • Water pressure at the chiller outlet.
  • Current consumption of the chiller compressor.
  • Voltage of the chiller supply phases.

Chiller selection parameters

Some chiller selection parameters include:

  • Thermal load to be cooled.
  • Required chilled water temperature.
  • Average outdoor ambient temperature.
  • Available voltage.
  • Permissible noise level.
  • Partial thermal load values to be encountered.
  • Unit size.
  • Choice of refrigerant.
  • Water pressures to be managed.
  • The availability of water for condenser cooling.

Chiller Training:

The chiller is a machine that, through a refrigeration cycle, is used to constantly cool a flow of water. Ice water can be used to generate air conditioning, or to cool machines.

Generally the difference between the water temperature, between the outlet and inlet is 5 ° C 10 ° F.

The chiller can be used to generate temperatures in the water, from 7 ° C to temperatures below 0 ° C, where the use of glycol is necessary, to avoid freezing.

Chiller can be classified according to the temperature value that the water reaches.

  • Conventional Chiller: For temperatures greater than 35 ° F generally for air conditioning and machine cooling applications.
  • Medium and low industrial chiller for values ​​between +20 ° F and + 35 ° F
  • Low Temperature Industrial Chiller: Generally between + 20 ° F and -59 ° F.
  • Chiller Ultra-low temperature industrial refrigeration: For ranges between -60 ° F and -112 ° F.

Chiller Classification Summary:

Chiller ClassificationTypes:
According to the
compressor
1. Piston.
2. Scroll.
3. Screw.
4. Centrifugal.
According to condensation1. Water cooled condenser.
2. Air cooled condenser.
According to the outlet temperature of the chiller water.1. Conventional Chiller.
2. Medium temperature
3. Low temperature
4. Ultra Low Temperature.
According to the refrigeration cycle1. Compression refrigeration cycle.
2. Absorption refrigeration cycle.
Chiller according to engine speed1. Chiller with constant compressor speed, 2. Chiller with at least one inverter compressor.
Chiller according to evaporator1. Shell and Tube Chiller (Flooded)
2. Shell and Tube Chiller (Dried)
3. Housing and Serpentine Chiller
4. Double Tube Chiller.
5. Baudelot Type Chiller.
6. Plate Type Chiller.
Chiller according to the
water-cooled condenser.
1. Chiller with shell and tube condenser.
2. Chiller with welded plate condenser.
3. Chiller with Coaxial Tube condenser in tube.
Chiller Classification Summary

Chillers Manufacturers:

Some of the main manufacturers of chillers, we can see them in the following table,

Chiller ManufacturerAir cooled modelsWater-cooled models
Chiller CarrierAquSnap 30RAP
AquSnap 30RB  
AquaForce 30XA
AquaForce 30XV
AquaEdge 17DA Carrier
AquaEdge 19DV Carrier
AquaEdge 19XR Carrier
AquaEdge 23XRV Carrier
AquaForce 30HX Carrier
AquaSnap 30MP Carrier
AquaForce 30XW Carroer
Chiller YorkChiller York YCAL
Chiller York YLAA:
Chiller York YVAA
Chiller York YVFA
Chiller York YCIV
Chiller York YZ:
Chiller York YK
Chiller York YMC2
Chiller York YWVA
Chiller York YCW
Chiller York YD
Chiller York YK-EP
Chiller TraneChiller Trane RTAE
Chiller Trane CGAM
Chiller Trane RTAC
Trane CenTraVac EarthWise
Chiller Trane CenTraVAC Serie S
Chiller Trane CenTraVAC Serie L
Chiller Trane CenTraVac Duplex
Chiller DaikinDaikin Pathfinder
Daikin Trailblazer
Chiller Daikin Magnitude
Chiller Daikin Navigator
Chiller EngieEngie QUANTUM
Engie QUANTUM GA
Engie QUANTUM GS
Chiller Engie QUANTUM X:
Chiller Engie QUANTUM G:
Chiller Engie QUANTUM W
Chiller Engie QUANTUM GA
Chiller MirsubishiMitsubishi i-NX
Mitsubishi NX2 2
Mitsubishi NX2 4
Chiller Mitsubishi EACV /
EAHV Serie e
Chiller HitachiHitachi Serie AZPY1
Hitachi Serie V
Chiller Hitachi Serie WZPY
Hitachi Direct-drive con VSD
Hitachi Inverter GXG-SIT/ GSG-SIT
Table of models of the most recognized chiller manufacturers.

First steps to select the chiller you need.

  • Value of the minimum required temperature.
  • With the minimum required temperature value, the type of chiller that is needed must be classified.
  • Value of each water flow and its respective temperature value, to project the distribution and the piping system.
  • With the distribution, a balance of supply and return flows is made, to know the true capacity of the chiller that is needed, so as not to oversize the equipment.
  • According to the local hydraulic resources, economic resources and space, the chiller condenser is selected. Know the water treatment required by the facility.

Online Chiller Training Classes

Our online chiller training classes have simulators that allow studying the behavior of the chilled water plant, according to the thermal requirements of the application.

The chiller has a mostly compression refrigeration cycle that allows it to cool water flows continuously to the required values

Its basic parts are

  • Evaporator.
  • Compressor
  • Condenser.
  • Expansion valve
  • Since the objective is to cool a flow of water, a hydraulic circuit is needed.
  • The heat from the water is received in the evaporator of the chiller. This is due to the low temperature of the coolant at this point.
  • The heat coming out of the water causes the refrigerant to change its state of saturated mixture (Saturated liquid plus saturated steam) to the state of Superheated Steam.
  • This process occurs in the coolant at almost constant temperature, plus a small increase in temperature (overheating).
  • The water being in a single state decreases its temperature (loss of heat). Now we have “Ice Water”.
  • The refrigerant leaves the evaporator to the compressor to raise the pressure and facilitate condensation.
  • Due to the heat exchange with the environment, at the condenser outlet the refrigerant becomes liquid again but still at high pressure.
  • The refrigerant must now pass through the expansion valve, to return to low pressure and temperature, and thus the cycle repeats.
  • The water leaves the exchanger at a lower temperature, and is brought to the application by a hydraulic system always in a liquid state.
  • The water returns from the application at a higher temperature and re-enters the chiller to cool down again.

Refrigerants used in chillers

Refrigerant
Chiller
Refrigerant
type
Characteristics
Chiller with
R-12
CFCIts use is prohibited,
by destruction
of that of ozone.
Chiller with
R-22
HCFC
(pure)
Start your ban
in 2010.
Chiller with
R-123
HCFC
(pure)
t is used in chillers
Centrifugal.
Forbidden by the
Protocol Montreal.
Chiller with
R-134a
HFC
(pure)
Used for compressors
displacement positive,
and centrifugal.
Chiller with
R-32
HFC
(pure)
It is a chiller of great
efficiency, much used
in applications of reversible
chillers. Your restriction is
its slight flammability
Chiller with
R-404A
HFC
(mixtures)
It is a chiller used for
reach temperatures
lower than the
conventional.
Chiller with
R-410A
HFC
(mixtures)
R-410A does not
exhaust the ozone layer
and it is not flammable,
made up of
HFC-32 and HFC-125.
Chiller with
R-407C
HFC
(mixtures)
This refrigerant is used
in chillers, to
replace to R-22
Chiller with
R-1234yf
HFOIt is a chiller that works
above all with
compressor centrifugal.
Chiller with
R-514A
HFO
(mixtures)
It is a refrigerant for
replace r-123
in existing chillers.
Chiller with
R-515B
HFO
(mixtures)
Is an alternative low
potential global warming,
as a replacement for
R134a and HFO-1234ze
Chiller with
R-513A
HFC+
HFO
It is an alternative for
the replacement of
R-134a in Chillers
already existing.
Chiller with
R-452B
HFC+
HFO
The R-452B is a
replacement of R-410A
and acquisition
of new equipment.
Refrigerants used in chillers

Chiller Types:

Chiller with water-cooled condenser compared to air-cooled.

Depending on the environmental conditions and the resources that exist, the most suitable chiller can be selected and the efficiency of an installation can be increased.

For example, in places with high humidity, the efficiency of an air-cooled condenser chiller approaches that of a water-cooled condenser chiller because the relative humidity is higher.

When the environment has lower humidity and a sufficient amount of water, then a water-cooled chiller can offer considerable savings in electrical energy.

However, other important parameters to consider must be taken into account.

HOW SHOULD YOU DESIGN THE DISTRIBUTION OF THE WATER THAT GOES THROUGH THE CHILLER?

The distribution of the water will depend on the purpose of the installation

For example, an application for air conditioning will have practically the same temperature differentials in most points of the system and it is not necessary to mix or bypass water for a special requirement.

In Industrial applications, the temperature value requirements may not be the same at all points.

Why participate in our chiller training courses?

  • The Course Content is Complete and starts from Zero.
  • Pedagogical material in various formats; html, pdf, excel, etc.
  • Support computer applications such as machine simulators.
  • Self-assessment exercises in test mode where the student can check their progress.
  • Consulting service for the student.

Objectives of the Chiller Training Program Online:

  • Understand the operation of the compression refrigeration cycle present in chillers.
  • Master the Chiller Selection Procedures according to the requirements presented
  • Explain the fundamental control principles applied in chillers
  • Identify the main components of the facilities with chillers
  • Study installation design techniques with chillers.
  • Learn the predictive, preventive and corrective maintenance techniques applied in plants with chiller.

Contents of the Online Training Course on Industrial Chillers

  • Chiller refrigeration cycle.
  • Chiller Types and Applications
  • Calculations and selection methods for chiller.
  • System components according to type of chiller .
  • Control strategies in different types of chiller.
  • Design of water installations in chillers.
  • Maintenance techniques applied in chillers.

A complete course with the control strategies of the most important brands of chillers: Carrier, Trane, York, Daikin

WHAT IS THE METHODOLOGY OF TRAINING?

  • The contents of our courses are pedagogically ordered.
  • Access to texts, videos, facility simulators, consulting with a teacher.
  • Assessments to check student progress.
  • All the advantages of online courses, access to the platform 24 hours any day of the week.

WHO IS THIS COURSE FOR?

A course for Participants with basic knowledge of refrigeration

WHO DEVELOP THE CHILLER COURSES AT CONFOREMPRESARIAL?

We work with a team of specialist engineers with extensive experience present throughout the learning process.

HOW LONG IS THE COURSE?

The time depends on the participant, on average more than three months.

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Download Here The 22 Concepts of Chiller for Beginners

CHILLER WITH SCROLL TYPE COMPRESSOR:

  • These compressors are mainly used in equipment between 35 and 1400 kilowatts, that is, between 10 and 400 tons of refrigeration.
  • The scroll compressor contributes to good energy performance and reliability.
  • They can be found with a water-cooled condenser or an air-cooled condenser.
  • Fewer moving parts.
  • Less noise.
  • Greater resistance to breakdowns.
  • They have a better resistance to liquid shocks
  • Better volumetric performance, close to 100%
  • Less vibrations.
  • Capacity regulation can be done by number of compressors on.
  • Digital scroll compressors allow the equipment to adapt to the thermal load of the installation with great accuracy.
  • New generation Scroll compressors have better resistance to liquid refrigerant.

CHILLER WITH SCREW COMPRESSOR:

  • Variable volume chambers are formed between the housing and the screw with rotation.
  • Coolant suction starts at one end of the rotor block.
  • The compression of the gas is achieved by the progressive approach of the lobes, producing the reduction in volume occupied by the gas.
  • The compressor has a suction port and two discharge ports, one axial and the other radial.
  • The regulation is made by means of a sliding valve, achieving that part of the refrigerant gas introduced for compression is returned to the suction without being compressed.
  • The reduction in absorbed power is proportional to the reduction in cooling capacity.
  • The capacity control of these compressors can be carried out continuously, between 10 and 100% of the maximum value.
  • Single-screw compressors regulate their capacity following the same principle as double-screw compressors, replacing the longitudinal slide with a rotating ring.
  • There is also the possibility of using two-speed motors in conjunction with the slide valve.
  • The number of compressors for the same power is much less than the number required for scroll compressors.
  • Regarding volumetric performance, the screw compressor achieves excellent results, bordering on 100%.
  • These compressors are mainly used in a range between 252 and 1925 kilowatts, that is, from 75 to 550 tons of refrigeration.
  • They can be found with air-cooled condensers and quieter and more efficient equipment with a water condenser, the latter generally being of greater capacity.
  • Screw compressors do not yet accept liquid.

Chiller with centrifugal compressor:

  • The centrifugal compressor basically consists of a drive wheel, mounted on a shaft enclosed in a cover.
  • The coolant enters through the center and is radially accelerated in the impeller.
  • When the coolant passes through the blades it accelerates and is collected by a volute, where the acceleration is converted into pressure energy.
  • Multi-stage compression with intermediate cooling and continuous partialization is often used.
  • Oil elimination and therefore better performance in the chiller evaporator and condenser.
  • Low wear over time and therefore, longer duration.
  • Elimination of vibrations in any working condition, including the starting phases.
  • These compressors precisely control the water temperature at the outlet of the chiller evaporator.
  • To adapt to the demand of the installation it uses the continuous modulation of the speed of the impellers, and the orientation of the blades at the entrance to the compressor.
  • It allows considerable adaptability to the variation of thermal loads, reducing energy consumption.
  • They offer a very high efficiency range, because the regularization of the flow is done with the revolutions of the compressor.
  • They are generally observed in equipment from 700 to 5600 kilowatts, that is, between 200 and 1600 tons of refrigeration.
  • The use of water-cooled condensers is more usual, this is due to the size of the equipment.

The Condenser is the Part of the Chiller that performs the heat dissipation:

There are basically two types:

Air cooled condenser

Water cooled condenser

AIR COOLED CHILLER:

  • The air-cooled chiller condenser consists of a bank of finned tubes, through which the refrigerant circulates.
  • The condenser is the part where the heat from the cooling water is dissipated.
  • The environment air is used as the medium, using axial type fans.
  • Ice water delivers heat to the coolant.
  • The refrigerant delivers heat to the ambient air in the condenser.
  • For the physical form we have horizontal capacitors, in v or in w

 

WATER COOLED CHILLER CONDENSER:

This condenser dissipates the heat gained through the flow of water that passes through it.

  • The water flow when leaving the condenser is taken to a cooling tower to finally remove the heat to the environment
  • Chilled water passes heat to the coolant
  • Coolant passes heat to condenser water
  • The condenser water passes heat into the ambient air.

Expansion valve: Part of the Chiller to regulate the passage of refrigerant

BULB THERMOSTATIC EXPANSION VALVE:

  • This valve is in charge of controlling the mass flow of refrigerant that enters the evaporator.
  • The objective is to ensure a good performance of the installation.
  • The Valve protects the compressors from the arrival of refrigerant in a liquid state.
  • It allows reaching the required temperature values ​​in the water.
  • It has a bulb that is placed at the outlet of the evaporator. Inside which there is a fluid that according to the temperature transmits a pressure value to the valve.
  • With the pressure of the bulb, the area of ​​passage of the refrigerant opens or closes.
  • The idea is to have a refrigerant temperature differential between the evaporator inlet and outlet of 10 ° F.
  • The temperature differential is called overheating.
  • In Scroll compressor systems, operation with a thermostatic expansion valve works well in many applications.
  • Systems with a thermostatic expansion valve are more economical.


ELECTRONIC EXPANSION VALVE:

  • The electronic expansion valve controls the flow of refrigerant entering the evaporator, under different operating conditions.
  • The electronic expansion valve is less dependent on the type of refrigerant in the installation.
  • It is very sensor dependent and very accurate.
  • The regulation of the electronic valve is carried out with the movement of a hole, according to the information supplied to the controller by the sensors.
  • It is possible to increase or decrease the area that the refrigerant flow needs to cross.
  • For regulation the microprocessor controls the valve by voltage impulses.
  • The hole is controlled by a stepper motor through approximately 3,600 steps.
  • The control strategy verifies the conditions according to the programming of the equipment approximately every three seconds.
  • The idea is to maintain a refrigerant superheat according to the set point supplied by the user.
  • Screw Compressor systems require operation with the electronic valve.

Evaporator: It is the part of the shriek destined to the cooling of the water.

The main types of these heat exchangers are:

Double Tube Exchangers:

  • This is the simplest exchanger equipment and is used for basic processes.
  • It is formed with two concentric tubes: one fluid circulates through the inner tube and the other through the space formed between the two tubes.
  • The flow rate of the fluid to be cooled is usually very low.
  • In high thermal loads, a large number of these equipments are required, becoming practically unsustainable.

Shell and Tube Exchangers:

  • It consists of a series of tubes that are placed in a cylindrical shell, held at each end by perforated sheets.
  • They can be dry expansion or flooded.
  • It consists of a steel tank with a certain amount of liquid through which the refrigerant passes, the liquid passes outside.
  • If the evaporator is flooded, the liquid to be cooled passes through the tubes and the refrigerant through the casing.

Plate Heat Exchangers

  • This type of exchanger is having an increasing use in the industry.
  • It offers space, energy and efficiency savings in heat exchange.
  • Fluids pass separately through steel plates or other material.
  • Thermal exchange is carried out through the surface of these plates.
  • The plates can be welded, semi-welded, or simply fitted through gaskets.
  • It is used in applications with high levels of sanitary cleaning, such as milk pasteurization, among others.

Tank type evaporator

  • The tank-type evaporator consists of a bare tube heat exchanger, installed inside a tank that contains the liquid to be cooled.
  • The liquid to be cooled runs through the coil driven by a motorized agitator.
  • This cooler is used in those cases where cleanliness is not an important variable.
  • It is used in applications with large and frequent fluctuations in the thermal load.
  • It is used when the liquid enters the cooler at relatively high temperatures.
  • It is used for cooling water, brine and other secondary coolants.

Chiller According to your Application:

  • Air Conditioning Chiller System
  • Chiller For Industrial Processes

Air Conditioning Chiller System

Why use Air Conditioning Chiller System ?

  • A chiller type air conditioner uses a lower quantity of primary refrigerant, because the measurement depends exclusively on the size of the refrigeration circuit.
  • The installation space that handles the primary refrigerant will be limited by the Evaporator Size, Condenser Size, and Length of connecting pipes.
  • The cold water generated in the evaporator or secondary refrigerant is transferred to the application to be air-conditioned, thus avoiding unnecessary pipes with primary refrigerant.
  • The dimensional characteristics of volume that you want to condition do not matter.
  • Cold water can circulate through the entire application, either through PVC or stainless steel tubing.
  • The water is powered by a system of pumps.
  • It is much more practical to move water, considering that cold air could also be transported.
  • Producing cold air and taking it to a distant application requires a more expensive duct system, probably louder, less efficient and with greater space requirements.

Where do we find air conditioning chiller system?

  • In shopping malls, administrative centers, hotels or distribution centers, or any application where we have considerable distances from the generation of “cold” to where that condition is needed.
  • The use of this equipment is more and more common, because its maintenance cost can be significantly reduced when we use a chiller whose condensers use air for its operation.

What are the main parts of the air conditioning chiller system?


Air-Handling Unit:

  • It is connected to receive ice water from the chiller. Outside air also enters, this air passes through flat and angular filters. A fan drives air through finned coils through which water circulates.
  • It allows to carry out a comprehensive air treatment, used in the air conditioning system.
  • It allows controlling variables such as:

Ventilation (contribution of outside air).

Air quality (filtered).

Temperature (heating or cooling).

Humidity (humidifying in winter and dehumidifying in summer).

WHERE ARE THE AIR-HANDLING UNITS USED?

They are usually used mainly in:

  • Requirement of contribution of air from outside in air-conditioned areas.
  • Air conditioning in premises with high occupant density
  • Air conditioning of spaces not so large, but with high comfort or health requirements: such as laboratories, operating rooms, etc.

WHERE ARE THE AIR-HANDLING UNITS LOCATED?

For this there are two concepts:

Compact Air-Handling Unit:

They consist of a single module in which the different stages of air treatment are included. There are versions for outdoor mounting and specific reduced height versions for installation in false ceilings.

Modular Air-Handling Unit.

In most cases, they are equipment of a considerable size, which is why it is usually necessary to locate them on the roof of the building or in a specific place that has direct ventilation to the outside, in order to take and extract air.

Fan-Coil:

It is a team essentially with a heat exchanger (copper tubes and aluminum fins), to pass cold or hot water, it has a fan to conduct outside air through the exchanger.

WHAT ARE THE ADVANTAGES OF FAN COILS?

  • It is a very efficient air conditioning system.
  • Applicable both in residential, commercial and industrial settings.
  • Ideal for large spaces.
  • They are equipment that require little space and are easy to install.
  • It can provide both cold and heat.

Ductwork:

They are used to bring cold, dry air from the fan coil or air handling unit to the rooms.

CURSO DUCTERIA AIRE ACONDICIONADO
CURSO DUCTOS AIRE ACONDICIONADO

Zone Dampers:

They are used for temperature control in different environments, it acts controlled with the temperature of the environment within the ductwork.

Bypass Dampers:

They are used to divert air from the supply duct to the return of the Air-Handling Unit, it acts controlled with the static pressure in the supply duct

Fresh Air Dampers:

They are used for the control of fresh air, it acts controlled with the CO2 sensor at the fresh air inlet, inside the duct or at the fresh air window.

Static pressure sensor:

They are used for pressure control in the supply line.

Proportional motorized valve:

They are used to control the water flow in the Air-Handling Unit, it acts controlled with the return air temperature.

Bypass valve:

They are used to control the flow of water in the system, it acts controlled with the differential pressure of water in the system. It is located in the chilled water bypass pipe.

ON-OFF motorized valve:

They are used for closing the flow of water to the chillers. It is located in the chilled water outlet pipe at the chillers outlet.


WHAT TO DO BEFORE BUYING THE CHILLER

We are going to list the steps to select the correct chiller.

Step 1.

Calculate the thermal load of the installation, to ensure that the chosen chiller is large enough. In addition, in this step, the flow of water that the chiller will handle must be calculated.

Step 2.

Select the type of cooling for the chiller condenser.

If the selection is an air-cooled chiller, it should be noted:

Where the condenser will be located indoors or outdoors, the height of ceilings, obstructions, walls, the highest and lowest ambient air temperatures, and the general location.

If instead the selection of the chiller is cooled by water, it must be taken into account.

What is the source of water you have, and its capacity in gallons per minute.

Consider whether the water will need filtration, before it enters the chiller condenser.

Step 3.

Consider whether the chiller condenser will be a packaged system or remote condenser.

Step 4:

Evaluate the accuracy of the temperature control required by the process.

If tight temperature control is needed, you may need a two-loop process cooler, to keep a tank on board, or separate at a specific temperature.

Step 5:

Evaluate the Voltages available to the chiller.

It must be taken into account, what electrical work is required to power the new cooler, depending on the voltage you select.

Also consider, what voltage could potentially be more efficient during operation.

Step 6.

Performance curves and parameters should be used to select a model that meets or exceeds the required capacity, based on the temperature of the chilled water supply, and the highest expected ambient temperature.

The margin of safety of the application must be considered, with respect to the sizes of coolers available.

Step 7.

Consider again the estimated inlet and outlet temperatures of the water to the chiller, to get an idea of ​​the characteristics that the distribution should have.

If for example. there is a high temperature, in the water they return to the chili, only during startup and then reduced to the proper temperature range, special precautions may not be necessary.

But on the contrary, if the high return temperatures for the water are maintained, the corresponding design measures must be taken.

Step 8.

Assess what level of protection the ice water requires from freezing. To do this, take into account, which is the coldest temperature of the fluid during operation.

Step 9. Evaluate if the chiller requires a secondary pump, to distribute the chilled water in the application.

Step 10.

Know if the heat flow of the process to be cooled changes, will stop or be constant, to study the chiller at partial loads.

Step 11.

Information must be known are the water flow requirements, and the pressure value required by the process.

Step 12.

Check available pump performance curves to ensure that the pump will provide enough pressure at the design flow rate to meet the application.

Step 13.

Evaluate initial investment, operating cost of the chilers, consider spending on electrical energy, maintenance costs, and depreciation.

Step 14.

Take into account the type of refrigerant that the chiller will have, investigate future environmental restrictions of some substances in some areas.

Step 15.

Take into account available chiller brand endorsement, installation assistance, and warranty.

Dare to Present this Test for Beginners in Systems with Chiller:

Remember Our online chiller training has exclusive facility simulators.

Calculate the capacity of the chiller that your installation needs.

This Training Program can be studied only in English or Spanish.

What is the Chiller Calculation?

The Chiller Calculation It is the first step that we must do to find the cooling capacity that the equipment to be installed must have.

How is the chiller capacity calculation performed?

The calculation of a chiller depends on the use that the unit will have, for example:

Calculation chiller for industrial applications.

Chiller calculation in air conditioning applications.

Tipos de Chiller

Los tipos de chiller básicamente son:

  • Chiller con condensador enfriado por agua.
  • Chiller con condensador enfriado por aire.

Sin embargo como veremos en este artículo, existen otros tipos de clasificaciones de los tipos de chillers, de acuerdo a otros factores.

Clasificación COMPLETA de los tipos de Enfriadoras de agua:

Para realizar una clasificación de los tipos de chillers mas precisa, se requiere hacer un estudio preciso de las características de la enfriadora de agua.

¿Qué son chillers?

Los Chillers son máquinas destinadas al enfriamiento de caudales de agua, que mediante el uso de un sistema de refrigeración, mayormente a compresión pueden garantizar la generación constante de agua helada, para aplicaciones industriales o de acondicionamiento de ambientes.

¿Por qué comprar Chillers?

  • Los Chillers tienen la especial de ventaja de poder separar el punto de generación del agua helada, de la aplicación a refrigerar en distancias considerables.
  • Además con los Chillers se pueden realizar “Sistemas de distribución del frío” con mas facilidad, ya que resulta más práctico manejar caudales de agua en tuberías, que por ejemplo ductos de grandes longitudes.
  • El uso de Chillers en el campo industrial, también es de mucha importancia, ya que es común el uso de agua helada para el enfriamiento de maquinarias o procesos industriales.
  • El uso de Chillers permite la concentración de un valor alto de capacidad de enfriamiento en una sola máquina.
  • Los Chillers actuales son cada vez mas eficientes, y se adaptan muy bien a cargas parciales.

MAS Tipos de chillers:

Podemos clasificar los diferentes tipos de chiller tomando ciertos parámetros como referencia:

  1. Tipos de Chiller según la Eficiencia
  2. Tipos de Chiller según el Compresor.
  3. Tipos de Chiller según el Enfriamiento del Condensador.
  4. Tipos de Chiller según el tipo de Ciclo de Refrigeración.
  5. Tipos de Chiller según el tipo de Aplicación
  6. Tipos de Chiller según el grado de Control.
  7. Tipos de Chiller según el refrigerante usado.

¿Como seleccionar el tipo de chiller más adecuado?

El proceso de selección del tipo de chiller se debe llevar a cabo teniendo en cuenta todas las variables presentes tanto al inicio de la instalación como en su vida útil.  El primer criterio que vamos a estudiar es la eficiencia del equipo porque está vinculada directamente con el costo de funcionamiento.

Antes de hacer el proceso de selección se debe hacer un estudio completo de cargas térmicas.  Se debe primero calcular el máximo de carga térmica requerida por la instalación y después un estudio estadístico del valor de cargas térmicas parciales es decir el tiempo en el cual se presentan cargas térmicas de valor menor al máximo.

Con estos datos podemos empezar a buscar los tipos de chiller que cumplan con esas características, teniendo en cuenta que el candidato a seleccionar pueda trabajar al mismo valor o valores de carga parcial de mayor presencia.

¿Cómo comprar el Mejor Tipo Chillers evaluando el Integrated Part-Load Value (IPLV.IP)?

Con la certeza que los chillers candidatos logran satisfacer la máxima carga y es capaz de regularse a las cargas parciales que mas se presentan en la instalación se procede a evaluar el Integrated Part-Load Value (IPLV.IP).  

Entre más bajo sea el (IPLV.IP) menos consumo de energía tendrá el chiller siempre y cuando pueda regularse a la carga térmica que necesitamos en la instalación.  Este parametro es importante porque nos da una idea de la eficiencia de la instalación cuando se encuentra a diferentes valores de carga térmica.

El fabricante del chiller hace los cálculos de eficiencia a carga parcial en el evaporador y condensador tomando para este ultimo diferentes valores de temperatura de condensación.  Por ejemplo si la carga parcial del evaporador es del 25% la temperatura de condensación debe ser de 74°F si es enfriado por aire (ver gráfico de arriba)

Tipo de chiller: Cálculo del Consumo Eléctrico según las condiciones Ambientales y Carga de la instalación:

Con el siguiente programa podemos hacer una evaluación teórica del consumo del chiller tomando en cuenta los valores de eficiencia teóricos según la demanda de la instalación y la temperatura ambiente real del sistema.

Tipos de chillers según el compresor?

  • Chillers con compresor de Pistón
  • Chillers con compresor Scroll
  • Chillers con compresor de Tornillo.
  • Chillers con compresor Centrifugo.

Chillers tipo pistón enfriados por agua o aire:

Usados actualmente para necesidades de menos carga térmica.

RELACION-CURSO-COMPRESORES
  • El chiller tipo pistón nuevo generalmente es de baja capacidad.
  • El chiller tipo pistón generalmente se presenta en instalaciones mas antiguas.
  • El chiller tipo pistón puede ser usado para generar temperaturas más bajas con relativa confiabilidad.
  • El chiller de pistón es menos eficiente que otros chillers sobre todo para generación de aire acondicionado.
  • El compresor del chiller de pistón puede ser reparado con relativa facilidad.
  • Existen chiller con compresor de pistón que pueden usar variador de frecuencia o sistema de descargadores para controlar la capacidad de enfriamiento.
  • Es más frecuente ver chillers tipo pistón de marcas menor conocidas sobre todo de origen chino.
  • El chiller tipo de pistón es una máquina muy sencilla.
  • El chiller tipo pistón usualmente usa válvula de expansión de bulbo .
  • Los chillers tipo pistón instalados suelen trabajar con gas refrigerante r22.

Chillers tipo scroll enfriados por agua o aire:

  • El chillers tipo scroll es usado en aplicaciones de bajá carga térmica y media. 
  • El compresor scroll individualmente tiene menos capacidad que otros compresores.
  • El chiller tipo scroll puede tener desde un compresor scroll hasta más de diez.
  • El chiller tipo scroll puede llegar a tener desde un sistema de control sencillo, hasta un sistema de control moderno y preciso.
  • El chiller con compresor scroll puede trabajar con válvula de bulbo o válvula termostática del tipo electrónico.
  • El chiller con compresor scroll puede variar su capacidad de forma precisa con compresor del tipo inverter y de manera aproximada controlando el numero de compresores encendidos, o con ambos sistemas de control.
  • El chiller tipo scroll usualmente trabaja con refrigerante R-410A.
  • El chiller tipo scroll enfriado por aire es el chiller de baja capacidad mas vendido.

Chillers tipo tornillo enfriados por agua o aire:

  • El chiller tipo tornillo enfriado por agua es el chiller de mayor facturación del mundo.
  • Usado en aplicaciones de capacidad media y media-alta.
  • El chiller tipo tornillo de baja capacidad tiene un solo compresor de tornillo, y el de alta potencia usualmente dos compresores.
  • El chiller tipo tornillo, puede regular de forma precisa su capacidad de enfriamiento, mediante sistema de variación de frecuencia, y sistema de corredera.
  • El chiller tipo tornillo puede ser muy eficiente, porque puede realizar una compresión con enfriamiento, y baja fricción.
  • Es muy comun el uso de chiller de tornillo con refrigerante r134a, aunque para nada es una constante.

Chiller tipo centrífugo enfriados por agua o aire:

  • Usado en aplicaciones de mayor capacidad. 
  • Actualmente gracias a la serie de compresores centrífugos de danfoss muchos fabricantes están produciendo chillers del tipo centrífugo de capacidad media.
  • Los chillers tipo centrífugo de mayor eficiencia trababajan con variador de frecuencia, sistema de control en la succión de refrigerante, y cojinetes con levitación magnetica.
  • Los chiller tipo centrífugos más famosos son los producidos por la empresa york.

¿Que clasificación reciben los chillers por el enfriamiento de su condensador?

  • Chiller con condensador enfriado por aire 
  • Chiller con condensador enfriado por agua 

Chiller con condensador enfriado por aire:

Son aquellos que usan el aire como fluido para acelerar el intercambio de calor del condensador con el medio ambiente para ello se usan potentes ventiladores mayormente del tipo axial, de esta manera se logra la condensación del refrigerante en el ciclo. 

 Chiller con condensador enfriado por agua 

Son aquellos que usan el agua como fluido para acelerar el intercambio de calor del condensador con el medio ambiente, para ello se usa un sistema de bombeo que lleva el agua al condensador y después a una torre de enfriamiento para retornar el agua a sus condiciones originales, de esta manera se logra la condensación del refrigerante en el ciclo. 

Roda la información sobre estas másquinas en chiller enfriado por agua

¿Cómo podemos clasificar los tipos de chillers por el funcionamiento del ciclo?

Tipo de Chiller Ciclo de Compresión de Vapor.

Con Ciclo de Refrigeración Tradicional, con evaporador, compresor, condensador, y válvula de expansión más accesorios.

Tipo de Chiller por Absorción  sin Compresor:

¿Cómo podemos clasificar los tipos de chillers por aplicación?

Podemos decir que la aplicación no define el tipo de chiller no es una característica de la máquina sino una particularidad de la función que va a desarrollar.

Es decir no existen chiller para una aplicación u otra especifica, sin embargo caracterizar la aplicación nos puede ayudar a conocer mas de una instalación.

  • Chiller para enfriamiento de procesos o maquinas. 
  • Chiller para aire acondicionado 

Chiller para enfriamiento de procesos o maquinas. 

Estos chillers son utilizados para generar  el agua helada requerida por la aplicación puede inclusive lograrse valores muy bajos con la ayuda del glicol como anticongelante. 

Glicol-enfriamiento-agua-industrial
Glicol-enfriamiento-agua

Chiller para aire acondicionado:

Analicemos los siguientes aspectos:

  • Un chiller para aire acondicionado utiliza una cantidad más baja de refrigerante porque la medida depende exclusivamente del tamaño circuito de refrigeración propiamente dicho (tamaño de evaporador, condensador, tuberías de conexión entre el circuito de refrigeración). 
  • Es el agua fría (refrigerante secundario) generada en el evaporador quien se traslada a la aplicación que se quiere climatizar, así evitamos tuberías no necesarias con refrigerante primario, sin importar las características dimensionales de la instalación que se desea climatizar.
  • El agua fría circula a través de toda la instalación, la cual puede ser transportada por tubería de PVC o acero inoxidable.  Es mucho más practico trasladar agua teniendo en cuenta que también se podría transportar aire frio.  Es decir producir aire frio  y llevarlo a una aplicación lejana requiere un sistema de ducterias más costoso, probablemente más ruidoso, menos eficiente y con requerimientos de espacio mayor.

Estos chillers son usados para generar agua mayormente a una temperatura de cerca de 7 °C para ser suministrados a intercambiadores de calor para enfriar el aire. 

A continuación presentamos un esquema básico de una distribución de agua helada de un chiller usado para aire acondicionado

¿Cuál chiller Comprar según su Mejor eficiencia? 

Cuando la información que tenemos del chiller no es directamente el  Integrated Part-Load Value (IPLV.IP) entonces el fabricante suministra el EER COP o un parámetro de eficiencia en las unidades Kw/ton Estos dos parámetros en la actualidad no son tan útiles porque evalúan la capacidad a carga total y no siempre la máquina enfriadora trabaja al 100%

¿Qué tipo de control podemos encontrar en los diferentes tipos de chillers del mercado? 

Control Electrónica total del chiller:

Estos equipos de última generación mayormente se caracterizan por un moderno display y por una novedosa red local que interactúa con la válvula de expansión electrónica.  Manejar la secuencia de encendido necesario de varios compresores para ir alcanzando las cargas térmicas hasta lograr la carga térmica requerida.  

Funciones principales: 

  • Control de la temperatura del agua que entra y sale al evaporador (aire de retorno). 
  • Manejo inteligente del descongelamiento. 
  • Control de la velocidad del motor. 
  • Completo manejo de las alarmas. 
  • Conexión a terminales remotos. 
  • Control de Compresores. 
  • Control de numero Ventiladores del condensador. 
  • Control de Válvula inversora del ciclo. 
  • Control de Bomba de agua ó Ventilador de alimentación (aire-aire). 
  • Control Calefactores anti-freeze. 
  • Dispositivos de alarma. 
  • Control de Válvula de expansión electrónica. 

¿Como podemos clasificar los tipos de chillers por el refrigerante usado?

  • Chillers tipo Absorción con Bromuro de Litio.
  • Chillers tipo Absorción con Amoniaco.
  • Chiller con Refrigerante HFC 
  • Chiller con Refrigerantes Naturales 

Tipo de Chiller con Amoniaco R-717:

La Mayoría de estos equipos están diseñados bajo altos niveles de eficiencia y respeto medio ambiente.

características del chiller con amoniaco:

  1. Presentan alta eficiencia energética gracias a la combinación de compresores y variador de velocidad.
  2. Posibilidad de Recuperación de calor total o parcial aumentando así la eficiencia energética del equipo y de la instalación.
  3. Respeto al medio ambiente.
  4. Altas capacidades con bajas cargas de refrigerante 1 libra por tonelada refrigeración.
  5. Facilidad de montaje porque la mayoría de estos equipos son compactos, y son montados por los mismos fabricantes de la máquina.
  6. Bajos costos de instalación.
  7. Fácil acceso a todos sus componentes asegurando su mantenimiento.
  8. Fiabilidad de los componentes seleccionados.
  9. Condensación por agua, aire o evaporativo.
  10. Expansión directa e inundada con separador externo o interno.
  11. El 90% de los chillers producidos para el norte de Europa usan R-717
  12. Instalados en los sitios adecuados son sistemas muy seguros.
  13. La sala de máquinas específica para su instalación, deberá estar equipada con un sistema de ventilación mecánica de uso exclusivo para dicha sala.
  14. En la práctica los detectores de fugas de amoniaco ubicado en salas de máquinas, se ajustan a valores muy inferiores a los límites establecidos de manera que se trabaja con mayor nivel de seguridad.
  15. El cobre y las aleaciones con un alto porcentaje de este, no se deben utilizarse para elementos que contengan amoniaco.
  16. El olor característico del amoniaco se siente en concentraciones de 5 a 10 ppm, muy bajas comparadas a los valores realmente peligrosos por encima de 1000 ppm.
  17. Las explosiones pueden ocurrir en mezclas inflamables en espacios cerrados, aunque su ignición es más dificultosa que con vapor de combustible, y requiere una temperatura de ignición de superior a 630°C
  18. El calor generado por la combustión no puede para mantener la llama. Por ello se extinguirá si la fuente de calor es retirada.
  19. La ignición y la explosión jamás ocurrirá en espacios abiertos porque el amoniaco se eleva en el aire y se diluye en la atmósfera.
  20. El amoniaco es más barato con respecto a otros refrigerantes sintéticos.
  21. Entre más grande sea la carga térmica del chiller, es mucho más apreciable la ventaja del uso de amoniaco como refrigerante.
  22. En chiller con evaporador inundado el sobrecalentamiento es cero, aumentando la eficiencia del equipo.

Tipo de Chiller con CO2 R744:

CARACTERÍSTICAS DEL CHILLER CON co2:

CARACTERISTICAS DEL CHILLER CON CO2:

  1. El refrigerante CO2 ofrece mayor capacidad de refrigeración, que la mayoría de refrigerantes sintéticos.
  2. Un chiller con CO2 necesita menos gramos de refrigerante, para enfriar la misma cantidad de agua.
  3. El CO2 tiene bajas caídas de presión, en tuberías e intercambiadores de calor favoreciendo el C O P.
  4. El Chiller con CO2 tiene alta transferencia de calor, en evaporadores y condensadores debido a la Alta presión y densidad el refrigerante.
  5. A pesar que un chiller con CO2 manejan presiones muy altas, las relaciones de compresión son más bajas, mejorando la eficiencia de la compresión.
  6. El CO2 no es corrosivo con la mayoría de los materiales.
  7. Un Chiller de CO2 con aceite, presenta buena miscibilidad con el lubricante.
  8. Los lubricantes tipo poliolester pueden seguir utilizándose como con los HFC.
  9. Baja toxicidad y no inflamable.
  10. Una Carga de refrigerante de un chiller con CO2 es barata.
  11. La Molécula CO2 es estable, que conduce a un bajo potencial de descomposición dentro del sistema de refrigeración.
  12. Son equipos modernos, totalmente automatizados.
  13. La Inversión en un chiller con CO2 elimina riesgo de enfrentar el medio ambiente y restricciones de seguridad en el futuro.
  14. Los ahorros financieros son sustanciales y generados a lo largo de la vida útil del equipo.
  15. Reducción significativa en gases de efecto invernadero.
  16. Control de temperatura preciso.
  17. Son sistemas de alta confiabilidad.
  18. Costo de mantenimiento muy bajo.
  19. Eliminación casi total de riesgo de ignición y toxicología, que pueden ocurrir con otros refrigerantes.
  20. Los valores de temperatura y presión facilitan el intercambio de calor, y la posibilidad de reutilizar la energía disipada en otro proceso.
  21. Actualmente muchos de estos equipos se fabrican para funcionar sin aceite para maximizar la eficiencia
  22. Estos equipos tienen menos volumen, ocupando menor espacio en sala de máquinas.
  23. Presentan mínimos niveles de ruido
  24. Como son equipos modernos, es habitual el uso de compresores scroll de capacidad fija, o con variador inverter muy eficientes.
  25. Las válvulas de expansión electrónicas ayudan a estos equipos a cumplir los requisitos energéticos más recientes.
  26. Las válvulas de descarga intermedia, integradas en compresores scroll en muchos de estos equipos, y los ventiladores de velocidad variable mejoran la eficiencia, a valores de carga parcial.
  27. El espesor de la pared de tubos e intercambiadores es necesario aumentarlo para manejar las presiones más altas.
  28. El CO2 está clasificado como refrigerante A1 según el Estándar 34 de ASHRAE, lo que significa que no es tóxico ni inflamable.
  29. Una fuga grande en espacio confinado puede desplazar el oxígeno para respirar.
  30. En presencia de presión atmosférica, el CO2 puede cambiar a fase sólida, puede ocurrir al abrir por ejemplo una válvula de escape por sobrepresión, la salida de R744 puede quedar bloqueada por sí mismo.

Tipo de Chiller con Propano R290

Características del Chiller con Propano R290

  1. El propano, se ha utilizado con éxito en la refrigeración industrial durante muchos años, aunque su uso en chiller, para acondicionamiento de ambientes es una aplicación de mayor auge reciente.
  2. El propano es una sustancia natural, y se produce como un subproducto de la producción de gas natural y la refinación de petróleo.
  3. Las características de rendimiento del propano son similares al R22, que fue eliminado debido a su alto potencial de agotamiento del ozono.
  4. El propano tiene una buena compatibilidad con los materiales, comúnmente utilizados en la construcción de equipos de refrigeración y aire acondicionado.
  5. El propano está disponible comercialmente y es relativamente económico.
  6. El propano Se puede almacenar y transportar en cilindros de acero, de la misma manera que otros refrigerantes comunes.
  7. En comparación con los hidroclorofluorocarbónos (HCFC) y los hidrofluorocarbonos (HFC), el propano tendrá una menor caída de presión en tuberías e intercambiadores del sistema, favoreciendo la eficiencia del chiller.
  8. El propano tiene un excelente rendimiento de transferencia de calor. Dado que sus propiedades termodinámicas se adaptan bien, a las temperaturas que generalmente se encuentran en los chiller.
  9. La carga de refrigeración para propano en un Chiller puede ser 40-60% menor que otros refrigerantes.
  10. El propano no es tóxico y tiene un potencial de agotamiento del ozono (ODP) de 0, y un potencial de calentamiento global (GWP) de 3.
  11. El propano es más denso que el aire, al ocurrir una fuga, desplazará el aire y caerá al punto más bajo.
  12. Por su peso el propano puede acumularse en áreas cerradas, donde existe el riesgo de explosión. Este riesgo se presenta si el propano fugado entra en contacto con una llama, chispa u otra fuente de ignición.
  13. El propano que se suministra para uso general para calentadores, no es adecuado para su uso en sistemas de refrigeración.
    Solo se debe usar propano producido específicamente para su uso en sistemas de refrigeración, con una pureza de no menos del 98.5% y un contenido de humedad inferior a 10 ppm (en peso).
  14. La mayoría de los componentes principales, incluidos condensadores, evaporadores, filtros secadores, válvulas de seguridad, válvulas de cierre, Válvulas solenoides, interruptores de presión, y termistores: no son diferentes de los instalados a un chiller con refrigerante HFC o HCFC.
  15. Los chillers se diseñan para minimizar tanto la fuga de propano como la cantidad de carga de este refrigerante.
  16. Debe instalarse un sistema de detección y control de fugas, que cuando se activa, llevará la carga de propano a un receptor de líquido y luego cortará el suministro eléctrico al enfriador.
  17. Los componentes eléctricos deben ser inherentemente seguros, y el riesgo de acumulación de electricidad estática, limitado por el fabricante mediante la instalación de enlaces a tierra adecuados.
  18. Al detectar una presión anormalmente alta, el gas debe liberarse en el lado de baja presión del sistema de refrigeración, en lugar de liberarse a la atmósfera.
  19. Si la presión continúa aumentando, entonces el gas se libera a través de una válvula de alivio de presión; cada circuito de refrigeración del chiller debe estar equipado con una válvula de alivio, correctamente seleccionada para liberar el exceso de presión.
  20. La válvula debe montarse lo más cerca posible y por encima de los receptores de líquido de alta presión.
  21. En el caso de chiller con condensadores enfriados por aire, las válvulas deben instalarse en el punto más alto de cada circuito del banco de condensadores, y deben ser fácilmente accesibles y claramente visibles desde una distancia segura, alertando así a los operadores de la posible liberación de un gas inflamable.
  22. Siempre que sea posible, el puerto de descarga en la válvula debe dirigirse a un lugar seguro, lejos de cualquier fuente de ignición, preferiblemente en dirección ascendente, para evitar la acumulación de propano a bajo nivel.
  23. En un chiller con propano, las revisiones periódicas de fugas son particularmente importantes.
  24. Como regla general, cuatro inspecciones trimestrales cada año, se consideran suficientes, y debe llevarse a cabo el mantenimiento de registros de acuerdo con las regulaciones.
  25. Loc chillers con Propano tienen diseños, dimensiones, peso y eficiencia similares al equipo con R22.
  26. Una chiller con propano es aproximadamente un 30% más costoso, que un enfriador de compresor de tornillo básico que funciona con R134 a.
  27. El proceso de instalación y puesta en marcha es muy similar al de cualquier otra instalación de chillers, aunque es particularmente importante que se realice, una evaluación de riesgos adecuada en la posición prevista de los enfriadores.
  28. Los Chiller con propano han demostrado ser muy confiables, posiblemente porque las características de funcionamiento son muy similares al refrigerante R22 que alguna vez se usó comúnmente.
  29. Es probable que el servicio y el mantenimiento sean un poco más caros, en comparación con un enfriador de compresor de tornillo estándar.
  30. Con el tiempo, es probable que los costos de mantenimiento se reduzca, a medida que un mayor número de técnicos de servicio, adquiere experiencia y cualificación en el manejo de enfriadores de propano.
  31. Los termistores de bobinado del motor se deben alojar y cablear por separado de otros componentes eléctricos.
  32. El compresor estará claramente etiquetado “Atención Peligro de incendio”
  33. Los componentes eléctricos instalados directamente en el compresor, como la caja de conexión de terminales, el condensador de arranque o el calentador de la caja del cigüeñal, deben fabricarse al según el estándar adecudo .
  34. No se establece un límite obligatorio, sobre la cantidad de refrigerante de propano que se puede utilizar en un chiller al aire libre. Sin embargo, algunos fabricantes han adoptado 25 kg, como límite superior para la cantidad de propano por circuito.
  35. Los actuales reglamentos ambientales para reducir las emisiones de efecto invernadero, hacen que el chiller con propano se convierta en una ruta práctica tanto para la eficiencia operativa (para reducir el consumo eléctrico) como para reducir las emisiones directas (por fugas o descarga de refrigerante).
  36. Altamente eficiente incluso en los sistemas grandes.
  37. El Propano no es corrosivo.
  38. Frecuentemente Condensador con tubos de cobre y aletas de aluminio

Clasificación de los tipos de Chiller

Es importante que la clasificación mostrada en esta página permite hacer diferencias entre máquinas, sin embargo, las características aquí mencionadas pueden ser combinadas, es decir podemos tener un chiller con las siguientes características:

En una planta industrial se tiene un Chiller con Compresor Centrífugo, de alta eficiencia, usa Refrigerante HFC, totalmente automatizado, con condensador enfriado por agua, con ciclo a compresión.

Es decir, reunir todas las características juntas nos pueden dar una ídea del tipo de chiller que se esta estudiando y de la función que esta desempeñando la máquina.

¿Donde recibir asesoría para la Mejor compra de un chiller?

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Chillers industriales.

El Chiller Industrial es una de las máquinas de mayor utilidad del sector de la refrigeración y acondicionamiento de ambiente, donde fundamentalmente se aprovecha las propiedades del agua, para llevar “el frío” desde la generación hasta el punto donde es requerido, con un mínimo de pérdidas energéticas.

Chiller industrial ¿Cuál Comprar?

Los chillers industriales son máquinas que valiéndose mayormente de un ciclo de refrigeración convencional tiene la capacidad de llevar caudales de agua a temperaturas relativamente bajas.  Para ello consta de un circuito de refrigeración, un circuito de distribución del agua helada y puede tener un tercer circuito de agua si el ciclo de refrigeración lo requiere.

¿Necesitas más información de las Partes de un chiller?

Tenemos una página especializada en partes de un chiller en:

PARTES DE UN CHILLER

¿Cuáles son las aplicaciones de los chillers industriales?

El Chiller Enfriador de Agua Industrial

Es usado ampliamente en procesos productivos de diferentes tipos.  Por ejemplo, en la industria del plástico, cuando se necesita enfriar una inyectora de extruido o soplado, se requiere un caudal de agua a baja temperatura para extraer rápidamente el calor y darle continuidad a la producción.

La utilización del Chiller Industrial, beneficia las pasos productivos de muchas industrías, logrando la viabilidad de procesos de fabricación o disminuyendo los tiempos de ejecución de cadenas productivas.

Por ejemplo en el sector del plástico un adecuado sistema de refrigeración aumenta la productividad, baja los costos de energía y promueve una mayor vida útil de los equipos.

El Chiller para aplicaciones de acondicionamiento de ambientes

Esta aplicación es fundamental donde la generación del “frío” esta lejos de los locales a climatizar. Se caracterizan tener una temperatura de salida del chiller de 7°C y una temperatura de retorno de 12°C para un diferencial de 5 °C.

En cuanto a las aplicaciones de aire acondicionado, resulta muy cómoda la distribución del agua helada, donde inclusive se puede establecer como regla general un suministro de 2.4 GPM por cada tonelada refrigeración.

¿NECESITAS MAS INFORMACIÓN DEL CHILLER PARA AIRE ACONDICIONADO?

Tenemos una página de chillers para aire acondicionado en:

CHILLER PARA AIRE ACONDICIONADO

Enfriadores chiller de agua industrial ¿Cuál Necesita?

Dependiendo de la aplicación del Enfriador de Agua, la temperatura alcanzada por el líquido puede cambiar.

De esta manera tenemos dos tipos de sistemas:

1. Enfriadoras de Agua para Procesos Productivos:

Cuando se necesita de equipar un proceso industrial con temperaturas iguales o menores a los 4ºC es decir muy cerca al punto de congelación del agua pura,  la mejor opción es el uso de fluido tipo “Salmuera”  producto de la mezcla de agua con glicol

Glicol-enfriamiento-agua-industrial
Glicol-enfriamiento-agua

En la figura observamos cómo según la temperatura de operación requerida en el enfriamiento  será la proporción de la mezcla, con esto se logra obtener un fluido con la peculiaridad de tener un punto de congelamiento más bajo que el del agua.

2. Enfriadoras de agua climatización funcionamiento

Prácticamente en el sector de aire acondicionado se trabaja en el mismo rango de temperatura, y si la instalación esta perfectamente diseñada se deberian mantener la variación de temperatura entre la entrada del chiller y salida en 10°F alfo así como 5°C.

Las temperaturas de trabajo suelen ser de 7°C para el suministro y de 12°C para el retorno. De esta manera se logra tener 2.4 GPM por cada tonelada de refrigeración requerida.

Enfriadores de agua industriales ¿Cómo trabaja?

El Circuito de refrigeración del chiller enfriador de agua industrial consta esencialmente de los cuatro componentes básicos: Evaporador. Compresor, Condensador y Válvula de expansión. 

El evaporador es el centro de la atención en estas instalaciones porque es el lugar donde el agua proveniente del proceso industrial le entrega  su calor al refrigerante, convirtiéndose en agua helada. 

El refrigerante recibe el calor mencionado y lo lleva al condensador mediante el flujo que produce el compresor.  En este punto el refrigerante al tener la alta presión ganada en la compresión empieza a condensar, asi logra   entregar el calor ganado inicialmente al medio del ambiente,  donde  puede usarse aire u otro circuito de agua secundaria que nada tiene que ver con el agua helada.

Para poder mantener el flujo de agua helada en los valores requeridos por el proceso industrial se necesita un circuito de tuberías, bombas y accesorios.

https://youtu.be/qmyHJZdt4cQ

¿Por qué debemos estudiar el chiller enfriador de agua industrial de manera diferente?

Requerimientos especiales:

  • Porque los requerimientos para el agua helada en aplicaciones industriales puede ser muy diferentes a los usados en sistemas de climatización.  Por ejemplo el caudal necesario por cada tonelada refrigeración va en aumento a medida que bajamos más en los valores de temperatura.  
  • Además hay mayores posibilidades de encontrarnos con aplicaciones donde el diferencial de temperatura entre retorno y suministro sea diferente al habitual de 5°C.
  • Es posible que en aplicaciones industriales necesitemos el agua a temperaturas más bajas que en otros.  Energéticamente no es rentable colocar a enfriar toda el agua de la instalación a ese valor más bajo.    

Observemos en esta figura que antes de enviar toda el agua por el chillar desviamos partes del caudal,  al pasar menos agua por el cooler  se logran valores de temperatura menores.  Después a la salida si se requiere parte del agua helada  podemos desviarlo a la aplicación de más baja temperatura y el restante mezclarlo con el caudal que no paso por el chiller,   así se logramos:

  • Evitar pérdidas de presión innecesarias al pasar todo el caudal por cooler del chiller.
  • No Enfriar toda el agua a una temperatura menor cuando solo necesitamos una parte a ese valor.
  • Se logra suministrar para el resto de las aplicaciones los valores que se necesitan (más altos) realizando la mezcla  de agua.

Disposición de sistema con temperatura fuera de rango. Con caudal del chiller industrial igual al caudal de la aplicación

Si un proceso de inyección en moldes de plástico requiere 80 gpm  de agua a 50 °F y regresa 60 °F El chiller puede funcionar a estas temperaturas, pero tiene un caudal mínimo de 120 gpm.  La disposición del sistema mostrada en la imagen de abajo puede satisfacer el proceso.

Por ejemplo: En la figura de abajo se plantea la solución para un caso donde un laboratorio requiere 120 gpm de agua que ingrese al proceso a 85 °F y que retorne a 95 °F.  El chiller tiene una temperatura máxima de agua a la salida de 60 °F

Caudales Mínimos y Máximos requeridos por el chiller industrial.

Es posible que exista un momento  donde la aplicación  requiera menos caudal que el minimo recomendado por el fabricante  del chiller.  Recordemos que es factible  variar estos caudales y trabajar con un set poin entre la temperatura de entrada al y salida del agua helada que pasa por el chiller constante.

Podemos observar en la siguiente tabla los valores manimos y máximos recomendados por el fabricante de una unidad de chiller. 

En la figura de abajo se muestra como por el chillar hacemos pasar más agua que el caudal que llega a la aplicación, esto se logra desviando directamente el agua de salida del chillar hacia la succión del mismo sin pasar por la aplicación final.  Así  conseguimos mantener los caudales en los valores mínimos por el fabricante del chiller  y no enviar más agua de la necesaria en la aplicación.

Concentraciones especiales para el Agua Helada del chiller industrial que modifican sus propiedades

Cuando el requerimiento del proceso industrial es de más baja temperaturas debemos preparar una solución de agua adecuada para evitar los congelamientos.  En la figura de abajo se muestra como varía el calor especifico de la solución de agua helada según su concentración de etilenglicol.

Chillers industriales y sus compresores

Chillers con Compresor de Pistón:

El chiller con compresor de pistón viene siendo reemplazado con los años por chillers con compresores de mayor eficiencia.

  • Sin embargo aún se comercializan enfriadoras de este tipo sobre todo de capacidades más pequeñas.  
  • El chiller con compresor de pistón puede tener eficiencias mas aceptables si el equipo no trabaja a cargas parciales, es decir siempre esta al máximo de capacidad o capacidad nominal del chiller. 
  • El compresor de pistón puede tener sistema de descargadores lo cual puede mejorar la eficiencias a cargas térmicas menores.
  • Los descargadores se encargan de parar la entrada de refrigerante a alguno de los compresores para así sólo comprimir el caudal de fas que se necesita.

La ventaja del compresor de pistón se manifiesta en sistemas de refrigeración con temperaturas de congelación bajas, que no se presentan en el chiller pues el objetivo mayormente no es congelar.

La principal ventaja del compresor de pistón es la familiarización con la reparación de estos equipos por parte del técnico, la adquisición de piezas para repararlos, y de cierto modo la confiabilidad, pues al trabajar a relaciones de compresión mas bajas el compresor trabaja más relajadamente ofreciendo durabilidad.

Chillers con Compresor Scroll:

El chiller con compresor Scroll es usado para cargas térmicas bajas y medianas.

Como la relación de compresión usualmente en los chillers es baja (No es para congelar) el compresor de Scroll es una alternativa muy atractiva por su excelente rendimiento y confiabilidad.

Como la carga térmica que maneja un compresor scroll es bajar los chillers de mediana capacidad requieren de varios compresores scroll para alcanzar la carfa térmica total del chiller.

La ventaja de tener varios compresores scroll en un mismo chiller para alcanzar una determinada carga térmica, resulta en el hecho que manteniendo encendido cierto numero de estos se puede acercar la carga total del chiller a la carga de la instalación.

Para ajustarse exactamente a la carga de la instalación, se puede contar con compresores de capacidad fija que se acerquen a la carga, mas un compresor de carga variable que logra ajustar la exactitud de la carga.

Así por ejemplo para una carga de 70 Toneladas, se pueden tener 2 compresores de 25 T para lograr 50 T mas un compresor de carga variable ajustado en 20T para llegar justamente a las 70T.

El compresor de carga variable puede ser del tipo inverter o digital.

Chillers con Compresor de Tornillo:

El compresor de tornillo es usado en chiller en el rango de capacidad media y alta. Ofrece una excelente confiabilidad y rendimiento, además de adaptarse a las cargas parciales de la instalación eficientemente.

Este compresor le permite al chiller ajustar la cantidad másica de gas comprimido y a su vez la relación de compresión que este alcanza, según las condiciones y requerimientos de agua helada de la instalación.

El caudal de refrigerante se gradua aumentando o disminuyendo el paso del gas de nuevo a la succión y la relación de compresión con la cantidad total de distancia longitudinal que el gas logra atravesar el tornillo del compresor.

Dado que la presión del gas en un compresor de tornillo aumenta gradualmente a lo largo del rotor, es posible controlar la presión de salida manipulando la distancia longitudinal recorrida por el refrigerante. Esto se logra a través de un tope de recorrido en la corredera.

Esto permite un número infinito de posiciones ajustables para Ambas válvulas, lo que proporciona ajuste de capacidad y relación de volumen simultaneo.

Chiller Centrifugo ¿Cuándo se necesita?

El chiller con compresor centrífugo es usado en equipos de mayor capacidad frigorífica.

Este compresor al contrario de todos los anteriores no basa su funcionamiento en reducir el volumen del refrigerante para lograr el aumento de presión. Por el contrario funciona aumentando la velocidad del gas, para después por el principio de conservación de la energía, transformar esa velocidad en presión.

¿Quieres obtener más información de los compresores usados en chillers?

Tenemos una página con información completa de los compresores usados en refrigeración:

COMPRESORES EN REFRIGERACIÓN

¿Cuáles chillers son Mejores según el Enfriamiento del Condensador?

El Condensador del Chiller es el punto donde se entrega al ambiente el calor que fue extraído del agua y logro enfriarla. Para realizar esta operación eficientemente el condensador del chiller puede ser enfriado por aire o por agua.

Chillers Enfriado por Aire:

El condensador cuenta con potentes ventiladores para facilitar la condensación del refrigerante y disipar el calor.

El chiller enfriado por aire es comúnmente usado para capacidades medias y bajas, la principal ventaja de este medio es necesitar poco mantenimiento.

¿QUIERES OBTENER MAS INFORMACIÓN DE CHILLERs ENFRIADOs POR AIRE?

CHILLER ENFRIADO POR AIRE

Chillers enfriados por Agua:

El chiller enfriado por agua usa este líquido para mejorar el intercambio de calor, logrando una excelente eficiencia y disminución del consumo eléctrico del equipo.

¿QUIERES OBTENER MAS INFORMACIÓN DEL CHILLER ENFRIADO POR AGUA?

CHILLER ENFRIADO POR AGUA

¿Cuántos tipos de chillers podemos encontrar en el mercado?

Existen, diferentes tipos de chillers, que podemos clasificar según factores como compresor, tipo de condensación, ciclo, etc. Esta información con detalle podemos encontrarla en nuestra web especializada en tipos de chillers:

TODOS LOS TIPOS DE CHILLERS

¿Qué Fallas se presentan en los chillers?

Para el técnico en refrigeración Industrial, es Muy importante conocer las fallas mas comunes que se presentan en las enfriadoras de agua, por ello Conforempresarial ha preparado la siguiente página:

FALLAS MAS COMUNES EN CHILLERS

¿Cuáles son las configuraciones típicas del Chiller Industrial?

Dependiendo del tamaño y del criterio del diseñador podemos encontrar las siguientes configuraciones en un Circuito de chiller enfriador de agua industrial:

“Chiller Industrial – Carga”

Es un sistema donde un chiller esta conectado directamente a una sóla carga o aplicación. El chiller tiene su propio tanque y bomba.

“Chiller Industrial – Cargas”

Es un sistema donde con un sólo chiller alimentan directamente todas las cargas o aplicaciones. El chiller tiene su tanque y bomba para alimentar directamente todo el circuito.

“Chiller Industrial – Circuito – Cargas”

Es un sistema donde el chiller tiene su tanque, pero el caudal de agua es manejado por bombas externas. Bombas de alimentación al chiller llamadas primarias y bombas de alimentación a la aplicación llamadas secundarias ubicadas en los circuitos.

“Chiller Industrial – Tanque – Circuito – Cargas”

Es un circuito donde el agua helada generada por los chillers llega primero diractamente a un tanque principal externo. Las bombas de los circuitos llevan el agua a las aplicaciones o cargas (bombas secundarias y del tanque al chiller (bombas primarias)

¿Cuáles son las Mejores Marcas de Chillers? Información antes del Pedido.

Chillers Carrier:

¿Quien inventó el Primer Chiller?

En 1921, Fue Patentado el primer Chiler por Willis Carrier.
Hasta mayo de 1922, este inventor presenta oficialmente al mundo su innovación más influyente:

“La Máquina de Refrigeración Tipo Chiler Centrífugo”.

Siendo para entonces, el equipo de mayor potencia para acondicionamiento de ambiente del mundo.
Un edificio en Fresno del estado de California, enfrió los pisos 2 a 7 para sus inquilinos, convirtiéndose en la primera instalación de varios pisos acondicionada por Carrier.

Durante la próxima década, el enfriador centrífugo ampliaría el alcance del aire acondicionado moderno, desde fábricas y laboratorios farmacéuticos, hasta el trabajo revolucionario de garantizar la comodidad humana en teatros, tiendas, oficinas y hogares.

Tres unidades de 75 toneladas en una planta de dulces en Filadelfia en 1923, fueron también de las primeras instalaciónes del histórico enfriador centrífugo de Carrier.

Hudson Company, la tienda por departamentos más grande de Detroit, instaló tres enfriadores centrífugos de 195 toneladas

Willis Carrier señaló que, oficialmente clasificaba su invención como un equipo para acondicionamiento de ambientes.
En 1936, los ingenieros de Carrier, iniciaron un proyecto para desarrollar un nuevo compresor y configuración del Chiler con todas las ventajas del nuevo R-12 y refrigerantes R-11.

La máquina fue presentada en 1939. como la poderosa serie 17M.
Tenía la configuración típica que todavía vemos hoy, usando intercambiadores de calor de carcasa y tubos, ahora con construcción de acero y cobre.

Chiller Carrier con 1,500 toneladas de Capacidad de Enfriamiento.

Parte de la instalación de la compañía del primer sistema de calefacción y enfriamiento operado por servicios públicos en Hartford, Connecticut.

Chiller Carrier de 5000 Toneladas Refrigeración:

Chillers Trane:

  • Los Ingenieros de la empresa Trane desarrollaron su primer chiler hasta 1938, y lo presentan en 1939.
  • Esta máquina utilizó el nuevo refrigerante para la época R113, y su exclusivo diseño ofrecía características que la competencia no tenía.
  • Era más pequeño, más fácil de operar e instalar y silencioso.
    El enfriador tenía un condensador arriba y evaporador debajo.
    Situado en el extremo del enfriador un motor acoplado a compresor centrífugo de dos etapas.

Chillers York

  • La Primera unidad chiller completa armada por York importante se registra en 1940. Los intercambiadores de calor y Los accesorios necesarios para hacer un sistema completo de refrigeración se fabricaron en York, Pensilvania.
  • Una característica única de los compresores usados en los chiler marca york, fue el uso de paletas para ajustar el rendimiento del compresor en condiciones de funcionamiento de carga parcial, lo cual fue sin duda un paso gigante para encontrar los primeros y equipos mas eficientes del momento.

Chiller York en Torres Gemelas de New York:

YORK suministró el aire acondicionado para las Torres Gemelas del World Trade Center en la ciudad de Nueva York.


En 1968 era el sistema de aire acondicionado refrigerado por agua más grande del mundo. Siete enormes compresores centrífugos multietapa YORK, cada uno con una capacidad de 7.000 toneladas, suministraron las 49.000 toneladas de refrigeración necesarias para todo el complejo del World Trade Center.

En el momento de la construcción del centro comercial (1970) era la planta de enfriamiento para aire acondicionado de confort más grande del mundo!.

No usaba torres de enfriamiento, sino que utilizaba agua de río del Hudson como medio de intercambio de calor para enfriar el circuito del condensador.

Por otro lado Ingenieros de la empresa Trane desarrollaron su primer chiler hasta 1938, y lo presentan en 1939.

Esta máquina utilizó el nuevo refrigerante R113, y su exclusivo diseño ofrecía características que la competencia no tenía.
Era más pequeño, más fácil de operar e instalar y silencioso.
El enfriador tenía un condensador arriba y evaporador debajo.
Situado en el extremo del enfriador un motor acoplado a compresor centrífugo de dos etapas.

En el momento de la construcción del centro comercial (1970) ¡Esta era la planta de enfriamiento para aire acondicionado de confort más grande del mundo! … y no usaba torres de enfriamiento … sino que utilizaba agua de río del Hudson como medio de intercambio de calor para enfriar el circuito del condensador.

Chillers York Titan 8000 Toneladas refrigeración Johnson Controls.

Planta TECO Thermal Energy Corporation posee 4 Chiller York de 8000 Toneladas refrigeración.

Chillers York Titan 5000 Toneladas refrigeración Johnson Controls.

La Universidad de Texas en Austin tiene (3) enfriadores TITAN de -5000 toneladas en su planta

Este proyecto fue una estación de enfriamiento Suministrado por Johnson Controls. Incluía un sótano bajo el nivel del suelo para el bombeo y el depósito de la torre de enfriamiento

Chiller York Titan de 10000 Toneladas:

Chiller York en la Perla de Qatar:

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La Perla de Qatar, es una isla artificial de 400 hectáreas, ubicada frente a la costa este del país.

El nombre de la isla proviene de su forma, que se asemeja a un collar de perlas.

La isla posee una planta de agua helada de cerca de 115 mil toneladas refrigeración, que satisface las necesidades de enfriamiento de todos los edificios de la isla.

La planta tiene 23 pares de chilers centrífugos, de 2500 toneladas marca York, cada uno accionados por su motor eléctrico.

Cada unidad enfriadora mide 26 pies de largo, por 11 pies de ancho, y 14 pies de alto.

Las unidades se enviaron desde Texas a Qatar, para formar la planta de enfriadores de agua más grande del mundo.

El agua helada, se distribuirá a través de una red subterránea de tuberías por toda la isla.

Una planta de este tamaño tiene una sed insaciable de agua, que es escasa y valiosa en Oriente Medio.

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Para compensar, la planta fue diseñada con aportes de tres fuentes:

  1. Agua potable de la empresa de agua local.
  2. Aguas residuales de planta de tratamiento.
  3. Suministro de planta desalinizadora de 14000 metros cúbicos por día.
  • La planta se diseñó con un sistema de bombeo primario de velocidad constante, que hace circular 180000 galones por minuto en un sistema cerrado, que incluye la red de recirculación y los intercambiadores de calor en cada ubicación de usuario.
  • Debido a la cantidad de enfriadores en la planta, este sistema funciona como un sistema de encendido y apagado según la carga. Como resultado, no se necesitaron unidades de frecuencia variable.
  • El proyecto es respetuoso con el medio ambiente, energéticamente eficiente, proporciona una fuente sostenible de aire acondicionado, y proporciona una reducción de costos significativa con respecto a los enfriadores individuales.
  • Una fuente confiable de aire acondicionado fue siempre una prioridad de los desarrolladores de la Perla de Qatar.
    Recordemos que durante tres meses al año, las temperaturas pueden alcanzar los 48 grados centígrados durante el día, con mínimos nocturnos de 37 grados centígrados.
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Chillers Haiers:

Haier Magnetic Bearing Centrifugal Chiller with world’s largest cooling capacity, 4200RT (PRNewsfoto/Haier)
  • Haier nos presenta su unidad enfriadora centrífuga de cojinetes magnéticos con 4200RT, en la 28a Exposición de Refrigeración de China celebrada en el Centro Internacional de Exposiciones de Shanghai.
  • Una unidad puede enfriar 100.000 metros cuadrados, una hazaña incomparable hasta la fecha, mientras que el valor de carga parcial integrado (IPLV), el indicador de eficiencia en condiciones de carga completa, mide 13,18.
  • La nueva unidad lleva la aplicación de la tecnología de levitación magnética en el sector de la refrigeración a un nivel completamente nuevo.
  • A diferencia del aire acondicionado central tradicional, la unidad maglev no contiene aceite ni fricción, consume un 50% menos de energía y tiene una vida útil de 30 años, el doble que las unidades tradicionales.
  • Como resultado de estos avances, el enfriador centrífugo de cojinetes magnéticos está tomando el asiento delantero en términos de convertirse en una de las direcciones de desarrollo clave para la industria del aire acondicionado central.
  • A principios de 2006, Haier fue pionera en el desarrollo del sector de enfriadores centrífugos de cojinetes magnéticos de China y, en 2015, lanzó su primer modelo, clasificado en 2200RT.
  • La unidad 4200RT recién lanzada establece un nuevo récord mundial.
  • En términos de tecnología de inteligencia, la unidad está equipada con el sistema autolimpiante Driverless maglev, un sistema que está totalmente automatizado hasta el punto de no requerir intervención humana para el mantenimiento durante todo el ciclo de vida, y requiere la mitad del consumo de energía de unidades tradicionales cuando están en funcionamiento.
  • Es la primera unidad de la industria que aplica inteligencia artificial a equipos industriales a gran escala, aprovechando al máximo los últimos avances tecnológicos en términos de interconexión entre hombre y máquina y entre máquina y máquina.
  • En términos de tecnología de fabricación, Haier CAC construyó la primera fábrica del mundo con la misión de producir acondicionadores de aire centrales centrados en el usuario que aprovechan la tecnología de dispositivos interconectados, al tiempo que combina tecnología de ahorro de energía, inteligencia artificial y personalización masiva.
  • En el mercado chino, Haier ha construido e instalado hasta la fecha 539 enfriadores centrífugos de cojinetes magnéticos. Aunque las instalaciones todavía se consideran parte de un programa piloto en una industria naciente,
  • Según los expertos de la industria, la nueva unidad 4200RT no solo representa avances en las aplicaciones e innovación de la tecnología de levitación magnética, sino que también actúa como un contribuyente central para la conservación de energía y la reducción de emisiones, al tiempo que sirve como columna vertebral para la transformación del sector de la construcción ecológica.

Chillers Engie Quantum

  • Engie Refrigeration ha suministrado tres enfriadores Quantum refrigerados por agua de 2,4 MW que funcionan con refrigerante de bajo GWP como el R1234ze para una gran corporación farmacéutica y química francesa.
  • Esto representa un pedido récord para el enfriador Quantum más grande de Engie: cada enfriador emplea ocho compresores Turbocor sin aceite.
  • Como todos los enfriadores, los modelos se fabricaron de manera tradicional en el sitio de Lindau en el lago de Constanza y se probaron exhaustivamente en el banco de pruebas allí antes de la entrega.
  • Engie Refrigeration realizó la instalación de enfriadores más grande del mundo con R1234ze, en un hospital en Sydney, Australia.
  • El especialista en refrigeración suministró ocho enfriadores Quantum, por un total de 10 MW, integrándolos en un sistema existente.

Chillers Hitachi:

Subcentro de Shinjuku Tokio Japón, es el punto mas importante de la ciudad, reuniendo agencias gubernamentales, judiciales y ejecutivas, y un gran número de sedes y oficinas centrales de grandes corporaciones.

  • Un total de 63.000 Toneladas Refrigeración.
    Con Tres Enfriadores Centrífugos Hitachi de 10,000 Toneladas Refrigeración.
    Mas equipos de 7000, 5000, 3000, 2000 Toneladas Refrigeración.
  • Entre los establecimientos, hay una acumulación notable de las industrias de información y comunicaciones, servicios, academia e investigación, finanzas y atención médica. También hay una concentración sorprendente de empresas filiales extranjeras.

¿Quiere ser un Experto en Chillers?

Conforempresarial, ofrece un programa especializado en la formación de sistemas de distribución de agua helafa y chillers. Toda la información en la siguiente página:

CURSO DE CHILLER

Guía para el comprador de Enfriadoras Tipo Chillers antes de realizar el pedido:

Aplique los siguientes pasos:

  • Debemos conocer el máximo caudal de agua helada que se puede necesitar en un momento determinado, por ejemplo con todas las inyectadoras encendidas. 
  • Se debe saber el diferencial de temperatura que se necesita es decir temperatura de entrada al proceso y temperatura de salida. 
  • En caso de tener varias temperaturas de entrada y salida  porque hay requerimientos  diferentes en cada máquina del proceso productivo,   se debe tomar como base para la temperatura de salida del chiller la menor de todas las requeridas por el proceso productivo.    
  • Recuerde como se estudió en los diagramas anteriores que es posible con la distribución lograr las otras temperaturas. 

Para calcular La capacidad total del chiller enfriador de agua industrial use el siguiente programa:

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CALCULO DE CHILLER

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Escribanos en nuestro botón de contactos, y reciba información de precios, marcas y oficinas más cercanas a su localidad.

Aire Acondicionado tipo Chiller

El Aire Acondicionado tipo chiller es usado en aplicaciones donde se requiere climatizar ambientes a la temperatura de confort.

Si desea participar en nuestro programa de formación especializado en chillers todo en español visite nuestra web Curso de Chiller del Menú. Para países de idioma inglés tenemos la opción de formación en Chiller Training

Un chiller Aire Acondicionado es de requerido en instalaciones donde la máquina generadora de frío, esta lejos del punto que se requiere acondicionar.

Sí un edificio tiene la sala de máquinas en el sotáno y necesitamos acondicionar todos los locales entre ellos una oficina en el piso número diez, con una central de aire convencional necesitamos un ducto de muchos metros de longitud totalmente impráctico.

Chiller Aire Acondicionado ¿Cuál Comprar?

Un chiller aire acondicionado es una instalación que trabaja mayormente con un ciclo de refrigeración a compresión, cuyo objetivo es el acondicionamiento de ambiente o climatización de un área relativamente grande donde se usa el agua como fluido refrigerante para el aire. 

El Agua es circulada antes por un circuito de refrigeración mayormente a compresión donde obtiene la temperatura requerida.  De esta manera el refrigerante principal enfría el agua y esta última al aire de suministro.

Chiller de Aire Acondicionado ¿Por qué Seleccionarlo?

  1. Su uso es recomendable, cuando se tiene presencia de cargas térmicas altas.
  2. Es factible su utilización cuando se encuentra lejos el punto de generación de frío con respecto a los locales a climatizar.
  3. Cuando la carga térmica son muy alta es muy práctico y económico centralizar toda la generación de frío en un sólo punto y controlar la distribución de frío por tuberías con agua helada a todos los locales.
  4. Las distancias o tipo de local también influyen en la inclinación para el uso de estos equipos, por ejemplo climatización de edificios con muchos pisos.
  5. Cuando se desean el menor nivel de ruido la opción de un chiller enfriado por agua es muy importante.
  6. Cunado se dispone de una fuente de calor alta de bajo costo, el uso de un chiller aire acondicionado por absorción es muy importante.
  7. En la presencia de fuentes hídricas confiables y de bajo costo, la opción de un chiller aire acondicionado enfriado por agua, representa un ahorro energético importante.
  8. Cuando se requiere un bajo costo de mantenimiento en la instalacuín, el uso de un chiller aire acondicionado enfriado por aire es una opción importante.
  9. En presencia de cargas térmicas variables el uso de un chiller aire acondicionado con un alto valor de eficiencia es una opción importante.
  10. Un chiller aire acondicionado enfriado por agua, tiene mayor vida util que un equipo centralizado de aire acondicionado.

¿Cómo funciona el Chiller? 

El funcionamiento del un Aire Chiller está enfocada en la generación del frío en un punto, y la distribución del mismo.

Para la generación del frío, se usa un circuito de refrigeración con el propósito de generar una región de baja temperatura.

La idea es acondicionar constantemente un caudal de agua a baja temperatura, y conducirla a los puntos que se necesitan enfriar.

Para la distribución del frío, se usa un sistema de distribución de agua helada, que mediante un sistema de bombas proporcionan el caudal y la presión necesaria para llegar a todos los puntos.

Podemos entonces estudiar el funcionamiento del chiller en:

  • Funcionamiento del circuito de refrigeración del chiller.
  • Funcionamiento del chiller circuito de distribución de agua helada.
  • Funcionamiento del chiller con condensador enfriado por agua.

¿Como Funciona un Chiller Aire Acondicionado en el Círcuito de Refrigeración?

  • El Chiller convencional consta de un sistema de refrigeración por compresión con sus componentes fundamentales, evaporador, compresor, condensador, válvula de expansión, y el refrigerante que circula por este ciclo, más los accesorios para mejorar su rendimiento y cuidar al equipo. 
  • El evaporador es el punto frío del sistema, esto se logra bajando la presión del refrigerante para disminuir su temperatura, este valor atrae el calor del agua convirtiéndola en “Agua helada”. 
  • El agua se pone cerca del refrigerante a través de un intercambiador completo conocido como cooler donde está el evaporador del sistema de refrigeración y el paso del agua a enfriar.  
  • Para que el refrigerante conserve su temperatura a medida que gana el calor,  se pone a hervir en el intercambiador, de allí su nombre de “evaporador”.  El refrigerante al “hervir” pasa del estado líquido a vapor para convertir el proceso en un ciclo, el refrigerante debe volver a líquido, para ello se debe aumentar su presión en el compresor de modo de facilitar su condensación.   
  • Después de condensado es decir en estado líquido se debe perder la presión ganada en el compresor para ello el refrigerante se pasa por la válvula de expansión, para reiniciar el ciclo. 
  • El agua fría es llevada por un sistema de bombas a intercambiadores de esa manera se puede enfriar el aire del local.
  • El Aire se puede enfría en un sistema principal para después ser distribuido por ductos, o ser directamente enfriado en cada local. 
https://youtu.be/qmyHJZdt4cQ

El Compresor en un Chiller para aire acondicionado

El compresor en un chiller para aire acondicionado representa parte esencial del sistema. Podemos encontrar desde uno sólo de alta capacidad por ejemplo de tornillo, hasta varias unidades de potencia más pequeña del tipo scroll formando una estación de compresión.

A continuación mostramos algunos de los inconvenientes presentados en esta parte del circuito y sus posibles causas:

¿Como Funciona un Chiller Aire Acondicionado en el Circuito de Distribución de Agua Helada?

El Agua Helada debe ser llevada a unidades manejadoras de aire o fan coils, para ello se necesita un sistema de bombas y tuberías.

En instalaciones bien diseñadas de capacidad media – alta, se deben tener dos sistemas de bombas el primario para alimentar de agua al chiller y el secundario para llevarlo a los intercambiadores para enfriar el aire.

El Diseño de la Instalación debe tomar en cuenta balance de presiones, variaciones de demanda térmica, confiabilidad, costos de instalación, mantenimiento, otros.

¿Como Funciona un Chiller Aire Acondicionado si el condensador es enfriado por agua?

Cuando las instalaciones empiezan aumentar de tamaño, la utilización de un chiller aire acondicionado con condensador enfriado por agua es una excelente opción.

El Chiller Aire Acondicionado enfriado por agua, necesita un circuito adicional. Este circuito se encarga de llevar el agua al condensador para enfriar el refrigerante y despues enviarlo a la torre de enfriamiento para disipar este calor al ambiente mediante una torre de enfriamiento. Este circuito no tiene nada que ver con la distribución de agua helada.

¿Cuales son los pasos para la selección de un Chiller Aire Acondicionado antes de hacer el pedido?

  • Cálculo de carga térmica del local a acondicionar 
  • Cálculo de caudales de agua del chiller y de la distribución 
  • Cálculo de ductos 

Cálculo de carga térmica del local a acondicionar

El primer paso es conocer la carga térmica de la instalación.  Para ello es recomendable usar un programa automatizado como el siguiente:

Cálculo de caudales de agua del chiller y de la distribución

El segundo paso una vez conocida la carga térmica es conocer los caudales de agua que se van a manejar para ello podemos usar la siguiente aplicación:

Cálculo de ductos 

Enfriamiento del aire en cada local:

Enfriamiento en el aire en un punto para después distribuirlo:

¿Dónde encontramos un Chiller Aire Acindicionado con mas frecuencia? ¿Por qué realizar la compra?

Es de gran ayuda en centros comerciales, administrativos, hoteles o centros de distribución, o toda aplicación donde tengamos distancias considerables desde la generación del “frio” hasta donde se necesita esa condición. 

El costo de mantenimiento de estas unidades puede reducir notablemente cuando usamos un chiller cuyo condensadores usen el aire para su funcionamiento, pero esta clase de maquina estará sujeta a la capacidad calorífica necesitada y otras condiciones.

¿Cuáles son las partes principales de una instalación de aire acondicionado tipo chiller? 

Unidad de manejo de aire UMA:

La UMA está conectada para recibir agua helada desde el chiller, también entra aire del exterior, este aire pasa a través de filtros planos y angulares, impulsado con un ventilador, que lo envía a través de serpentines con aletas por los cuales circula agua. 

¿Que ofrece una UMA?

La Unidad Manejadora de Aire (UMA) también conocida como UTA, permite realizar un tratamiento integral del aire utilizado en el sistema de aire acondicionado. Permite controlar todas variables como: 

  • Ventilación (aporte de aire exterior) 
  • Calidad de aire  (filtrado) 
  • Temperatura (calentamiento o enfriamiento) 
  • Humedad (humectando en invierno y deshumectando en verano) 

¿Dónde se usan las Unidades Manejadoras de Aire UMA? 

Suelen emplearse sobre todo en: 

  • Requerimiento de aporte de aire de exterior en zonas climatizadas. 
  • Climatización en locales con elevada densidad de ocupantes 
  • Climatización de espacios no tan grandes pero con requerimientos de confort o salubridad elevados: laboratorios, quirófanos, etc 

¿Dónde se ubican las Unidades de tratamiento de aire UTA? 

Para ello existen dos conceptos de UMA: 

Unidad de Tratamiento de Aire Compacta: 

Están formadas por un sólo módulo en el que se incluyen las distintas etapas de tratamiento de aire. Existen versiones para montaje en exterior y versiones de altura reducida específicas para la instalación en falso techo. 

Unidade de Tratamiento de Aire Modulares 

En la mayoría de los casos, las UTA modulares son equipos de un tamaño considerable, por lo que suele resultar necesario ubicarlas en la cubierta del edificio o en un local específico que disponga de ventilación directa al exterior, para poder realizar la toma y expulsión de aire. 

Fan-Coil

Es un equipo esencialmente con un intercambiador de calor (tubos de cobre y aletas de aluminio) para pasar agua fría o caliente, cuenta con  un ventilador para conducir aire del exterior a través del intercambiador.

¿Cuáles son las ventajas de los fan coils? 

  • Es un sistema muy eficiente en climatización 
  • De aplicación tanto en el ámbito residencial, como comercial e industrial 
  • Idóneo para grandes espacios 
  • Son equipos que requieren poco espacio y de fácil instalación 
  • Puede proporcionar tanto frío como calor 

Chiller Aire Acondicionado Características de los Sistemas de Ductos:

Llevar el aire frió y seco desde el fancoil o la unidad manejadora de aire hasta los ambientes.

Curso Sistemas de Ventilación
Curso Sistemas de Ventilación

Distribuir el aire en los ambientes Retornar el aire caliente y húmedo hasta el fan-coil o la unidad manejadora de aire

Dampers de Zona:

Para el control de temperatura en los diferentes ambientes, actúa controlado con la temperatura del ambiente Dentro de la ductería, en unidades Monozona

Dampers de by-pass:

Para desviar el aire desde el ducto de suministro hasta el retorno de la UMA , actúa controlado con la presión estática En el ducto de suministro

Dampers de aire fresco:

Para el control del aire fresco, actúa controlado con el sensor de CO2 En la entrada de aire fresco, dentro del ducto o en la ventana de aire fresco

Sensor de presión estática:

Para el control de la presión en el ducto de suministro Dentro del ducto de suministro

Válvula motorizada Proporcional:

Para el control del caudal de agua en las UMAS En la tubería de salida de las UMAS, actúa controlada con la temperatura de retorno del aire

Válvula de bypass

Para el control del caudal de agua en el sistema, actúa controlado con el diferencial de presión de agua en el sistema En la tubería de bypass de agua helada

Válvula motorizada ON-OFF

Para el cierre del caudal de agua a los chillers En la tubería de salida del agua helada a la salida de los chillers

¿Cómo aprender todo sobre Chiller para aire acondicionado?

Conforempresarial ha elaborado un programa de formación especializado en chiller para aplicaciones de aire acondicionado y plantas industriales.

¿Necesita Asesoría para su pedido o compra de equipos, para su planta de agua helada?

Nos puede contactar en la parte de comentarios, o también con el botón de información en nuestro menú.

Chiller Enfriado Por Agua

El Chiller enfriado por agua es usado desde hace muchos años como excelente alternativa para la generación de “frío” en un punto y su traslado a aplicaciones que se quiere refrigerar.

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La compra de un chiller con condensador enfriado por agua esta determinada por la disposición del recurso hídrico de forma confiable y econóimica.

Una instalación con Chiller enfriado por agua, tiene una vida útil alta, por el hecho de mantener las presiones y temperaturas mejor controladas dentro funcionamiento termodinámico del ciclo de la máquina.

Chillers enfriados por agua ¿Por qué comprar estos equipos?

Los Chillers enfriados por agua son maquinas destinadas a la “producción”  de agua a bajas temperaturas usando para ello un ciclo de refrigeración mayormente por compresión. 

¿Cómo funciona los chillers enfriados por agua? 

  • El Ciclo de Refrigeración por compresión del chiller se encarga de recoger el calor del agua para bajarle suficientemente la temperatura y convertirla en la llamada “Agua helada”.  Este proceso ocurre en el evaporador del chiller
  • El compresor se encarga de llevar el refrigerante al condensador del ciclo de refrigeración que es enfriado por  un circuito de agua secundario que no tiene nada que ver con el circuito de agua helada.
  • El agua que enfría al condensador del ciclo de refrigeración recoge el calor proveniente del refrigerante. 
  • Este calor es trasladado por el circuito de agua secundaria hacia una torre de enfriamiento, donde el agua  puede abandonar el calor y regresar a su temperatura inicial para  volver a retornar al condensador del circuito de refrigeración.
  • Después del condensador el refrigerante dentro del circuito de refrigeración llega al dispositivo de expansión para retornar la presión original y volver a estar friío para reiniciar el ciclo.

Torre de enfriamiento Chiller

Estas Instalaciones poseen dos circuitos de agua:

  • Circuito de agua helada
  • Circuito de agua de enfriamiento al condensado

¿Cómo trabaja el circuito de agua helada? 

  • Este circuito es prácticamente cerrado y es más fácil controlar las fugas porque el sistema no tiene contacto directo con el medio ambiente
  • El Circuito de agua helada es la distribución encargada de llevar el agua al evaporador del chiller para volverla helada y conducirla a la aplicación.  en este circuito tenemos las bombas primarias que le suministran el caudal del agua al chiller y las secundarias que le entregan a la aplicación. 
  • El agua Helada después es llevada por las bombas secundarias a la aplicación, estas bombas se encargan en muchos circuitos de regular el caudal necesario a través de un variador de frecuencia. 
  • El agua helada es utilizada para enfriar maquinaria de procesos industriales o como suministro de fan coils para el acondicionamiento de ambiente como se muestra en la figura: 

¿Cómo trabaja el circuito de agua de enfriamiento al condensador? 

Este circuito de agua está encargado de retirar el calor del condensador.  Este calor después es llevado por este fluido a la torre de enfriamiento para reestablecer la temperatura original del agua.  No tiene nada que ver con el circuito de agua helada. 

El trabajo de la torre de enfriamiento es sin duda el factor que aporta al chiller enfriado por agua su alta eficiencia, sobre todo en los días con más baja humedad relativa. 

El Papel del agua del circuito secundario es fundamental para el buen funcionamiento del equipo, por ello se deben mantener las propiedades adecuadas de este líquido y los caudales en los niveles de presión adecuados.

Chiller Agua ¿Cuál es la mejor compra según la eficiencia?

Son eficiencias superiores a los equipos enfriados por aire.  En las siguientes tablas podemos hacer comparaciones entre las máquinas y valores según el tipo de compresor usado por la máquina.

¿Afecta el compresor la eficiencia de un chiller enfriado por agua? 

El chiller enfriado por agua será siempre más eficiente que el de aire, sin embargo, los valores de rendimientos pueden cambiar según el compresor, observe la siguiente tabla donde se valuaron eficiencias de chillers a carga completa. 

El EER compara la carga térmica removida al agua comparado con la potencia energética invertida o consumida por el chiller..

EER= Calor extraído al agua / Potencia Consumida

Para mayor exactitud este parámetro EER se calcula en varios puntos de operación o carga térmica, por ejemplo al 25 – 50 – 75 – 100%  después mediante una fórmula matemática se busca un parámetro promedio.

Chiller con Condensador Enfriado por Agua ¿Cuándo Comprar?

Primeramente se debe contar con la inversión inicial, espacio, fuentes de agua,  condiciones adecuadas para montar la instalación.   Los chillar enfriados por agua se usa en necesidades de carga térmica bastante altas donde un sistema más sencillo como el enfriamiento por aire  no lograría el propósito.

Otro factor también importante a tomar en cuenta es la humedad del ambiente donde necesitamos el chiller. Ambientes con Humedad relativa mas baja mejoran el rendimiento del chiller enfriado por agua.

Criterios a tomar en cuenta para la compra de un chillar refrigerado por agua:

  • Permite gran flexibilidad al poder distanciar tanto como precise las etapas de condensación y evaporación del circuito de refrigeración.
  • El funcionamiento depende menos  de las condiciones atmosféricas exteriores y por ello es mucho más fiable.
  • Son equipos más eficaces que los basados en condensación por aire, el consumo energético global del sistema disminuye.
  • La inversión inicial es elevada.
  • Requiere tuberías de agua que si no se tratan adecuadamente pueden suponer un reservorio para la bacteria.
  • A igualdad de cargas térmicas requieren un mayor tamaño de equipamiento.
  • Requiere un mantenimiento higiénico y un control exhaustivo que precisa mayores recursos económicos y humanos.
  • Existe riesgo de transmisión de Legionella al entorno cercano al utilizar agua en su funcionamiento.
  • Ambientes con Humedad relativa baja favorece el rendimiento de los chillers enfriado por agua.

¿Cuál es la Metodología para la selección de un chiller enfriado por agua?

Podemos dividir la selección de los equipos según las aplicaciones de la siguiente manera:

Chiller para aplicaciones industriales.

  • Primer Paso:  Se debe conocer  el Caudal de agua que va a manejar el chiller

¿QUÉ ES EL CAUDAL DE AGUA DEL CHILLER?

Es el flujo de Agua que entra y sale del chiller mwdido  en un tiempo especifico.

Unidades:  Litros/Min, Litros/Seg, GPM Galones en un minuto, M/h Metros Cúbicos en una  hora.

¿CÓMO CALCCULAR  EL CAUDAL DE AGUA DEL CHILLER?

De no tener  este caudal  se debe conocer  la cantidad total de agua a enfriar en m3, litros, galones, y dividirlo entre el valor del tiempo que va a durar el proceso de enfriamiento.   Use la siguiente aplicación.

  • Segundo Paso: Se requiere La temperatura  del agua fría y la de retorno.

Chiller para aplicaciones de aire acondicionado.

Cuando la aplicación del chiller enfriado por agua es la climatización o acondicionamiento de ambientes el procedimiento a seguir es el siguiente:

  • Primer Paso: Conocer la Carga térmica del lugar, para ello es oportuno usar la siguiente aplicación:
  • Segundo  Paso: Con la carga térmica se procede a calcular los caudales del circuito de agua Helada, para ello use la siguiente aplicación

¿Necesita Asesoría para realizar la compra de un equipo?

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Fallas de Un Chiller

Las Fallas de un chiller pueden ocasionar pérdidas muy altas, así por ejemplo la falta de agua helada en un proceso productivo puede paralizar una empresa completa, por ello deben detectarse a tiempo y evitar así inconvenientes.

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Ahora pensemos en la Fallas de un chiller destinado al acondicionamiento de una clínica u hospital que por ejemplo cuenta con una planificación de consultas médicas diarias, en este caso estamos hablando de otro tipo de problemas originados por la falta de funcionamiento de la máquina..

Si es verdad que cada instalación debe tener un plan de contingencia para cada situación, sin embargo el técnico en refrigeración debe tener la capacidad de predecir, prevenir y corregir las fallas de los equipos a su cargo.

¿Dónde se Ubican las Fallas de un Chiller? 

Las Fallas de un chiller son detectadas cada vez más a tiempo, teniendo en cuenta que la tecnología ha permitido a los fabricantes desarrollar un control más exacto de todas las variables presentes en los sistemas.  En esta web para poder hacer un estudio más detallado vamos a dividirlas las fallas según el punto de ubicación en:   

  • Fallas en el Circuito Hidráulico
  • Fallas en el Circuito de Refrigeración
  • Fallas en el Circuito de Distribución de aire
  • Fallas en el Circuito de control

¿Deseas realizar un estudio breve antes de Analizar las Fallas de un chiller? 

Si antes del análisis de Falla de un chille desea hacer un estudio de estas máquinas consulte los siguientes videos:

https://youtu.be/qmyHJZdt4cQ

Fallas de chiller ubicadas en el funcionamiento del Compresor:

Compresor con Arranque Inundado:

Cuando estando apagado el compresor el refrigerante se mezcla o desplaza el aceite de los puntos que deben estar lubricados. Al encender el compresor la lubricación es realizada por una mezcla y no por aceite puro originando desgastes en piezas vitales.

Presencia de Refrigerante líquido en la succión del compresor estando en funcionamiento:

El refrigerante a la salida del evaporador debe estar sólo en estado de vapor, para evitar daños por incompresibilidad de líquido. Es vital para eliminar este inconveniente el buen funcionamiento de la válvula de expansión.

Baja presión de succión en un chiller:

Esta falla puede ser debida a factores como:

  • Baja carga de refrigerante dentro del circuito de refrigeración,
  • Bajo caudal de agua por el evaporador.
  • Baja carga térmica en la aplicación.
  • Falla en estrategia de control del chiller, con exceso de número de compresores encendidos.
  • Falla en dispositivos de expansión o sensores de temperatura.
  • Falta de limpieza del evaporador.
  • Mala adaptación del chiller a cargas parciales por valores bajos de IPLV.
  • Baja temperatura del agua a la entrada del chiller.

Presencia de altos valores de temperatura en la descarga del compresor:

Altos valores de temperatura en la descarga degradan el aceite y destruyen propiedades vitales como la viscosidad.

Falta de aceite en Compresor:

Verifique trampas de aceite, sistema de lubricación de estación de compresores, separador de aceite y detalles en instalaciones nuevas como diámetro de tuberías.

¿Cómo se presentan las fallas de un chiller en el sistema de control? 

Fallas en los sensores de Temperatura:

Los sensores usados mayormente en los chillers son del tipo termorresistencias.  Estos tienen la ventaja de emitir una señal lineal con respecto a la temperatura.  Edemas   emitir menos señales falsas es decir no se descalibran con facilidad, en caso de daño es más frecuente que queden abiertos, haciendo que el controlador pueda reconocer su fallo rápidamente.   

El PT1000 muy usado cuya característica es tener una resistencia de 1000 ohmios a los cero grados centígrados, trabaja con valores mayores de resistencia (comparados con el pt100) así tenemos la ventaja de tener menos corriente en el circuito, esto hace que puedan generar menos calentamiento y sean más precisos.   

Otra característica del pt1000 es el hecho que la longitud del cable o su resistencia afecta menos su precisión si lo vemos del punto de porcentaje. 

Fallas en sensores de temperatura en el cooler (Evaporador):

Fallo del Sensor de Temperatura de entrada de agua helada al evaporador.  Este Termistor  le informa al controlador de la presencia de agua y del valor de temperatura de la misma, en caso de no arrojar valores normales la unidad se detiene inmediatamente para prevenir fallos por no poseer los caudales mínimos requeridos por la máquina.  El reajuste de la maquina es Automático, si la temperatura medida por el sensor alcanza, de nuevo, valores normales. 

Esto mismo sucede si el problema se presenta con el sensor de temperatura del agua a la salida del cooler. 

Fallas en sensores de temperatura en condensador:

Para los chiller enfriados por agua se tienen estos mismos sensores a la entrada y salida del condensador.  En el modo frio la mayoría de veces esta falla solo es anunciada con una alerta sin necesidad de detener  el equipo, ahora si el chiller esta  trabajando  en modo calefacción, entonces el equipo tampoco arrancaría. 

Si el Fallo se manifiesta en el sensor de temperatura exterior el equipo seguirá trabajando, el módulo de control mayormente realiza una gestión de control o reajuste, solo se emite alarma. 

Sensor de temperatura ubicado a la descarga del compresos: 

Este sensor informa al controlador los valores alcanzados por el vapor sobrecalentado a la salida del compresor, resulta bastante importante para asegurar que un calentamiento excesivo no deteriore el aceite o algún componente del compresor.  El controlador procede a detener el equipo inmediatamente. 

Se debe enfocar la solución del problema en un Fallo del termistor, solenoide del sistema de refrigeración del motor o algún cableado. 

Sensores de Presión

En caso que el sensor de presión tanto en succión como en descarga del compresor envié señales fuera de rango al controlador procederá de inmediato a detener el equipo.  se debe comprobar con multímetro el voltaje de alimentación de sensores en corriente continua, y la frecuencia de pulsos en el cable de señal. 

Es cada vez más común la utilización del traductor de presión AKS32 y AKS32R para informar al controlador del chiller los valores de presion en el punto requerido.   

Para estos sensores se debe verificar la alimentación del con el voltaje requerido, el valor de señal se manifiesta en voltaje todo en corriente continua. 

con la expresion de arriba podemos tener una idea del valor de voltaje que el sensor debe enviar en el cable de señal al controlador.

En el caso que el chiller tenga un sensor de presion cuya señal enviada al controlador sea medida en flujo de corriente por ejemplo el sensor AKS33 podemos tener una idea del valor de la misma con la siguiente expresion: 

Código de fallas chiller carrier:

Los Fabricantes de enfriadoras manejan sistemas de auto diagnóstico en sus equipos, mediante el uso de códigos de fallas. Estos códigos pueden guiar al técnico a encontrar una avería del sistema. Así tenemos:

Código de fallas chiller Carrier

¿Dónde está las Fallas de un Chiller Asociadas al Circuito Hidráulico? 

Presencia de aire en las tuberias:

En el funcionamiento normal de una instalación, el aire puede introducirse en las conducciones con la simple puesta en marcha de la bomba. 

Existe una fracción de aire (realmente es oxigeno ya que el nitrógeno es prácticamente insoluble) que viaja disuelto en el agua.  

El contenido de aire disuelto en el agua depende de la presión y la temperatura presente.  Podemos decir: 

  • A mas altos valores de  presión el contenido de aire disuelto en el agua es mayor.  
  • A mas altos valores de temperatura, el contenido de aire disuelto disminuye. 

Por lo tanto para lograr la separacion debemos tomar en cuenta que:  

En condiciones de alta temperatura y baja presión este oxígeno se libera en mayor proporción. 

En los cambios de pendientes de las tuberias  se producen variaciones  de la presión, lo que hace que pueda liberarse aire disuelto con la consiguiente formación de bolsas de aire.  Esto es  importante en impulsiones donde la presión va disminuyendo progresivamente a lo largo de la conducción. 

Una vez que la instalación está en funcionamiento las bolsas de aire se desplazan por la tubería y se acumulan en las zonas más elevadas, en los intercambiadores afectando la eficiencia de los mismos  y a lo largo de accesorios y derivaciones. 

Fallas en Vaso de expansión: 

Las fallas en instalaciones de distribución de agua en sistemas con chiller relacionadas con el vaso de expansión podemos resumirlas en algunos casos: 

1. Instalar varios vasos. 

El vaso de expansión marca el valor de presión de referencia del circuito cerrado. Al instalar varios depósitos en un circuito la diferencia de presiones entre uno y otro hará que su volumen útil se vea afectado. 

2. No respetar la presión de tarado de la válvula 

Para el cálculo de un vaso de expansión es necesario conocer la altura manométrica de la instalación. También es necesario marcar una presión máxima del circuito. Dicha presión máxima viene marcada por el equipo más débil que se protege con una válvula de seguridad tarada convenientemente.  Al realizar el cálculo de la válvula de seguridad obteniendo un valor de 7 bar y se instala una tarada a 4 bar el vaso de expansión será muy  pequeño para el circuito. 

3. Volumen del vaso inadecuado. 

El volumen útil del vaso de expansión no depende únicamente del volumen de agua de la instalación. Son de vital importancia para el cálculo las presiones mínima y máxima de trabajo. La presencia de vasos muy grandes o pequeños no logran la función del elemento. 

4. No instalar el vaso de expansión en el sitio adecuado. 

No es igual el funcionamiento del vaso en el punto más alto que en el sótano, ni antes de los equipos de bombeo que después. 

5. No instalar un manómetro. 

Obligatorio normativamente, en la línea de alimentación al vaso debe ir instalado un equipo de medición de la presión. 

¿Cuáles son las fallas más comunes del sistema de distribución de aire con chiller? 

Fallas en la Unidad Manejadora de Aire:

Mantenimiento Preventivo:

Mantenimiento Predictivo para Detección de Fallas de un Chiller

Análisis de vibraciones

Muchas piezas presentes en las instalaciones con  chillers,  poseen  componentes giratorios que cuenta con su propia frecuencia de funcionamiento “vibración”.  Asi podemos afirmar que bombas de agua tienen su propia frecuencia de funcionamiento normal a unas rpm especificas.  También compresores, motores de ventiladores, etc.

Estos valores se convierten en el “ADN” o característica de cada parte, cualquier cambio en esta frecuencia  puede utilizarse para identificar de un modo preciso problemas incipientes, como el desgaste de los cojinetes, el desequilibrio del eje y la degradación de la tolerancia del rotor del compresor de rotores helicoidales.

El diagnóstico con esta tecnología no solo detectará fielmente fallos potenciales en la fase inicial de desarrollo, sino que también identificará el tipo exacto de fallo y su gravedad.

Esta técnica de  análisis de vibraciones puede identificar problemas mucho antes de que sean detectable por otros medios.

Análisis de tubos mediante corrientes de Foucault

Los intercambiadores suelen fallar por fugas en los tubos producidas porcorrosión interna o externa, erosión, impactos mecánicos, agrietamiento por corrosión bajo tensión u otros motivos.

El estado de los tubos de conforman un intercambiador de calor de carcasa y tubos tiene un impacto directo en el rendimiento de su enfriadora.

En función de su tamaño, un intercambiador de calor contiene cientos o miles de tubos, todos ellos sometidos a esfuerzos mecánicos y corrosión química.

Por ello, los tubos son determinantes para el rendimiento de la enfriadora, dato que resulta especialmente relevante si se tiene en cuenta que los programas estándar de mantenimiento permiten comprobar prácticamente todo excepto estos tubos.

Con las herramientas y tecnologías más innovadoras, puede detectar, localizar y registrar la corrosión interna y externa, las incrustaciones, el desgaste o las fisuras antes de que sus consecuencias empiecen a dañar la instalación.

Los análisis efectuados permiten elaborar un informe detallado con todos los registros y fotografías de zonas defectuosas y, lo que es aún más importante, proporcionar recomendaciones acerca de las medidas técnicas y las prácticas necesarias para resolver la situación

En función del tipo de material, características del tubo, y tipo de defecto a buscar,  se tiene:

•     Inspección de Tubos por Corrientes Inducidas Convencionales (Eddy Currents), aplicable a materiales no ferromagnéticos (Aceros Inoxidables, Cobre, Titanio, Admiralty, Aleaciones CuNi, Hastelloy, etc.)

•     Inspección de Tubos por Corrientes Inducidas en Campo Remoto (Remote Field), aplicable a materiales ferromagnéticos (Aceros Carbono, Aleaciones Dúplex Ferríticas, etc.)

•     Inspección de Tubos por Ultrasonidos con Sonda Rotatoria (IRIS), aplicable en general a todo tipo de material ferrítico y no ferrítico.

Análisis de Fallas de un Chiller con Termografía:

La termografía permite conocer los valores de temperaturas a distancia sin necesidad de contacto directo con la maquina  a estudiar. rmite captar la radiación infrarroja del espectro electromagnético, con la utilización de  cámaras térmicas.

Es una tecnica de predicción fiable, segura y no invasivo que detecta riesgos potenciales en los equipos eléctricos y mecánicos. Además, dado que no es necesario interrumpir el funcionamiento normal de la planta, dispondrá de una idea más clara de dónde se encuentran las posibles averías antes de que sea demasiado tarde.

Las diferencias de temperatura son un elemento primordial en el reconocimiento de fallos. La termografía captura la huella de calor de un objeto y crea una imagen bidimensional en color de los componentes del equipo, que posteriormente puede utilizarse para establecer comparaciones entre un componente en buen estado y uno defectuoso, con la finalidad de detectar cualquier posible riesgo.

Análisis de los diferentes tipos de fluidos hallados en un chiller.

Se enfoca principalmente en el análisis químico del refrigerante y el aceite.  Ofrece las siguientes ventajas:

Análisis del Aceite:

Gráficos de los datos de las pruebas actuales junto a los datos de pruebas anteriores para facilitar la comparación de los mismos.

Análisis del aceite en todos los tipos de compresores (scroll, alternativos, de rotores helicoidales y centrífugos).   Estos análisis incluyen prueba dieléctrica, viscosidad, índice de viscosidad, gráfico de evolución del nivel de productos químicos, índice de acidez).

Permite programar las reparaciones del compresor para reducir el tiempo de inactividad.

Análisis del refrigerante:

Ayuda a prolongar la vida útil de la carga de refrigerante existente y a mantener el rendimiento del compresor.

Detecta los niveles de humedad y  contaminación.

Cuando los niveles de contaminantes se hallan fuera de los límites aceptables, se recomiendan medidas correctivas.

Ayuda a ampliar la vida útil de la carga existente.

Análisis del bromuro de litio (chiller por absorción.

¿Por qué es importante tomar un Curso de chiller en Conforempresarial?

Si usted es una persona que se dedica al área de la refrigeración o va tener frecuentemente contacto directo con estas instalaciones debe entonces dominar detalladamente todos los aspectos técnicos de estas costosas máquinas. 

En Conforempresarial  tenemos un programa de formación preparado por ingenieros especialistas que le va permitir entender todos los aspectos técnicos relacionados con estas instalaciones. 

Programa de formación disponible en inglés https://www.conforempresarial.com/chiller-training/

El curso cuenta con la asesoría de su profesor, un plan de evaluaciones continuas y el uso de simuladores en línea para facilitar el proceso de aprendizaje, todo con un enfoque muy sencillo y profesional.  

Fallas del Chiller que trabaja con Refrigerante Natural:

Para entender muchas de las Fallas de Chiller con refrigerantes naturales, debemos conocer las características de las instalaciones.

Chiller enfriado por aire

El Chiller enfriado por aire es empleado generalmente en aplicaciones donde no es factible la instalación de un sistema condensado por agua, cuya eficiencia es mucho mayor, y se presenta en aplicaciones de carga térmica media y baja.

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La evaluación del uso de un chiller enfriado por aire debe ser correctamente analizada, porque existen aplicaciones donde esta máquina se comporta mucho mejor que otros equipos, si evaluamos factores adicionales como espacio, costo de mantenimiento, etc.

Es importante mencionar que el tipo de Chiller de Enfriamiento no esta solamente enfocada en el enfriamiento de su sistema de condensación, sino además a otros factores de importancia, que podemos aprender en algunos de nuestros artículos.

¿Qué es un Chiller de enfriamiento?

El Chiller , es una máquina para generar  agua helada,  que basa su funcionamiento en un ciclo de refrigeración mayormente a compresión, donde tenemos internamente un refrigerante a temperatura baja, que se encuentra evaporando a medida que recibe el calor del agua que se necesita enfriar. El chiller enfriado por aire realiza la condensación del refrigerante evaporado con la ayuda de caudales de aire.

¿Cuándo Comprar un Chiller de enfriamiento con condensación por aire?

Para evaluar la compra de un chiller de enfriamiento con condensación por aire debemos tomar en cuenta las siguientes consideraciones:

  • Para cargas térmicas de hasta 1.000 kW se pueden usar sistemas autónomos condensados por aire, manteniendo las perdidas energéticas dentro de niveles aceptables.
  • Para disipar cargas térmicas elevadas, el chiller de enfriamiento con condensación de aire, necesita mucho espacio y son equipos ruidosos, lo cual debe considerarse en entornos urbanos con limitaciones de espacio y vecinos cercanos.
  • La eficiencia en la condensación de un chiller de enfriamiento depende de las condiciones climáticas exteriores, por ejemplo en sitios con alta humedad la diferencia del rendimiento entre el condensado por agua y aire son menores.
  • El chiller de enfriamiento condensado por aire, tiene mayor consumo eléctrico que los equipos condensados por agua para una misma capacidad, sin embargo esto puede ser compensado con el hecho que los primeros requieren muy bajo mantenimiento.
  • El chiller de enfriamiento con condensación por aire, por lo general tiene una vida útil menor, por manejar presiones altas mayores que los condensados por agua.
  • La inversión en instalaciones con chiller de enfriamiento, con condensación por aire son menores a los sistemas con condensación por agua.
  • En muchas aplicaciones el chiller industrial tiene capacidades tan altas, que el uso de ventiladores para la condensación se complica, además es muy probable que en una zona industrial existan los recursos hídricos necesarios para este tipo de instalaciones. Por ello podemos ver el uso de enfriadoras con condensación por agua.
  • En aplicaiones de aire acondicionado, para grandes centros comerciales, también es muy común el uso de chiller enfriado por agua donde el ahorro del consumo eléctrico resulta fundamental.

Comprar Chiller con Enfriamiento por aire vs Enfriamiento por agua:

La comparación chiller con Enfriamiento por agua vs Enfriamiento por aire de una manera objetiva, debemos estudiar cada caso en particular, ya que la mejor decisión depende muchos factores, que vamos a estudiar a continuación.

El chiller enfriado por aire Se basa en un circuito de refrigeración mayormente convencional con las siguientes características:

  • El circuito de refrigeración por compresión del chiller  enfriado por aire tiene un  refrigerante a bajas temperaturas  para atraer el calor del agua, este proceso ocurre en un Intercambiador  llamado evaporador.  El refrigerante a la entrada del evaporador se encuentra mayormente en fase liquida y una fracción más baja en vapor. 

En un chiller el Objetivo es enfriar Agua por ello el evaporador ya no tiene la forma de serpentin tradicional, sino como se muestra en la figura.

Evaporación del refrigerante debido al calor del agua Helada

  • El Agua a perder calor se enfría así podemos usarla para la aplicación que se necesite.  El agua se dirige a la aplicación logra enfriar ejemplo una máquina y retorna al chiller nuevamente más caliente.
  • Paralelamente el calor que recibe constantemente  el refrigerante en el evaporador (que viene del agua) hace que este hierva y se convierta totalmente a la fase gaseosa a la salida de este intercambiador. 
  • La ventaja de hervir el refrigerante se enfoca en el hecho de mantener una temperatura constante (cuando una sustancia hierve a presiones  iguales su temperatura no cambia) esto garantiza que el refrigerante al ganar calor siempre este mucho mas frio que el agua helada.

Compresión del refrigerante para poder condensarlo

  • Para reiniciar el ciclo debemos volver el refrigerante a fase mayormente líquido (para que vuelva a hervir) por ello debemos condensarlo.  El primer paso para lograr la condensación (paso de vapor a líquido) es aumentar la presión ya que esta condición facilita mucho el mencionado proceso.
  • Se pasa el refrigerante a través del compresor se eleva la presión ahora solo se tiene que enfriar y volvería ser líquido.   Por ello usamos un nuevo intercambiador llamado condensador provisto de potentes ventiladores,  de allí en nombre de chiller enfriado por aire.

Los Ventiladores enfrían el condensador del chiller

El Refrigerante Condensado a una temperatura promedio de 15 Grados °C por arriba del medio ambiente

  • Como el refrigerante se encuentra en fase liquida a la salida del condensador (ya condenso) solo debemos perder la presión ganada en la compresión, por ello el refrigerante pasa por la válvula de expansión logrando tener nuevamente baja presión,  baja temperatura, y mayormente el estado líquido, así reinicia el ciclo donde el refrigerante está listo para recibir calor del agua y volver a hervir.

El refrigerante dentro del circuito debe liberar pronto el calor que se recibió del agua para ello cuenta con el condensador quien se encarga de disipar esta energia usando aire del medio ambiente.

Chiller Condensado por agua:

Ya conocida la forma de trabajar del chiller enfriado por aire, debemos decir que el funcionamiento del chiller condensado por agua es igual, hasta que llegamos al análisis precisamente del condensador.

En este punto debemos adelantar, que el chiller condensado por agua, necesita de un circuito adicional, que llamaremos agua fresca, encargado de extraer el calor del condensador.

Este nuevo sistema por lo tanto necesita de un sistema adicional de bombas para el agua fresca, y de una torre de enfriamiento, que se encarga de recuperar la temperatura de este circuito.

Al tener otro sistema se elevan los costos de mantenimiento del sistema notablemente, además de los costos de la inversión inicial. Sin embargo todo esto puede ser justificado, cuando el ahorro energético de la instalación es notable.

El funcionamiento del chiller enfriado por agua merece toda la atención, porque existen muchos factores que se deben tomar en cuenta para un análisis completo, sobre todo vinculados a una comparación de eficiencia.

Ahora vamos a realizar un análisis de toda la Información del chiller enfriado por agua

¿Qué se hace con el agua Helada generada en el evaporador del chiller enfriado por aire?

El agua Helada es llevada por el sistema de bombas secundarias a la aplicación, podemos tener enfriamiento de procesos industriales, o para alimentar sistemas de fan coil, para aire acondicionado.

Comparar la eficiencia del chiller de enfriamiento condensado por aire antes del pedido.

Conforme al Estándar ARI 550/590-2003

Un  parámetro usado para comparar el rendimientos entre equipos es el EER = Tasa de eficiencia energética (Energy Efficiency Ratio) (Btu/watt-hora).

EER = Calor extraido BTU/H /  Energía Suministrada (alimentación)  W

Las potencias de alimentación inicialmente tomaban en cuenta solo al compresor pero ya es habitual incluir compresores, ventiladores del condensador y alimentación del control.

Otra manera de poder sacar conclusiones de las eficiencias de los equipos con más exactitud es el parámetro:   IPLV

La Metodología para el cálculo de este  parámetro es la medición de la eficiencia del chillar EER pero a diferentes puntos de operación.  Recordemos que en EER era calculado al 100% de carga térmica.

El IPLV incluyen el cálculo a 25-50-75-100% de carga de calor a remover, con sus respectivos consumos eléctricos.  Para después usar la fórmula matemática que se muestra en la figura.

Las especificaciones se basan en un diferencial de temperatura del evaporador de 10 °F

Análisis de factores que influyen en eficiencia del chiller enfriado por aire antes de la Inversión:

  • Para una temperatura dada del agua de salida del cooler, los valores menores de capacidad frigorífica los representan las temperaturas exteriores mayores, ya que un aumento de la temperatura exterior hará que el calor intercambiado en el condensador disminuya y viceversa.
  • Una disminución de la temperatura exterior conlleva una disminución de la potencia consumida, ya que esto conlleva también una disminución de la temperatura de condensación.
  • El rendimiento aumenta al aumentar la temperatura de salida del agua del cooler.
  • La influencia de la temperatura de salida del agua del cooler sobre la variación porcentual de la capacidad frigorífica es mayor que la de la temperatura exterior.
  • En la tabla abajo Observamos los valores de eficiencia EER para algunos chiller enfriados por aire con diferente tipo de compresores.  Aunque estamos hablando en esta estadística de carga al 100% nos da una idea de los márgenes de eficiencia que se pueden alcanzar. >

Procedimiento para seleccionar el Mejor chiller antes del Pedido:

Vamos a enumerar los pasos, para seleccionar el chiller correcto.

Paso 1.

Calcular la carga térmica de la instalación, para garantizar que el chiller elegido sea lo suficientemente grande. Además en este paso se debe calcular el caudal de agua que va manejar el chiller.

Paso 2. 

  • Seleccionar el tipo de enfriamiento para el condensador del chiller.
  • Si la selección es un chiller enfriado por aire, se debe tener en cuenta:
  • Dónde se ubicará el condensador adentro o afuera, la altura de los techos, las obstrucciones, las paredes, las temperaturas del aire ambiente más altas, y más bajas, y la ubicación general.
  • Si en cambio la selección del chiller es enfriado por agua, se debe tener en cuenta.
  • Cuál es la fuente de agua que se tiene, y su capacidad en galones por minuto.
  • Considere sí el agua necesitará filtración, antes que ingrese al condensador del chiller.

Paso 3. 

Considere si el condensador del chiller,  será un sistema empaquetado o condensador remoto.

Paso 4: 

  • Evalúe la precisión que debe tener el control de temperatura que requiere el proceso.
  • Si se necesita un control estricto de la temperatura, es posible que necesite un enfriador de proceso de dos lazos, para mantener un tanque a bordo, o separado a una temperatura específica.

Paso 5: 

  • Evalúe los Voltajes disponibles para el chiller. 
  • Se debe tomar en cuenta, qué trabajo eléctrico se requiere para alimentar el nuevo enfriador, en función del voltaje que seleccione.
  • Además considere, qué voltaje podría ser potencialmente más eficiente durante el funcionamiento.

Paso 6.

  • Se debe usar las curvas y parámetros de rendimiento,  para seleccionar un modelo que cumpla o supere la capacidad requerida, según la temperatura del suministro de agua helada,  y la temperatura ambiente más alta esperada. 
  • Se debe considerar el margen de seguridad de la aplicación, con respecto a los tamaños de chillers disponibles.

Paso 7. 

  • Considere de nuevo cuáles son las temperaturas estimadas de entrada, y salida del agua al chiller, para tener idea de las características que debe tener la distribución.
  • Si por ejemplo. hay una temperatura alta, en el agua  que regresan al chile, solo durante el arranque y luego se reducen al rango de temperatura adecuada, es posible que no sean necesarias precauciones especiales.  
  • Pero por el contrario, si las temperaturas altas de retorno para el agua se mantienen, se deben tomar las medidas de diseño correspondientes.

Paso 8.

Evalúe qué  nivel de protección requiere el agua helada contra congelamiento.  Para ello tenga en cuenta, cuál es la temperatura más fría del fluido durante el funcionamiento.

Paso 9.

Evaluar si el chiller requiere de una bomba secundaria, para distribuir el agua helada en la aplicación.

Paso 10.

Conocer si el flujo de calor del proceso a enfriar, cambia,  se detendrá o será constante, para estudiar el chiller a cargas parciales.

Paso 11.

Se debe conocer cuáles son los requisitos de caudal de agua,  y el valor de  presión que requiere el proceso.

Paso 12.

Verifique las curvas de rendimiento de la bomba disponibles, para asegurarse de que la bomba proporcionará suficiente presión al caudal de diseño, para satisfacer la aplicación.

Paso 13.

Evalúe inversión inicial, costo de  funcionamiento de los chilers, considere gasto en energía eléctrica, costos de mantenimiento, y depreciación.

Paso 14.

Tome en cuenta el tipo de refrigerante que va tener el chiller, investigue restricciones ambientales a futuro de algunas sustancias en algunas zonas.

Paso 15.

Tome en cuenta respaldo de las marcas de chillers disponible, asistencia en instalación, y garantía.

¿Cuál es el precio de un chiller enfriado por aire?

Por supuesto el precio va depender de la capacidad, tipo y marca, podemos usar la siguiente guia orientativa.

Parte del sistemaChiller Enfríado por aireChiller enfriado por agua
Chiller < 150 Ton1000 Dólares/Ton900 Dólares/Ton
Chiller > 150 Ton800 Dólares/Ton 750 Dólares/Ton
Instalación de Planta 500 Dólares/Ton900 Dólares/Ton

¿Cual marca de chiller comprar?

Las marcas de mayor venta a nivel mundial, podemos resumirlas de la siguiente manera:

  • Johnson Controls.
  • Trane.
  • Cold Shot Chillers.
  • Tandem Chillers.
  • Drake Refrigeration.
  • Refra.
  • Carrier.
  • FRIGEL FIRENZE S.
  • Midea.
  • Rite-Temp.
  • Multistack.
  • LLC. DAIKIN INDUSTRIES,
  • Ltd. General Air Products ClimaCool Corp.
  • HITACHI AIR CONDITIONING COMPANY
  • Fluid Chillers.
  • Paul Mueller Company.
  • PolyScience.
  • Haier.

Capacidad del chiller para hacer el pedido:

Podemos tener dos tipos de aplicaciones, en el sector industrial y en el acondicionamiento de ambientes.

Para el Sector industrial:

se debe calcular el caudal de agua a enfriar (es el flujo de agua que entra y sale del proceso industrial gpm,m3/hora) y el diferencial de temperatura que se requiere entre entrada y salida del proceso para ello podemos usar los siguientes programas:

Para el Acondicionamiento de Aire:

Primeramente se hace un cálculo de la carga térmica del local para después calcular los caudales de agua, para ello use los siguientes programas:

¿Dónde comprar el Chiller que necesito?

Escribanos para prestarle asesoría con una oficina en su país, para ser atendido por un profesional en la materia.

Partes de un Chiller

Las Partes de un Chiller en conjunto forman el sistema de generación de agua helada. Podemos encontrar componentes dentro de la misma máquina o en puntos externos como en el sistema de distribución del agua.

Componentes de un chiller:

El Chiller de enfriamiento es una maquina formada por un ciclo de refrigeración, destinada al enfriamiento de caudales de agua, de forma casi inmediata.

Con mayor frecuencia el diferencial de temperatura, entre el agua que sale y entra al chiller, es de cerca de 5°C o 10°F.

Antes de conocer detalladamente todas las Partes del chiller, debe conocer, que los chillers fundamentalmente, se usan en dos tipos de funciones:

¿Cuáles son las Clasificaciones del Chiller por sus caractererísticas?

Clasificaciín del ChillerCaracterísticas del chiller
Chiller segín el funcionamiento de la Condensación.Condensador enfriado por aire.
Condensador enfriado por agua.
Chiller segpun el CompresorCompresor de pistón.
Compresor Scroll
Compresor de tornillo
Compresor Centrífugo
Chiller según el ciclo de refrigeraciónCiclo de refrigeración a compresión.
Ciclo de Refrigeración por absorción.
Chiller segun la Temperatura
de salida del agua helada.
Chiller Convencional.
Chiller de media temperatura.
Chiller de baja temperatura.
Chiller de ultra baja temperatura.
Chiller según la velocidad del motorChiller con Velocidad del compresor constante.
Chiller con al menos un compresor inverter.
Chiller según el evaporadorChiller de Carcasa y Tubo
(Inundado)
Chiller de Carcasa y Tubo
(Seco)
Chiller de Carcasa y
Serpentín.
Chiller de Doble Tubo.
Chiller Tipo Baudelot.
Chiller Tipo Placa.
Chiller según el condensador enfriado por agua.Chiller con condensador de Carcasa y tubo.
Chiller con condensador de Placa soldada.
Chiller con condensador de Tubo Coaxial en tubo.
Tabla de Clasificación del Chiller por Características de sus partes o funcionamiento

¿Cuáles son MEJORES los fabricantes de chillers?

A continuación tenemos un resumen de los fabricantes de chillers más reconocidos:

Fabricante del ChillerModelo Condensador Enfriado por aireModelo Condensador Enfriado por
agua
Chiller CarrierAquSnap 30RAP
AquSnap 30RB  
AquaForce 30XA
AquaForce 30XV
AquaEdge 17DA Carrier
AquaEdge 19DV Carrier
AquaEdge 19XR Carrier
AquaEdge 23XRV Carrier
AquaForce 30HX Carrier
AquaSnap 30MP Carrier
AquaForce 30XW Carroer
Chiller YorkChiller York YCAL
Chiller York YLAA:
Chiller York YVAA
Chiller York YVFA
Chiller York YCIV
Chiller York YZ:
Chiller York YK
Chiller York YMC2
Chiller York YWVA
Chiller York YCW
Chiller York YD
Chiller York YK-EP
Chiller TraneChiller Trane RTAE
Chiller Trane CGAM
Chiller Trane RTAC
Trane CenTraVac EarthWise
Chiller Trane CenTraVAC Serie S
Chiller Trane CenTraVAC Serie L
Chiller Trane CenTraVac Duplex
Chiller DaikinDaikin Pathfinder
Daikin Trailblazer

Chiller Daikin Magnitude
Chiller Daikin Navigator
Chiller Daikin de compresor unico
Chiller EngieEngie QUANTUM
Engie QUANTUM GA
Engie QUANTUM GS
Chiller Engie QUANTUM X:
Chiller Engie QUANTUM G:
Chiller Engie QUANTUM W
Chiller Engie QUANTUM GA
Chiller MirsubishiMitsubishi i-NX
Mitsubishi NX2 2
Mitsubishi NX2 4
Chiller Mitsubishi EACV / EAHV Serie e
Chiller HitachiHitachi Serie AZPY1
Hitachi Serie V
Chiller Hitachi Serie WZPY
Hitachi Direct-drive con VSD
Hitachi Inverter GXG-SIT/ GSG-SIT
Tabla de modelos de Fabricantes de chillers mas reconocidos.

Clasificación de los Chillers por temperatura:

  • Chiller Común: Generalmente se usa para generar temperaturas del agua helada mayores a 35°F. El valor más usado para instalaciones de aire acondicionado es 44°F o 7°C.
  • Chiller de media-baja temperatura: Para valores de salida del agua helada entre +20°F y +35°F.
  • Chiller de baja temperatura: Para valores de temperatura del agua helada entre +20°F y -59°F.
  • Chiller Especial de Ultra-baja temperatura: Para rangos de temperatura del agua helada entre -60°F y -112°F.

¿Cuáles son los refrigerantes MAS usados en Chillers?

Refrigerante
del Chiller
ClasificaciónCaracterísticas
Chiller con
R-12
CFCProhibido su uso,
por destrucción de
la capa de ozono.
Chiller con
R-22
HCFC
(puro)
Inicia su prohibición
desde el 2010.
Chiller con
R-123
HCFC
(puro)
Se usa en chillers
Centrífugos.
Prohibido por el
Protocolo de
Montreal.
Chiller con
R-134a
HFC
(puro)
Se usa para compresores
de desplazamiento
positivos, y centrífugos.
Chiller con
R-32
HFC
(puro)
Es un chiller de gran
eficiencia, muy usado
en aplicaciones de
chillers reversinbles.
Su restricción es
su leve inflamabilidad
Chiller con
R-404A
HFC
(mezcla)
Es un chiller usado para
alcanzar temperaturas
más bajas que los
convencionales.
Chiller con
R-410A
HFC
(mezcla)
El R-410A, no agota la
capa de ozono y
no es inflamable,
formado por HFC-32
y HFC-125.
Chiller con
R-407C
HFC
(mezcla)
Este refrigerante es usado
en chillers, para reemplazar
alR-22
Chiller con
R-1234yf
HFOEs un chiller que
trabaja
sobre todo
con compresor
centrífugo.
Chiller con
R-514A
HFO
(mezclas)
Es un refrigerante para
reemplazar el r-123
en chillers existentes.
Chiller con
R-515B
HFO
(mezclas)
Es una alternativa
de bajo potencial de
calentamiento global,
como reemplazo para
el R134a y HFO-1234ze
Chiller con
R-513A
HFC+
HFO
Es una alternativa para el
reemplazo del R-134a en
Chillers ya existentes.
Chiller con
R-452B
HFC+
HFO
El R-452B es un remplazo
del R-410A y adquisición
de nuevos equipos.
Refrigerantes usados en chillers

Como estamos hablando de Instalaciones generalmente robustas el estudio de las Partes de un chiller, involucra conocimientos de la parte eléctrica, electrónica y mecánica.

Para un mejor estudio podemos clasificarlas según el lugar donde se encuentren y la función que desempeñen.

  • Partes del Sistema Chiller ubicadas en el Circuito de Refrigeración.
  • Partes del Sistema Chiller ubicadas en el Circuito de control.
  • Partes del Sistema Chiller ubicadas en el Circuito de distribución del Agua helada

Partes del Sistema Chiller  y Funcionamiento del Circuito de Refrigeración:

El chiller es una máquina que valiéndose de un sistema de refrigeración permite el acondicionamiento de agua o una solución especial que se necesita a baja temperatura.

  1. Compresor.
  2. Manómetro de Presión alta.
  3. Presos tato de Alta y Baja.
  4. Condensador.
  5. Recibidor de Liquido.
  6. Válvula de cierre angular.
  7. Filtro Deshidratador.
  8. Válvula de cierre manual.
  9. Visualizador de Liquido.
  10. Válvula solenoide.
  11. Válvula de Expansión Termostática.
  12. Evaporador.
  13. Manómetro de Baja.
  14. Ventilador axial.
  15. Bomba de agua.
  16. Válvula de cierre salida para el agua.
  17. Válvula de cierre entrada para el agua.
  18. Válvula exterior entrada de agua.
  19. Válvula entrada de agua.
  20. Flotador del tanque.
  21. Drenaje del tanque.

Chiller Funcionamiento del Ciclo de Refrigeración:

funcionamiento de evaporador del chiller

En el evaporador del chiller puede atraer el calor porque el refrigerante del circuito de refrigeración tiene menor temperatura que el agua. 

El calor al salir del agua llega al refrigerante y la convierte en “Agua helada”, este exceso de energía ahora en el refrigerante, provoca que pase del estado de Líquido saturado mas vapor saturado al estado de Vapor Sobrecalentado.

Este proceso ocurre casi a Temperatura constante más un pequeño aumento (sobrecalentamiento), en cambio el agua por estar en un solo estado disminuye su temperatura (perdida de calor).

Al Intercambiador del agua (donde se encuentra el agua enfriándose) más el evaporador le llamamos comúnmente Cooler. 

funcionamiento de compresor del sistema chiller

Del  evaporador sale el refrigerante sobrecalentado hacia el compresor para incrementar la presión y facilitar la condensación. 

La elevación de presión ocurre en la mayoría de compresores por reducción de volumen (compresores de desplazamiento positivo) aunque en grandes equipos puede originarse por aceleración del fluído y posterior transformación de energía dinámica en estática (compresor centrífugo)

funcionamiento del condensador del sistema chiller:

La idea de llevar el refrigerante al condensador es aprovechar la alta presión ganada en el compresor, para facílmente retornarlo al estado líquido (condensación). Para lograr su función el condensador debe facilitar el enfriamiento eficaz de la sustancia refrigerante con el ambiente.

función de dispositivo de expansión en sistema chiller:

A la salida del condensador el refrigerante vuelve a ser líquido pero a alta presión por ello debe pasar por la válvula de expansión para volver a tener presión y temperatura baja, y así se repite el ciclo.  La expansión ocurre por estrangulamiento y por control de masa refrigerante en el evaporador.

https://youtu.be/qmyHJZdt4cQ

Partes Fundamentales del Sistema de Refrigeración:

  • Compresor.
  • Válvula de expansión.
  • Condensador.
  • Evaporador.
  • Accesorios de control para mejorar su rendimiento y prevenir fallas.

El Compresor: Se encarga de mover el refrigerante en el ciclo de refrigeración.

Chiller con Compresor Tipo Scroll:

  • Estos compresores son usados mayormente en equipos entre 35 y 1400 kilovatios,  es decir entre 10 y 400 toneladas refrigeración.
  • El compresor scroll aportan al un buen rendimiento energético y confiabilidad.
  • Se pueden encontrar con condensador enfriado por agua o condensador enfriado por aire. 
  • Menos piezas en movimiento.  
  • Menos ruido.
  • Mayor Resistencia a las averías.
  • Presentan una mejor resistencia a los golpes de líquido
  • Mejor rendimiento volumétrico, cerca del 100% 
  • Menos  vibraciones.
  • La regulación de capacidad se puede hacer por número de compresores encendidos.
  •  Los compresores scroll digitales permiten al equipo adaptarse a la carga térmica de la instalación con mucha exactitud.
  • Los compresores Scroll de nueva generación tiene mejor resistencia al refrigerante  líquido.

Chiller con compresor de tornillo:   

  • Entre carcasa y tornillo se forman cámaras de volumen variable  con la rotación.
  • La succión del refrigerante inicia en una extremidad del bloque rotor.
  • La compresión del gas se logra  por el acercamiento progresivo de los lóbulos,  produciéndose la reducción de volumen ocupado por el gas. 
  • El compresor dispone de un orificio de succión y de dos orificios de descarga, uno axial y otro radial.
  • La regulación se hace mediante una válvula corredera, logrando que parte del gas refrigerante introducido para su compresión sea devuelto a la succión sin ser comprimido.
  • La reducción de la potencia absorbida es proporcional a la reducción de la capacidad frigorífica.
  • El control de capacidad de estos compresores se puede llevar a cabo de forma continua, entre el 10 y el 100% del valor máximo.
  • Los compresores monotornillo regulan su capacidad siguiendo el mismo principio que los de doble tornillo, sustituyendo la corredera longitudinal por un anillo rotativo.
  • Existe también la posibilidad de utilizar motores de dos velocidades conjuntamente con la válvula de corredera.
  • El número de compresores para la misma potencia,  es mucho menor que el número necesarios en  compresores scroll.
  • Respecto al rendimiento volumétrico, el compresor de tornillo obtiene unos resultados excelentes, rozando el 100%.
  • Estos compresores son usados mayormente en un rango entre 252 y 1925 kilovatios,   es decir de 75 a 550 toneladas refrigeración.  
  • Se pueden encontrar con condensadores enfriados por aire y equipos más silenciosos y eficientes con condensador por agua,  siendo estos últimos generalmente de mayor capacidad.
  • Los compresores Tornillo aun no aceptan líquido.

El  chillar enfriado por agua de la figura  cuenta con un solo compresor de tornillo para lograr toda la capacidad, sin embargo podemos tener más de un compresor dependiendo de la capacidad del chillar.  En este caso se regula su capacidad al 25%-50%-75%-100% mediante el sistema de corredera.

Chiller con compresor centrífugo:   

  • El  compresor centrífugo consta básicamente de una rueda impulsora,  montada sobre un eje  encerrada en una cubierta. 
  • El refrigerante  entra por el centro y es acelerado radialmente en el rodete.
  • Cuando el refrigerante pasa por los álabes se acelera y es recogido por una voluta,  donde la aceleración se convierte en energía de presión.
  • Se suele utilizar compresión en múltiples etapas con enfriamiento intermedio y parcialización continua.
  • Eliminación del aceite y por consiguiente mejores rendimiento en el evaporador y condensador del chiller.
  • Bajo desgaste con el paso del tiempo y por tanto, mayor duración.
  • Eliminación de vibraciones en cualquier condición de trabajo, incluyendo las fases de arranque.
  • Estos compresores controlan con precisión la temperatura del agua a la salida del evaporador del chiller.
  • Para adaptarse a la demanda de la instalación  usa  la modulación continua de la velocidad de los rodetes,   y la orientación de las paletas en la entrada al compresor. 
  • Permite una considerable capacidad de adaptación a la variación de cargas térmicas, reduciendo los consumos energéticos.
  • Ofrecen un rango de eficiencia muy alto, porque la regularización del caudal se hace con las revoluciones del compresor.  
  • Generalmente se observan en equipos desde 700 hasta 5600 kilovatios  es decir entre 200 y 1600 toneladas refrigeración.
  • Es más usual la utilización de condensadores enfriados por agua, esto se debe al tamaño de los equipo.

Estrategias de control para Sistema chiller con varios compresores:

Las estrategias que usa el sistema de control de un chiller para justar la producción de frio a la demanda  varían según el modelo y el tipo de compresor que se necesite controlar.  Algo que siempre coincide es que el plan de control estará enfocado siempre en tener la máxima eficiencia posible de la instalación-  Por ejemplo en el caso que tengamos un chillar con dos circuitos y seis compresores con un esquema como el mostrado abajo se tiene:

Al analizar esta tabla para diferentes valores de carga térmica a enfriar el fabricante calcula los diferentes valores de eficiencia encontrados en este caso para dos estrategias de control, estos valores se muestran aquí como COP. 

Observemos como la estrategia para manejar estos compresores debe estar enfocada en prender o apagar a medida que se necesiten los compresores de los dos circuitos. 

Es decir si tenemos un compresor encendido por ejemplo del circuito uno y tenemos que encender otro compresor porque la carga térmica lo pide debemos encender el del otro circuito para tener dos compresores y no el del mismo circuito del primero que estaba encendido.  En este caso esta estrategia de control está respaldada por los COP obtenidos (eficiencia)

En el caso de una instalación con dos chillers donde  cada uno tiene  dos circuitos de refrigeración y cada circuito cuenta con tres compresores, las estrategias para alcanzar una mayor eficiencia de toda la instalación se muestran en la tabla abajo.  Podemos observar según la temperatura y  carga térmica los comprensores que deben estar encendidos para lograr un mejor COP (parámetro de rendimiento)

Rendimiento de compresor de Chiller:

Mantener en todo momento las presiones de succión es muy importante para mantener las eficiencias del chiller.  En el siguiente grafico observamos como al cambiar la temperatura del evaporador (cambio de presión) afectan inmediatamente la potencia frigorífica que aporta el compresor.

En el grafico de abajo observamos la influencia de la temperatura de condensación en el consumo del compresor.  A medida que aumenta este valor mayor es el consumo de potencia para una misma necesidad de carga calorífica, esto aumenta la importancia de una buena gestión de control para mantener temperaturas adecuadas en el condensador.

El Condensador Parte de Chiller destinada a la Disipación de Calor:

Podemos tener dos tipos de condensadores en el chiller:

  • Condensador enfriado por aire
  • Condensador enfriado por agua

Condensador del Chiller Enfriado por aire:

El condensador del chiller consta de un banco de tubos aleteados a través de los cuales circula el refrigerante. Esta es  la parte donde vamos a entregar el calor que el refrigerante le quito al agua que estamos enfriando.  Para hacerlo vamos a usar el aire del medio ambiente utilizando unos ventiladores del tipo axial.  Entonces podemos resumir el proceso como:

  • Agua helada le entrega el calor al refrigerante.
  • El refrigerante le entrega este calor al aire del medio ambiente en el condensador.

Por la forma física tenemos condensadores horizontales, en v o en w

En el gráfico de abajo observamos el comportamiento de un condensador de un chiller enfriado por aire.  De este grafico debemos resaltar como varia la capacidad de disipar calor con respecto a la diferencia de temperatura que debe tener este con respecto al medio ambiente. 

Esta curva resulta primordial para los fabricantes pues la selección de un determinado modelo de condensador debe ser seleccionada pensando en que este intercambiador a ciertos valores de temperatura debe estar en capacidad de disipar el calor ganado en evaporador y compresor del chiller.

Condensador de chiller enfriado por agua:

Este condensador disipa el calor ganado en el evaporador y el compresor a través del caudal de agua que lo atraviesa.  Este flujo de agua después es llevado a una torre de enfriamiento para retirar el  calor al aire.

Podemos resumir este proceso en tres transferencias:

  • El agua Helada le pasa el calor al refrigerante
  • El refrigerante le pasa el calor al agua del condensador
  • El agua del condensador  pasa el calor al aire del medio ambiente.

Torre de Enfriamiento:

El agua que retiro el calor al refrigerante es bombeada a la torre de enfriamiento para retornar a su temperatura original y volver a regresar al condensador para volver a repetir el ciclo.

Debido a que una fracción del agua se evapora y es absorbida por el aire debe existir una toma para reposición de agua.

En la figura de arriba observamos una instalación típica con condensadores enfriados por agua.   El condensador del chiller (6)  recibe agua fresca que ha sido manejada por la torre de enfriamiento ubicada en la parte superior de la instalación.  Si Observamos al lado de los chiller podemos detallar las bombas tanto para enviar el agua helada a la aplicación (izquierda del chiller) y las bombas para enviar el agua a refrescar en la torre de enfriamiento (bombas a la derecha del chiller)

Válvula de expansión: Parte del Chiller para regular el paso de refrigerante

Válvula de expansión termostática de Bulbo:

  • Esta válvula se encarga de controlar el flujo másico de refrigerante que entra al evaporador.  
  • El Objetivo es asegurar un buen rendimiento de la instalación.
  •  La Válvula cuida los compresores de la llegada de refrigerante en estado de líquido.
  • Permite alcanzar los valores de temperatura requeridos en el agua. 
  • Posee un bulbo que se coloca  a la salida del evaporador.   Dentro del cual hay un  fluido que según la temperatura transmite un valor de presión a la válvula.
  • Con la presión del Bulbo se abre o cierra el área de paso del refrigerante. 
  • La idea es tener un diferencial de temperatura del refrigerante entre la entrada y salida del evaporador de 10°F. 
  •  El  diferencial de temperatura se llama sobrecalentamiento. 
  • En los sistemas compresores Scroll la operación Con válvula de expansión termostática opera adecuadamente en muchas aplicaciones. 
  • Los sistemas con válvula de expansión termostática son más económicos.

Válvula de expansión electrónica:

  • La Válvula de expansión electrónica controla el flujo de refrigerante que entra al  evaporador, en diferentes Condiciones de operación.  
  • La válvula de expansión electrónica es menos dependiente del tipo de refrigerante que se use.
  • Es muy dependiente de los sensores y muy exacta.
  • La regulación de la válvula electrónica se realiza con  el movimiento de un orificio,   según la información suministrada al controlador por los sensores.
  • Se logra  aumentar o disminuir el área que el flujo de refrigerante necesita para cruzar.  Para esta regulación el microprocesador controla la válvula por impulsos de voltaje.
  • El orificio es colocado por un motor paso a paso a través de aproximadamente 3.600 pasos. 
  • La estrategia de control verifica las condiciones  según la programación del equipo aproximadamente cada tres segundos.  
  • La idea Es mantener mantiene un recalentamiento de refrigerante según el set point suministrado por el usuario.
  • Los sistemas con Compresores Tornillo requieren la operación con la válvula electrónica.  

Evaporador: Es la Parte del chiller destinada al enfriamiento del agua.

Intercambiadores de Doble Tubo:

  • Este es el equipo más sencillo de intercambio térmico y se usa para procesos básicos.
  • Se forma con dos tubos concéntricos: un fluido circula por el tubo interior y el otro por el espacio formado entre los dos tubos. 
  • El caudal del fluido a enfriar suele ser muy bajo. 
  • En cargas térmicas altas se requiere de un gran número de estos equipos, volviéndose prácticamente insostenibles.

Intercambiadores de Casco y Tubo:

  • Consta de una serie de tubos que se colocan en una carcaza cilíndrica, sujetos en cada extremo por láminas perforadas. 
  • Pueden ser de expansión seca o inundados. 
  • Consta de un tanque de acero con una determinada cantidad de líquido por donde circula el refrigerante, y por fuera el líquido. 
  • Si es inundado, el líquido a enfriar circula por los tubos y el refrigerante por la carcaza.

Intercambiadores de Calor de Placas

  • Este tipo de intercambiador  están teniendo cada vez  un mayor uso en la industria.
  •  Ofrece ahorro de espacio, energía y eficiencia en el intercambio de calor.
  • Los fluidos circulan por separado a través de placas de acero u otro material.
  • Se Realiza el intercambio térmico por medio de la superficie de estas las placas.
  • Las placas pueden estar soldadas, semi- soldadas o simplemente ajustadas a través de empaques.
  • Se usa en aplicaciones con altos niveles de limpieza sanitaria, como pasteurización de leche entre otros.

Evaporador  tipo tanque

  • El evaporador  tipo tanque consiste en un intercambiador de calor de tubo desnudo, instalado dentro de un depósito  que contiene el líquido a enfriar.
  • El líquido que se va a enfriar corre a través del serpentín movido por un agitador motorizado.
  • Este enfriador se utiliza en aquellos casos en que la limpieza no sea una variable importante.
  • Se utiliza en aplicaciones de grandes y frecuentes fluctuaciones de la carga térmica.
  • Se usa cuando el líquido entra en el enfriador a temperaturas relativamente altas. 
  • Se emplea para enfriamiento de agua, salmuera y otros líquidos refrigerantes secundarios.

Accesorios del circuito de Refrigeración de sistema chiller:

Filtro deshidratador:

Ubicado a la salida del condensador, para quitar la humedad y filtrar impurezas.

Recibidor de Refrigerante:

Para almacenar refrigerante líquido a la salida del condensador.

Válvula solenoide:

Puede tener varias funciones y ubicaciones, siendo la más común antes de la válvula de expansión para cerrar el paso  de refrigerante hacia el evaporador.

Partes de un Chiller en el Sistema de control Componentes:

Panel de Control del Chiller

Es el punto de comunicación del chiller  con el usuario.  Se programa el funcionamiento del chiller y condiciones como  set point de temperaturas, arranques, paradas, bombas, etc.  Además se informan el estado del equipo  en tiempo real temperaturas del circuito de refrigeración, circuito de agua, presiones, tiempos de hora de servicio, otros.

Módulos de control:

Tarjeta Básica:

Conntrola el funcionamiento general de la unidad.  Realiza las gestiones para mantener los valores de set point suministrados en el panel de control, pone en funcionamiento la bomba adecuada, verifica señales de sensores, realiza  las tareas necesarias para que todo  funcione con la mejor eficiencia posible La tarjeta básica puede usarse sola o junto con tarjetas esclavas para controlar partes especificas del chiller.

Algunas partes de esta tarjeta las tenemos numeradas:

  • Detección de corriente del compresor a1 punto 1.  
  • Detección de corriente del compresor b1 punto 1.   
  • Conector par da Sensores de temperatura para condensador y temperatura ambiente punto 3.   
  • Detección de corriente del compresor A2 punto 4. 
  • Sensor de temperatura de salida del agua del color punto 5.   
  • Puerto de comunicación punto 10. 
  • Protección de alta Presión punto 12.   
  • Detección de flujo de agua por el color punto 15.   
  • Control de la Válvula de expansión Electrónica punto 17.   
  • Control de la Válvula de expansión Electrónica punto 18.   
  • Control de Resistencia calentadora de Carter  punto 19.  
  • Control de bomba punto 20. 
  • Control de válvula de cuatro vías punto 23. 
  • Control de Ventilador de condensador punto 24.   
  • Control de Ventilador de condensador punto 25. 
  • Entrada del transformador, corriente 220-230V AC. punto 27.  
  • Entrada de las tres líneas de corriente de alimentación.  punto 28 
  • Salida del transformador punto 29.  
  • Puerto de alimentación del panel eléctrico punto 30.   
  • Un compresor del sistema B (B2); Cable neutro; Un compresor del sistema A (A2); Cable neutro   punto 31. 
  • Protección de presión antihielo del sistema A (código de protección Pc) Protección de presión antihielo del sistema B (código de protección Pd) punto 33. 
  • Detección de la corriente del compresor B2 punto 37 

Tarjeta de compresor:

Esta tarjeta se usa para controlar un compresor, esta  conectada a la tarjeta Básica.

Tarjeta de control:

Esta tarjeta puede usarse para controlar Una válvula de expansión electrónica, numero de ventiladores, bombas de aceite o válvulas adicionales de refrigeración de los Motores.

Tarjeta de Sensores y control especial:

Esta tarjeta puede usarse para leer sensores (presión de aceite, presión del economizador, temperatura de condensación o temperatura de recuperación), para controlar ventiladores de velocidad variable (unidades de condensación por aire) o la válvula del condensador (unidades de condensación por agua).

Conexiones entre tarjetas:

La tarjeta básica y las tarjetas esclavas se comunican entre sí a través de un bus de comunicaciones interno, dependiendo de la marca del chiller puede cambiar usualmente de tres conductores los cuales conectan todas las tarjetas en paralelo.

Sensor de Temperatura

Los termistores se utilizan para detectar los valores de temperatura en ciertos puntos y enviarlos al  microprocesador.

• Temperatura del Agua Salida del Cooler

• Temperatura del Agua entrada del Cooler (retorno)

• Temperatura del aire exterior

La temperatura de condensación se controla Con  referencia a un punto fijado por el usuario.  Esta temperatura se mantiene conectando y desconectando los ventiladores y variando la velocidad.

Sensor de Temperatura del motor

Se usa para controlar la temperatura del motor de cada compresor. Los terminales de este sensor están situados en la caja de bornes del compresor

.La temperatura de los devanados de los motores se controla generalmente con un punto de consigna de 85 ºC. Esto se consigue activando las válvulas de refrigeración de los motores para que el refrigerante circule a través de los devanados.

Transductores de presión:

Se utilizan Mínimo dos Transductores de presión para  el refrigerante  dentro del circuito de refrigeración, uno en el condensador y otro en el evaporador.

Sensores de presión de aceite

Estos sensores, situados en la toma de presión de aceite de cada compresor, miden la presión del aceite suministrado a los compresores. La presión del economizador se resta de este valor para obtener la presión diferencial del aceite. size:18

Interruptor de caudal de agua del cooler:

En este caso es un interruptor que detiene el equipo si no hay caudal de agua dentro del cooler.

Interruptor de alta presión: 

Detiene el equipo en caso que se alcance presiones muy altas en la descarga que puedan afectar el equipo.

Partes de un Chiller en el Circuito de agua Helada Componentes:

Bomba de agua:

CURSO-DE-BOMBAS
CURSO SISTEMA DE BOMBAS

Tenemos Tres tipos de Bombas:

Bombas Centrifugas Primarias:

Desplaza el agua helada desde la salida de la aplicación  hasta la entrada del chiller

Bombas Centrifugas Secundarias:

Desplaza el agua helada desde el inicio de la aplicación hasta todos los puntos donde se requiere.

Bomba de condensado:

Si el chillar posee condensador enfriado con agua se encarga de Desplazar este líquido hasta la torre de enfriamiento

Sin un separador de aire, la relación de la mezcla de aire y agua que se bombea va a disminuir dramáticamente la capacidad de transferencia de calor haciendo que el aire actue como aislante

Separador de aire:

La acumulación de aire en las tuberías  de la  distribución del agua helada especialmente en los partes más altas del sistema es un inconveniente que se debe resolver de modo de evitar ineficiencias en la instalación. 

El aire dentro de la tubería actúa como un aislante que perjudica el intercambio entre el agua helada  y la carga térmica perjudicando el enfriamiento.

Todo aquel punto donde se tenga un volumen mayor del aire será más fácil para la separación del agua. 

En una distribución de agua helada la mejor localización del separador de aire es en la línea de retorno (temperatura más alta), pero antes de la bomba de agua (baja presión) como se observa en el esquema.

Tanque de Expansión:

El tanque de expansión en una distribución de agua helada  tiene la función de absorber los cambios  de volumen del agua/solución  del circuito al variar su temperatura, manteniendo la presión entre límites establecidos, bajando pérdidas y reposiciones no necesarias de líquido. Su ubicación la podemos observar en el esquema de arriba.

Tanque de Agua helada:

En muchas instalaciones se necesitara un tanque acumulador de agua helada para garantizar los caudales que requiere el chiller.   Este depósito debe estar instalado correctamente para evitar que la concentración del agua sea uniforme dentro de él.  Se debe colocar con mejor opción en el retorno del sistema.

Partes de un Chiller en Refrigerantes Naturales:

Las Partes de un chiller pueden tener variaciones, cuando se usan por ejemplo refrigerantes naturales. Vamos a estudiar algunas características de esos equipos.

Características de Sistema Chiller con Amoniaco:

Características de Sistema Chiller con CO2

Curso de Automatización de Instalaciones de Refrigeración y Aire Acondicionado

Aprenda en el Curso de Automatización de Instalaciones de Refrigeración y Aire Acondicionado los métodos modernos para controlar una necesidad específica con los componentes a seleccionar y su respectivo manejo de datos técnicos.

Un Curso de Automatización de Instalaciones de Refrigeración y Aire Acondicionado con las Estrategias  para controlar todas las necesidades, con el siguiente contenido:

  • Ciclo de Refrigeración y Aire Acondicionado
  • Sistema de Control para el compresor, manejo de capacidad frigorífica.
  • Sistema de Control de temperaturas de descarga del compresor con inyección de líquido.
  • Sistema de Control de presión del cárter para protección del compresor.
  • Estrategias de Control para el condensador.
  • Estrategias de Control para Condensadores enfriados por aire.
  • Estrategias de Control para Condensadores valorativos.
  • Estrategias de Control para Condensadores enfriados por agua
  • Sistemas de Control de nivel de líquido.
  • Sistemas de Control para evaporador.
  • Estrategias Control de expansión directa.
  • Sistemas de Control de circulación por bombas.
  • Sistema de Descongelamiento por gas caliente.
  • Estrategias para al Enfriamiento de aceite.
  • Sistema de Control de presión diferencial de aceite.

Las Inquietudes más frecuentes para este programa de formación son:

¿Quién debe tomar este curso?

Personas con conocimiento en el área, que desean ampliar sus conocimientos en equipos de mediana y alta capacidad.

¿Cómo se puede tomar esta capacitación?

Disponibilidad inmediata a través de nuestra plataforma on line.

¿Cuánto dura este curso?

La duración va a depender mucho de las horas de dedicación por parte del participante, debe realizar evaluaciones y aprobarlas para poder avanzar, en promedio es diseñado para terminar en cerca de 4 meses.

¿Quiénes prepararon este curso?

Un grupo de ingenieros especialistas en la materia con experiencia en el campo práctico y pedagógico.

¿Por qué conforempresarial dicta este curso?

Hay especial interés de muchos técnicos en conocer cómo puede mejorar instalaciones ya presentes y aumentar su eficiencia.

¿Entregan alguna constancia de aprobación al finalizar el programa?

Se entrega constancia de aprobación donde se detalla el rendimiento del participante y el contenido del temario.

¿Cómo puedo realizar la inscripción a esta formación?

Debe comunicarse con el personal de Conforempresarial a través de la sección de comentarios o de contacto.