miércoles, 6 de diciembre de 2017

Chiller: Aspectos Técnicos y Funcionamiento




Un profesional informado es un mejor profesional. Conocer los elementos que rigen el funcionamiento de un chiller, así como sus fallas más frecuentes y las posibles soluciones, constituyen una herramienta indispensable.

Los chillers, son equipos de climatización muy usados en grandes instalaciones debido a la posibilidad que tienen de enfriar o calentar según lo requiera el inmueble                                                              

Además, los expertos en estos equipos señalan que su uso es una excelente opción para aplicaciones de aire acondicionado u otros procesos de enfriamiento              
                                                                             
Sin embargo  se requieren conocer a fondo su funcionamiento, composición y requerimientos de mantenimiento para hacer eficiente su uso.


El chiller es un refrigerador de líquido, que, como en un sistema de expansión directa, calienta o enfría mediante el intercambio térmico tiene como características principales

Mantener el líquido refrigerado cuando está en función de frío

Mantener el líquido calentado cuando está en función de bomba de calor

Cómo funciona

El agua que se requiere enfriar circula a través de un intercambiador .

Este flujo de agua transmitirá su calor al flujo del refrigerante, ya que éstos se encuentran separados por la pared del tubo        
                                                                            
El refrigerante  al recibir el calor  se evapora debido a sus características y a la baja presión de evaporación           
                                  
El refrigerante es extraído por el compresor  el cual lo envía comprimido hacia el condensador           
                                                              
En dicho proceso el refrigerante se calienta por el efecto de la compresión y del calor del motor del compresor     
                                         
El gas caliente del compresor entra al condensador  en donde su calor es transmitido a un medio refrigerante que bien puede ser agua o aire       
                      
El calor extraído provoca que el refrigerante se condense a alta presión    
            
El refrigerante en estado líquido a alta presión puede ser almacenado o enviado directamente al a válvula de expansión para su inyección en el evaporador y así reiniciar el ciclo.

Principio de operación


El objetivo es extraer el calor sensible del agua o salmuera, empleando un medio refrigerante      
                                                                    
En la actualidad, los medios refrigerantes más comunes son los CFC y HCFC, por lo que la operación se basa en sus curvas de operación.

Chiller como climatizador

Tal como las unidades de expansión directa un chiller se coloca en el exterior del edificio ya que en su interior se colocará la unidad termo-ventilada

El líquido tratado en la unidad exterior enfriado o calentado, circula impulsado por una bomba incluida en el sistema hidrónico                                               

La unidad interior utiliza el agua que circula por él, enviando el resultante del intercambio térmico (aire frío o aire caliente) mediante un ventilador al ambiente, según las demandas de confort del usuario.

Los chillers se presentan en diferentes tamaños y formas, dependiendo del fabricante, con capacidades que llegan a varias toneladas de refrigeración            
                                                                           
Se emplean diferentes tipos de compresores, como semihermético, hermético, tornillo o scroll                  
                                  
Los evaporadores suelen ser del tipo casco y tubo aunque pueden ser también de placas; todo dependerá de la aplicación.

Normalmente se denomina chiller al equipo que se utiliza principalmente para enfriar agua, aunque puede enfriar otros fluidos.

Componentes principales

El compresor es el corazón del sistema es el encargado de hacer circular al refrigerante              
                                                                             
El compresor succiona el refrigerante sobrecalentado a baja presión y temperatura y lo comprime aumentando la presión y la temperatura                      
A través de las líneas de descarga de gas caliente fluye el refrigerante a alta presión y temperatura hacia la entrada del condensador


El evaporador es un intercambiador de calor cuya función es proporcionar una superficie para transferir calor del líquido por enfriar al refrigerante en condiciones de saturación         
                      
Mediante la línea de succión fluye el refrigerante como vapor a baja presión

Es aquí donde el calor del agua es transferido al refrigerante.

El condensador. Su función es proporcionar una superficie de transferencia de calor a través de la cual pasa el calor del refrigerante caliente al medio condensante.

La válvula termostática de expansión tiene como finalidad controlar el suministro apropiado de líquido refrigerante al evaporador, así como reducir la presión del refrigerante de manera que vaporice a la temperatura deseada.

Dispositivos y controles
Para que un enfriador trabaje en forma automática, es necesario que también cuente con dispositivos  electrónicos  para controlar temperatura, presión, entre otros aspectos que permitan la climatización adecuada

Termostatos   

Actúan para conectar o interrumpir un circuito en respuesta a un cambio de temperatura, instalados en esta unidad cierran un circuito con un aumento de temperatura y lo interrumpirán con un descenso de esta temperatura.

Presostato de baja presión      

Se conecta en la succión del compresor opera cuando en el sistema existe baja presión actúa como control de seguridad al incrementar la presión a un nivel arriba de lo normal     
                                                                
Este dispositivo es de restablecimiento manual el disparo de alta presión puede ocasionarse por obstrucciones en el condensador, altas temperaturas en el área de enfriamiento mal funcionamiento de los abanicos desajuste en la válvula de expansión u obstrucción en la línea de líquido.

Calefactor de cárter   
  
Calienta el aceite del compresor para que al iniciar la operación éste tenga las condiciones correctas de viscosidad al parar el compresor el calefactor se energiza y evapora cualquier rastro de refrigerante líquido en el cárter al arrancar la unidad se des energiza automáticamente

Filtro deshidratador succión   
    
Se encuentra instalado en la línea de succión y tiene por objeto absorber cualquier humedad que contenga el refrigerante así como detener cualquier partícula extraña que viaje hacia el compresor

Filtro deshidratador líquido  
    
Instalado en la línea de líquido su objetivo es absorber cualquier humedad que contenga el refrigerante y detener cualquier  partícula extraña que viaje hacia el compresor

Indicador de líquido

Permite verificar visualmente que el sistema tenga su carga completa de refrigerante y que éste se mantenga seco


Circuito de control

Se encarga de controlar los paros y arranques de los motores del chiller  así como de las señales de alarma las líneas y accesorios de refrigeración conducen el refrigerante de un componente a otro del sistema de refrigeración

Gabinete

Encierra y protege los componentes de control y es el soporte de todos los elementos del equipo.

Refrigerante     

Extrae el calor del medio por enfriar y lo disipa en un medio enfríate, como agua o aire.

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