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Foro de Climatización



Climatización con 55ºC de Temperatura exterior

Escrito por Laly
el 24/10/2006

Hola a todos.

Tengo que diseñar un sistema de refrigeración líquida en el que el intercambio de calor se hace con el aire exterior. Mi problema es que el sistema tiene que refrigerar igual en condiciones extremas, cuando la Temperatura exterior sea de 55ºC. ¿Alguien me podría decir si los equipos de refrigeración convencionales funcionan a estas temperaturas? ¿Baja tanto el rendimiento que en realidad podré refrigerar?

Si los equipos convencionales dan un rendimiento aceptable a estas temperaturas ¿Qué podría hacer para poder refrigerar con esa temperatura externa?

Si alguien me puede echar una mano, muchas gracias de antemano.

Un saludo

Laly

Escrito por Oscar
el 26/10/2006
Hola para poder ayudarte tendri que saber mas datos pero si que puede esistir algun sistema  
Escrito por Laly
el 27/10/2006
Hola Oscar

Muchas gracias por contestarme tan rápido. Vamos a ver si consigo explicarte qué es lo que tengo que buscar. 

Tengo que instalar un sistema Aire/Agua una unidad exterior que enfriará el líquido del circuito refrigerante, con el aire exterior (que puede llegar a estar a 55ºC) y una unidad interior, evaporador.
La unidad interior me viene impuesta. En realidad es un amplificador que tengo que refigerar mediante líquido ya que una simple ventilación no es sufiente.

Los datos que tengo del amplificador es que hay que disipar 4800W. El fabricante me comenta que si la temparatura de entrada del líquido es de 45ºC saldrá a 51 ºC y que el caudal mínimo de refrigerante que debe circular por el amplificador es de 1. 46m3/h.

Lo que tenemos que poner nosotros es una unidad exterior que consiga, en el peor de los casos, que la temperatura del líquido refrigerante pase de 51ºC a 45ºC otra vez, y esto lo debe realizar haciendo el intercambio térmico con aire exterior a 55ºC.
El refrigerante que recomienda el suministrador del amplificador es una mezcla de 55% de agua y 45% de etanol. En realidad no se porqué hace esta recomendación. Tendría que preguntarle si se puede usar otro refrigerante.

Con estas premisas, de diseño el fabricante del amplificador nos dijo que a 55ºC no se iba a conseguir el salto de 51 a 45 otra vez, que el rendimiento de la unidad exterior a esa temperatura baja y no es capaz de refrigerar.   El dice que con un sistema como el descrito no garantiza que se pueda trabaja a más de 45ºC.
Las condiciones de nuestro contrato es que el sistema que vamos a instalar funcione con 55ºC externos y tenemos que encontrar una solución al tema.
Las posibles soluciones que hemos pesado son las siguientes que te voy a exponer, pero al no ser expertos en estos temas, no sabemos si alguna de ellas nos solucionaría el tema:
-Elegir un refrigerante adecuado para garantizar el buen funcionamiento del sistema.
-Hacer que el cicuito de refrigeración pase por un serpentín adicional instalado en un conducto de aire acondiconado para aprovechar a ayudar a bajar la temperatura con el aire acondicionado del local. Esto restaría eficiencia al dicho aire acondicionado que además puede que si la temperatura exterior es de 55ºC, también baje su rendimiento.
-Usar algún sistema que incorpore células peltier que no dependen del aire exterior. Pero por lo que he leido puede que el consumo eléctrico sea bastante grande y luego tengo que llevar el calor que generan a algún sitio. 
Este es mi problema.

Muchas gracias por dedicarme estos minutos.

Un saludo

Laly
Escrito por Oscar
el 27/10/2006
Hola Laly seria interesante saber cuantos grados quieres bajar y las instalaciones que son por que como te comente hay varias solucionesde bajo o de alto consumo a todo esto  ¿De donde eres que hay tanta calor? 
Escrito por Laly
el 30/10/2006

A ver te cuento.

La instalación en la que tengo que montar el equipo es una unidad móvil de telecomunicaciones, para que te hagas una idea es un camión con la caja equipada con un montón de equipos electrónicos. Es parecido a los camiones de las unidades móviles de tv, los que llevan por ejemplo a los partidos de futbol para poder hacer las retransmisiones. Detro de la caja del camión donde estára todo el tinglado instalado, habrá personas operando. Para que los equipos no se chamusquen la propia caja tiene un sistema de aire acondicionado, que mantendrá la temperatura interior de la caja entorno a los 25º.  Entre los equipos electrónicos que van instalados hay un amplificador de mucha potencia el cual para funcionar necesita refrigeración líquida porque si no se pone a caldo. Con lo que hay que ponerle un sistema a parte del aire acondicionado, específico para refrigerarlo.

Según los datos del fabricante del amplificador, lo que entiendo es que hay que conseguir bajar la temperatura del líquido refrigerante de 51 a 45, es decir 6 grados. Y que con eso es suficiente para que el amplificador pueda trabajar.

Al ser una unidad móvil, pues no cabe la opción de un equipo agua/agua, tiene que hacer el intercambio de calor con el aire.

Este tipo de sistemas, tienen que cumplir una normativa en la que se exige que puedan trabajar con 55ºC exteriores. No es que aqui haga esa temperatura, si no que el camión se puede desplazar a sitios donde los haya y tiene que seguir funcionando.

Dentro de mis previsiones de consumo yo había estimado para este equipo un consumo de como máximo 1000W, podría conseguir algo más pero el grupo electrógeno que alimenta el sistema ya está algo justo.

No se si con esto te vale y te haces una idea. Si no es así pregunta.

Un saludo

Laly

Escrito por E.urruela
el 25/11/2006

A ver si puedo ayudar a esta Srta:

Tmedia liquido caliente. - 43ºC

Tmedia aire enfriador(max). - 43-dt. Interc. (min comercial)= 33ºC

Respuesta. -Deber refrigerar con aire acondicionado a esa   temperatuar ó inferior (Sistema termoregulador aparte)

Un saludo

E. Urruela

Kalif
Barcelona, España
Escrito por Kalif
el 26/11/2006

Vamos a ver:

El problema es el siguiente si hablamos de un condensador al aire libre y con una temperatura alcanzando 55ºC al exterior de 55ºc

 

Tomamos los siguientes datos:

Una maquina de aire acondicionado para qué alcance el régimen general necesita:

  1. una condensación de 45ºc
  2. una evaporación de 0ºC quizás un poco mas 4º por ejemplo
  3. un subenfriamiento de 6k
  4. un sobre calentamiento de 6k

 

Además de un diferencial de rendimiento que puede alcanzar entre 82º y 116 º en descarga.

Si tomamos tu ejemplo nos encontramos que en compresión nos íbamos a temperatura alcanzando el punto de roció o critico por   ejemplo en caso de R 22 su punto critico es 96ºC. Así será complicado transformar el vapor en líquido dentro tu condensador,

Ahora bien si se tratase de la evaporación entonces hay solución para enfriar una sala que alcanzar 55ºC. Es decir no será complicado vencer la temperatura de la sala desde el 55ºC hasta la temperatura de consigna en régimen permanente 24º o menos.

Un saludo

kalif

Escrito por E.urruela
el 27/11/2006

Solo un consejo:

Cuando hay que resolver un problema complejo hay que atacarlo por partes que no se influyan entre si y olvidar el resto.   En tu caso aprecio que al pretender resolver el problema con urgencias y en su conjunto,olvidas el hecho elemental de que con un fluido caliente ES IMPOSIBLE enfriar otro frio (2º Principio de la termodinamica) ;de manera que no le des mas vueltas. Otra cosa es que puedas variar las condiciones del problema pero siempre has  buscar un fluido como minimo 10ºC mas frio que el que pretendes enfriar.

Atentamente

E. Urruela


Kalif
Barcelona, España
Escrito por Kalif
el 27/11/2006

¿Cual es la  segund ley de la  termodinamica?

Y  porque no podemos vencer una sala cuado su temperatura alcanza 55ºC, para ti no existe ninguna maquina que haga lo mismo, pues no señor te equivocas,

Las camara climaticas de ensayo suben hasta 90ºC y bajan directamente hasta -74ºC a veces mas sin nigun problema, que te parece?

La uinica manera de saberlo

Llama a estos señores y le pruguntas por  hecho https://www.ineltec.es/cas/estructura. Htm

Es un fabricante de cámaras de ensayo. Si podemos hacer bajar desde 90º hata -74ºc

Conocer la maquina de produccion de frio por compresion es una tarea muy larga y no depende de muchos años de experiencia sino de estudios y experiencia a la vez,

Escrito por Laly
el 28/11/2006

Lo primero agradecerles a ambos el interés que han mostrado por mi mensaje.

Como no soy experta en máquinas de producción de frío, es una pena, pero a veces me pierdo en sus razonamientos.

Efectivamente, no se trata de bajar la temperatura de un local de 55º a 24º. Lo que trato de buscar es un sistema de refrigeración solamente para un amplificador (un equipo diseñado para refrigerarse por líquido). La solución sencilla sería poner un equipo de refrigeración que hiciera un intercambio de calor con el aire exterior y enfriara el líquido de refrigeración que se introducirá en el amplificador. Dentro de mi poca experiencia, entiendo que mi amplificador sería como una unidad interior de un sistema de splits. Más o menos.

De sus explicaciones deduzco que es complicado que el sistema de refrigeración sea eficiente o funcione cuando la temperatura del aire exterior con la que hay que hacer el intercambio sea de 55º.  ¿Me podrían recomendar algún sistema que pudiera ser eficiente en estas condiciones?

Un saludo y muchas gracias.

Escrito por E.urruela
el 29/11/2006

Ahora si ,Laly:

Habia empezado a pensar que no entendía el problema y me alegro de que no sea así por lo que contesto a tus preguntas:

1. -Efectivamente es una complicacion  el funcionamiento de la máquina frigorifica  usualmente empleada en climatizacion (1 Etapa compresora,condensacion aire-aire) ;si la temperatura ambiente exterior es de 55ºC ya que el compresor frigorifico trabajaria con una relación de compresión excesiva lo que haría  descender en picado el rendimiento (Normalmenete sobreviene la parada automática). No habria en cambio problema si la nuestra fuera una  máquina frigorífica de las habitualmente utilizadas en aplicaciones criogénicas (Dos mas etapas ). En conclusión  el problema no es en si la temperatura alta de refrigeracion condensador(55ºC); sino que  pretendemos mas de lo que esa maquina en particular puede dar .

2. -Tu problema consiste en que tienes que refrigerar algo a 45ºC rodeado de un ambiente a 55ºC y con ese aire (Imposible). Dado que se dispone de un equipo de refrigeracion general ,la solucion logica es tomar una derivacion de aire climatizado (T=14 a 18ºC) y refrigerar con el equipo. Observa que el citado equipo de refrigeración general tampoco funcionaria,o lo haria en muy malas condiciones, si la temperatura ambiental exterior fuera  55ºC

Saludos

E. Urruela


Escrito por Oscar
el 08/02/2007

Todo depende de la temperatura que quieras alconzar,la humedad que haya fuera y los grados que quieras bajar


Javier
España
Escrito por Javier
el 18/02/2007

Has pensado la posibilidad de bajar la temperatura exterior desde 55º a 43ºC.

Precooling.

Javier

Escrito por Laly
el 19/02/2007

Gracias por contestar Javier.

Más o menos en algo así estaba pensando. Como ya he dicho no soy experta pero después de darle vueltas he llegado más o menos a algo así:

Un primer nivel, con un ciclo con cambio de estado, con compresión, que me baje la temperatura de 55º a incluso por debajo de 43º. Y luego con ese fluido, ya a una temperatura razonable, hacer el intercambio con otro ciclo, en este caso sin cambio de fase, para refrigerar los amplificadores. 

¿Es a esto a lo que te refieres con un precooling?

Saludos

Laly


E.urruela Urruela Gobantes
Barcelona, España
Escrito por E.urruela Urruela Gobantes
el 05/03/2007

Hola a todos:

Con el animo exclusivo de colaborar ,solo insistir en dos puntos basicos,fruto de lo anteriormente debatido:

(a). -No tiene sentido considerar mas baja la temperatura exterior ya que es precisamente la condicion del problema.

(b). -Esta claro que una maquina frigorifica comercial de una etapa no permite la climatizacion ordinaria de un ambiente si para refrigerar el condensador utilizamos aire a 55ºC. En consecuencia es mi parecer que hace falta una maquina especial  a dos etapas ó el problema no tiene solucion en las condiciones en que esta planteado.

Atentamente

Emilio



Gustavo
Santiago, Chile
Escrito por Gustavo
el 11/07/2007

Laly:

¿Resolviste el problema? , cual fué la solucuión.

Atte.

GTM

Escrito por Laura
el 12/07/2007

Hola Gustavo, finalmente lo resolví, o mejor dicho encargué un equipo a medida que me lo resolviera.

Al final llegué a la conclusión de que el equipo que necesitaba tendría que contar con 2 circuitos distintos. Un circuito cerrado, que sería un circuito de refrigeración normal con cambio de fase por compresión, usando algún gas refrigerante, especialmente preparado para trabajar en ese rango de temperatura. Este primer circuito "robaría" el calor a un segundo circuito a través de un intercambiador de placas. Este segundo circuito es el que realmente estaría conectado a los equipos que tengo que refriguerar. Este circuito va a llevar una mezcla de agua y etanol y simplemente se moverá con una bomba.

Un saludo