És per això que el mateix refrigerador d'aire industrial pot produir diferents resultats de refrigeració en diferents condicions de funcionament.
1. Temperatura ambient de l'aire
La temperatura de l'aire exterior és un dels factors bàsics que afecten el rendiment de refrigeració.
Un refrigerador d'aire per evaporació extreu l'aire càlid exterior a través d'un coixinet de refrigeració humit. A mesura que l'aigua s'evapora, la calor s'absorbeix de l'aire i la temperatura de subministrament-de l'aire disminueix.
Quan la temperatura exterior és alta, generalment hi ha més calor sensible disponible per a l'evaporació.
No obstant això, la temperatura no s'ha de considerar mai separada de la humitat. Una temperatura exterior alta combinada amb una humitat relativa alta pot proporcionar un resultat de refredament molt diferent de la mateixa temperatura en temps sec.
2. Humitat relativa
La humitat relativa té un efecte directe sobre la capacitat de refrigeració per evaporació.
L'aire sec pot absorbir més vapor d'aigua, permetent una major evaporació a través del coixinet de refrigeració. A mesura que augmenta la humitat, l'aire s'acosta a la saturació i el potencial de refrigeració per evaporació disponible disminueix.
Per aquest motiu:
Menor humitat → major potencial de refrigeració per evaporació
Major humitat → menor potencial de refrigeració per evaporació
Aquesta és una de les diferències més importants entre la refrigeració per aire evaporativa i la refrigeració mecànica.
3.-Temperatura del bulb humit
La temperatura del bulb-humit proporciona una indicació més útil del potencial de refredament per evaporació que només la temperatura del bulb-sec.
El límit inferior teòric de la temperatura de sortida-de l'aire d'un refrigerador per evaporació està estretament relacionat amb la temperatura del bulb-aire humit-entrant.
Una manera simplificada d'entendre el potencial de refrigeració disponible és:
Humit-Depressió del bulb=Sec-Temperatura del bulb − Humit-Temperatura del bulb
Per exemple, si l'aire exterior és:
Temperatura del bulb sec-: 35 graus
Temperatura del bulb-humit: 24 graus
La depressió-del bulb humit és:
35 − 24=11 grau
Com més gran sigui aquesta diferència, més gran serà el potencial teòric de refrigeració per evaporació.
La temperatura real de l'aire de sortida-normalment no arribarà a la temperatura de la-bombeta humida perquè els coixinets de refrigeració i els refrigeradors d'aire reals tenen una eficiència limitada.
4. Eficiència de refrigeració per evaporació
L'eficiència de refrigeració descriu fins a quin punt el refrigerador d'aire pot acostar-se a la temperatura del bulb-aire humit-entrant.
Una expressió simplificada que s'utilitza habitualment és:
Eficiència de refrigeració=(entrada en sec-temperatura del bulb - temperatura de sortida de l'aire) ÷ (entrada en sec-temperatura del bulb - entrada humida-temperatura del bulb) × 100%
Per exemple:
Temperatura d'entrada del bulb sec-: 35 graus
Temperatura d'entrada del bulb humit-: 24 graus
Temperatura de sortida de l'aire: 26 graus
Llavors:
(35 − 26) ÷ (35 − 24) × 100% ≈ 81.8%
L'eficiència real depèn del disseny del refrigerador, el coixinet de refrigeració, la velocitat del flux d'aire, la distribució de l'aigua i les condicions de funcionament.
5. Taxa de flux d'aire
El flux d'aire també afecta el rendiment de refrigeració d'un refrigerador d'aire industrial.
Si l'aire passa a través del coixinet de refrigeració massa ràpid, pot haver-hi menys temps per a una transferència efectiva de calor i humitat.
Si el flux d'aire és massa baix, és possible que el sistema no mogui prou aire refrigerat pel taller.
Per tant, a l'hora d'avaluar la capacitat de refrigeració s'ha de tenir en compte la relació entre el flux d'aire i el rendiment del coixinet de refrigeració.
El flux d'aire nominal del ventilador no s'ha d'interpretar com el mateix que la capacitat de refrigeració.
Una unitat pot tenir un nivell de flux d'aire elevat, però proporcionar una reducció de temperatura diferent en funció de les condicions de l'aire d'entrada i de l'eficiència del-coixinet de refrigeració.
6. Rendiment del coixinet de refrigeració
El coixinet de refrigeració és la principal superfície de transferència de calor-i-massa-en un refrigerador d'aire evaporatiu.
El seu rendiment es veu afectat per:
Material del coixinet
Gruix del coixinet
Superfície
Velocitat de l'aire
Distribució d'aigua
Coixinet mullat
Neteja
Condició de servei
Un coixinet de refrigeració brut o humit de manera desigual pot reduir l'evaporació i, per tant, reduir l'efecte de refrigeració.
El coixinet de refrigeració ha de rebre suficient aigua mentre manté un camí d'aire adequat a través de la superfície mullada.
7. Distribució d'aigua
L'aigua s'ha de distribuir uniformement pel coixinet de refrigeració.
Si algunes zones romanen seques, només una part del coixinet contribueix eficaçment a l'evaporació.
La mala distribució de l'aigua pot resultar de:
Canals d'aigua bloquejats
Problemes amb la bomba
Flux d'aigua incorrecte
Dipòsits minerals
Components de distribució danyats
La inspecció periòdica del sistema de circulació d'aigua ajuda a mantenir un rendiment de refrigeració constant.
8. Càrrega de calor del taller
El rendiment de refrigeració nominal del refrigerador d'aire no determina automàticament la temperatura que s'aconseguirà dins d'una fàbrica.
El taller en si guanya calor contínuament de:
Maquinària de producció
Forns
Forns
Motors
Compressors
Il·luminació
Treballadors
Radiació solar
Productes calents
Si una línia de producció genera una gran quantitat de calor, el sistema de refrigeració necessita un flux d'aire suficient i una distribució d'aire adequada per eliminar o diluir aquesta calor.
És per això que la temperatura de l'aire de sortida-i la temperatura real del taller són dues mesures diferents.
9. Ventilació i intercanvi d'aire
Un refrigerador d'aire industrial per evaporació introdueix aire refrigerat al taller alhora que afegeix humitat al corrent d'aire.
L'aire càlid interior ha de sortir.
Si les obertures d'escapament són insuficients, la humitat addicional es pot acumular i la humitat interior pot augmentar.
Això pot reduir la caiguda efectiva de temperatura i fer que el sistema de refrigeració sigui menys efectiu.
Per tant, la capacitat de refrigeració sempre s'ha de considerar juntament amb la disposició de ventilació de la fàbrica.
10. Distribució del flux d'aire
Fins i tot quan un refrigerador d'aire industrial funciona a la seva capacitat nominal, una mala distribució del flux d'aire pot crear punts calents.
Per a un taller gran, el rendiment de refrigeració depèn de si l'aire refrigerat arriba realment a les zones ocupades.
La maquinària, els bastidors d'emmagatzematge, les parets, les columnes i les particions poden obstruir el flux d'aire.
Per tant, el sistema s'ha de dissenyar al voltant de:
Refrigerador d'aire → Distribució d'aire → Àrea de treball → Eliminació de calor
en lloc de centrar-se només en el flux d'aire total subministrat per l'equip.
11. Qualitat i escala de l'aigua
La qualitat de l'aigua pot afectar-el rendiment de refrigeració a llarg termini.
L'aigua dura conté minerals que es poden acumular al coixinet de refrigeració i als components de distribució d'aigua.
L'acumulació d'escala pot:
Redueix l'absorció d'aigua
Restringeix el flux d'aire
Crea una humitat desigual
Reduir l'evaporació
Augmentar els requisits de manteniment
Per aquest motiu, la gestió de l'aigua és una part important per mantenir la capacitat de refrigeració d'un refrigerador d'aire evaporatiu.
12. Capacitat de refrigeració vs caiguda de temperatura
Aquests dos termes no s'han de confondre.
La caiguda de temperatura es refereix a quant disminueix la temperatura de l'aire a mesura que passa pel refrigerador.
La capacitat de refrigeració es refereix a la quantitat de calor que el procés de refrigeració pot eliminar o transferir en condicions especificades.
Una relació de refredament sensible simplificada es pot expressar com:
Capacitat de refrigeració ≈ Flux de massa d'aire × Calor específica × Diferència de temperatura
Per als càlculs de-aire condicionat, és possible que també s'hagi de tenir en compte la humitat i la calor latent.
Per a un refrigerador d'aire evaporatiu, però, la humitat afegida a l'aire i la transferència de calor evaporativa associada són fonamentals per al procés de refrigeració.
Per tant, un sol número de caiguda-de temperatura no descriu completament el rendiment de l'equip.
13. Per què la capacitat de refrigeració canvia amb el temps
Considereu dos dies amb la mateixa temperatura exterior:
Dia A
Temperatura: 35 graus
Humitat relativa: 30%
Dia B
Temperatura: 35 graus
Humitat relativa: 75%
La temperatura del bulb sec-és idèntica, però el contingut d'humitat de l'aire és molt diferent.
El potencial de refredament per evaporació el dia A és generalment molt més gran perquè l'aire té més capacitat per absorbir vapor d'aigua addicional.
És per això que el rendiment del refrigerador d'aire industrial s'hauria d'avaluar utilitzant les condicions climàtiques locals reals en lloc d'una sola temperatura exterior.
14. Què determina el resultat real del refredament?
En aplicacions pràctiques de fàbrica, el rendiment de refrigeració és el resultat combinat de diversos factors:
Temperatura ambient + Humitat + Humit-Temperatura de la bombeta + Eficiència de refrigeració + Flux d'aire + Càrrega de calor + Ventilació
Canviar un factor pot afectar el resultat global.
Per exemple, augmentar el flux d'aire pot millorar el moviment de l'aire, però no pot superar completament les condicions d'humitat inadequades. De la mateixa manera, un coixinet de refrigeració altament eficient no pot proporcionar el rendiment esperat si el sistema de distribució d'aigua està bloquejat.
Llista de verificació de la capacitat de refrigeració del refrigerador d'aire industrial
Quan avalueu un refrigerador d'aire industrial, comproveu:
Temperatura d'entrada de l'aire
Humitat relativa
Temperatura del bulb-humit
Eficiència de refrigeració
Flux d'aire
Disseny de coixinet de refrigeració
Distribució d'aigua
Qualitat de l'aigua
Càrrega de calor del taller
Ventilació
Distribució del flux d'aire
Aquests factors proporcionen una imatge molt més útil del rendiment de refrigeració que mirar només el flux d'aire nominal.
Consideracions finals
La capacitat de refrigeració d'un refrigerador d'aire industrial ve determinada per la interacció entre la condició de l'aire ambiental, l'eficiència evaporativa, el flux d'aire, el coixinet de refrigeració, el sistema d'aigua, la càrrega de calor del taller i la ventilació.
Per al refredament per evaporació, la humitat relativa i la temperatura del bulb-humit són especialment importants perquè determinen la quantitat d'humitat addicional que pot absorbir l'aire entrant.
Quan avalueu un refrigerador d'aire industrial per a una fàbrica, no us confieu en una única caiguda de temperatura-o el flux d'aire. L'equip s'ha d'avaluar sota la temperatura de funcionament esperada, la humitat, les condicions de flux d'aire i la càrrega de calor del taller.
Aquest enfocament proporciona una comprensió més realista del rendiment de refrigeració que pot oferir un refrigerador d'aire industrial en una fàbrica real.
