La función de la torre de enfriamiento es eliminar el calor de los fluidos del proceso.

En el caso de los sistemas HVAC, el fluido de proceso corresponde al agua del condensador que se utiliza para enfriar el refrigerante del sistema HVAC en el intercambiador de calor (condensador). Este intercambio enfría el fluido refrigerante y calienta el agua del condensador.

El calor residual del agua del condensador se debe eliminar antes de que pueda aceptar más calor del fluido refrigerante. El agua caliente circula fuera del enfriador hacia una torre de enfriamiento, donde se distribuye sobre superficies porosas complejas y se expone a un flujo de aire en contracorriente, proporcionado por ventiladores de tiro inducido, para maximizar la evaporación y eliminar el calor del agua. El agua del condensador se enfría y se devuelve al circuito del intercambiador de calor para aceptar nuevamente el calor del refrigerante.

Al igual que el resto del sistema HVAC, la torre de enfriamiento es operada por un sistema de control que usa puntos fijos para gobernar las operaciones.

• En el caso de los sistemas HVAC, los puntos de ajuste más comunes son los límites superior e inferior especificados de temperatura y humedad
• En cambio, el control de las torres de enfriamiento se basa en un único punto de ajuste de límite inferior: “la temperatura exterior de bulbo húmedo”

La temperatura de bulbo húmedo indica la temperatura a la que se puede enfriar una superficie húmeda por evaporación. Este efecto de enfriamiento varía en función de la humedad relativa del aire ambiente: cuando el aire está saturado de agua no hay evaporación y, por lo tanto, no puede producirse el enfriamiento.

• Por lo tanto, la temperatura de bulbo húmedo se puede usar, por ejemplo, para controlar torres de enfriamiento que brindan enfriamiento de bajo costo, especialmente en climas cálidos y secos
• Si la humedad es demasiado alta y la temperatura de bulbo húmedo se acerca a la temperatura ambiente, no tiene sentido hacer funcionar las torres de enfriamiento, ya que su efecto de enfriamiento será insignificante

Acercamiento (Approach): es la diferencia de temperatura entre el agua que sale de la torre y la temperatura de bulbo húmedo del aire que ingresa. Un acercamiento típico se encuentra en el orden de los 6 °C, llegando hasta unos 3,5 °C.

El uso de agua y energía son los dos principales generadores de costos operativos de una torre de enfriamiento:

• El agua del condensador que se pierde por evaporación se debe reponer en el sistema
• El consumo de energía para hacer funcionar los ventiladores y las bombas de la torre

Una torre de enfriamiento con un sistema de control automatizado está diseñada para operar con la máxima eficiencia, minimizando estos costos operativos y reduciendo los costos de mantenimiento y reparación de los equipos de bombas y ventiladores.

★ En primer lugar, el ingeniero mecánico que diseña el sistema debe especificar que el sistema de control estará programado para calcular automáticamente la temperatura de bulbo húmedo en función de mediciones directas de temperatura y humedad relativa.

★ En segundo lugar, el diseñador del sistema debe especificar instrumentos de alta calidad que sean precisos, que no sean propensos a la desviación del sensor y que permanezcan calibrados.

• Los operadores no siempre entienden las importantes consecuencias financieras de confiar en sensores de bajo costo y baja calidad
• Utilizar sensores económicos y propensos a tener errores de medición, pueden costar cientos de miles de dólares en uso de energía desperdiciada y daños en el equipo por uso excesivo. Esto ocurre porque el sensor produce lecturas inexactas que indican que se puede producir enfriamiento por evaporación cuando no es así.

★ En tercer lugar, durante la puesta en marcha, el responsable de área debe verificar y confirmar que tanto los sensores como el programa del sistema de control cumplen con las especificaciones.

★ Finalmente, los operadores de la torre deben realizar el mantenimiento de rutina del sensor según lo recomendado por el fabricante para lograr precisión y confiabilidad a largo plazo.

Tecnología HUMICAP® de Vaisala

A través de sus tecnologías de medición patentadas, con más de 80 años de experiencia y su misión de “Observaciones para un mundo mejor”, Vaisala es la empresa líder a nivel mundial en mediciones meteorológicas, medioambientales e industriales.

En 1973, Vaisala lanza al mercado el primer sensor de humedad capacitivo de película delgada del mundo, denominando HUMICAP® a su tecnología de medición. Desde entonces, Vaisala se ha convertido en el líder del mercado en mediciones de humedad relativa y sus sensores de humedad capacitivos de película delgada se han convertido en un estándar mundial para la industria.

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Características

✔ Transmisor confiable para exteriores con escudo de radiación integrado

✔ Exactitud de ±2 %HR

✔ Sensor HUMICAP® 180R para una precisión estable y duradera en el tiempo

✔ Incluye certificado de calibración con trazabilidad en 3 puntos

✔ Permite seleccionar entre varias variables psicrométricas como parámetros de salida: humedad relativa, temperatura de bulbo seco, temperatura de bulbo húmedo, temperatura de punto de rocío y entalpía.

✔ Salida analógicas de corriente (4 – 20 mA)

✔ Puede calibrarse in situ a través del medidor portátil HM70 o bien mediante conexión a PC

✔ Grado de Protección: IP65