Cálculo de diseño de enfriador de aire

Tipos de cálculo de diseño de enfriador de aire

Para los compradores comerciales, es importante comprender el principio de funcionamiento de un enfriador de aire antes de embarcarse en los cálculos de diseño. El enfriador de aire, también conocido como enfriador de agua, se basa en el hecho de que el agua absorbe calor del aire para proporcionar un ambiente fresco. A continuación, se presenta un desglose de cómo calcular el enfriador de aire:

• Absorción de calor:

  Este es el primer paso del cálculo del enfriador de aire. Requiere la prueba de la temperatura del aire antes de la temperatura después de que pasa a través del enfriador de aire. La diferencia se conoce como delta T de absorción de calor. El delta T debe multiplicarse por la tasa de flujo de aire, que se mide en CFM. La absorción total de calor del enfriador de aire se mide entonces en BTUs.

• Evaporación del agua:

  Para que el enfriador de aire enfríe una habitación de manera efectiva, debe absorber calor y evaporar agua. Para establecer la cantidad de agua que debe evaporarse para que el enfriador de aire funcione de manera eficiente, uno necesita saber la absorción de calor que calculamos en el paso anterior. La evaporación del agua se calcula utilizando el valor de absorción de calor calculado en el primer paso y el calor latente de vaporización. El calor latente de vaporización es la cantidad de energía en forma de calor que se requiere para cambiar el agua a vapor sin cambiar la temperatura del agua. Para que uno pueda calcular efectivamente la evaporación del agua en el enfriador de aire, uno necesita conocer la absorción de calor del enfriador de aire y dividirla por el calor latente de vaporización.

• Métricas de rendimiento:

  Una vez que se conoce el cálculo del enfriador de aire, uno puede seguir adelante y establecer sus métricas de rendimiento. Esto incluye la eficiencia del enfriador de aire que se puede expresar como un porcentaje. Se calcula tomando el delta T del enfriador de aire dividiéndolo por el delta T del refrigerador y multiplicándolo por 100. Otra métrica de rendimiento que se puede calcular es la efectividad del enfriador. Se calcula tomando el delta T del enfriador de aire dividiendo el de la habitación y multiplicando por 100. También se puede determinar la cantidad de agua que el enfriador de aire debe perder para proporcionar el efecto de enfriamiento requerido. Esto se conoce como el cálculo de la pérdida de agua y es efectivo en enfriadores de aire con un depósito de agua. Se puede calcular tomando la cantidad de agua que el enfriador pierde en un día y restando la cantidad de agua perdida por evaporación en el depósito. La cantidad restante de agua debe agregarse al cálculo de la evaporación del agua en el paso anterior.

Especificaciones y mantenimiento del cálculo de diseño del enfriador de aire

Es vital que el enfriador de aire esté diseñado correctamente para satisfacer las necesidades específicas de enfriamiento. Los cálculos de diseño del enfriador de aire deben tener en cuenta las siguientes especificaciones:

• Dimensiones del enfriador: La longitud, anchura y altura totales del enfriador deben calcularse de acuerdo con el espacio disponible en el suelo. Primero se debe tomar una medida detallada del área de instalación, junto con un estudio de cuánta área debe ocupar el enfriador.
• Tasa de flujo de aire: El CFM necesario para enfriar una carpa o cualquier otro espacio de manera eficiente es un parámetro importante que debe calcularse. Esto se puede hacer determinando el volumen del espacio que necesita enfriarse. Se puede agregar algo de CFM adicional al cálculo para garantizar que el espacio esté lo suficientemente fresco. Uno puede decidir qué tipo de enfriamiento de bucle abierto/cerrado debe emplearse calculando el CFM requerido.
• Velocidad del ventilador: La rotación por minuto (RPM) o la velocidad del ventilador que circula el aire deben tenerse en cuenta. En general, el ventilador debe configurarse a la velocidad más baja para generar algo de enfriamiento y ruido. La velocidad se puede aumentar al ajuste máximo si se necesita más flujo de aire.
• Consumo de energía: Se debe calcular la potencia que absorbe el enfriador en vatios/amperios para que los usuarios sepan cuánta agua y electricidad se utilizarán para operarlo. Esto ayuda a las personas a decidir si sería mejor instalar un enfriador solar.
• Niveles de humedad: También se debe considerar el nivel de humedad antes de elegir un enfriador. Si bien los enfriadores de pantano/evaporativos funcionan bien en ambientes de baja humedad, las personas que viven en áreas de alta humedad pueden tener que optar por sistemas de aire acondicionado central.

Mantenimiento

Es importante mantener alto el rendimiento del enfriador de aire de la habitación mediante un mantenimiento regular. Los enfriadores de pantano requieren mantenimiento periódico para funcionar con un rendimiento óptimo. Además, es más probable que acumulen polvo y residuos que los aires acondicionados.

Una de las formas más sencillas de mantener el enfriador en perfecto estado es comenzar la limpieza de rutina. Quitar los paneles laterales del enfriador y desempolvar las partes exteriores es una forma de mantenerlo limpio. Con un paño húmedo, limpie el polvo de las partes del enfriador. Al hacer esto, las personas deben evitar mojar las partes eléctricas. En algunos casos, las salpicaduras de agua del enfriador pueden llegar a las áreas circundantes. Es importante usar un deshumidificador o una fregona para absorber el exceso de agua de inmediato y evitar el crecimiento de moho. Dejar que el agua se estanque durante demasiado tiempo puede dañar el enfriador.

Además de la limpieza frecuente, el enfriador debe recibir un servicio profesional regular. Durante el servicio, el experto inspeccionará el enfriador cuidadosamente para ver si se ha dañado, si es hermético al agua y al aire, etc. El experto en aire acondicionado solucionará cualquier problema urgente, como los signos tempranos de crecimiento de moho, que pueden acumularse y suponer grandes riesgos si se ignoran. Por lo general, las esporas de moho pueden propagarse fácilmente en el aire que respiran las personas, exponiéndolas a riesgos para la salud. El profesional también dará al enfriador una limpieza a fondo y limpiará su sistema de agua.

Escenarios de cálculo de diseño de enfriador de aire

El cálculo de diseño del enfriador de aire se puede aplicar en diferentes escenarios para sacar el máximo provecho de los enfriadores de aire. Esto incluye:

• Industrias tradicionales

  En campos de industrias tradicionales como textiles, papel o procesamiento de alimentos, donde es difícil controlar la temperatura y la humedad, los cálculos de diseño de enfriadores de aire se pueden utilizar para determinar la cantidad y el tipo de enfriador de aire adecuados para mantener condiciones de trabajo óptimas. Esto puede mejorar la calidad del producto y reducir las tasas a las que los trabajadores se cansan.

• Lugares de trabajo y espacios públicos

  En lugares como oficinas, fábricas, bibliotecas o salas de espera, los cálculos de diseño de enfriadores de aire se pueden utilizar para determinar la cantidad y la ubicación de los enfriadores de aire para equilibrar el costo y la comodidad. Esto puede reducir el uso de energía y mejorar la productividad de los trabajadores.

• Espacios comerciales

  En lugares como centros comerciales, hoteles, restaurantes o supermercados, el uso de cálculos de diseño de enfriadores de aire puede ayudar a mejorar la experiencia de los clientes al mismo tiempo que se logra un costo razonable de enfriamiento por aire. Esto también puede mejorar la tasa de satisfacción del cliente y mejorar las posibilidades de clientes recurrentes.

• Viviendas y comunidades

  En lugares donde reside una gran cantidad de personas, como apartamentos, casas residenciales, centros de recreación pública, el cálculo de los diseños de enfriadores de aire se puede utilizar para elegir enfriadores de aire que garantizarán una mejor condición de vida a un menor costo de enfriamiento.

• Logística de la cadena de frío

  Cuando se transportan mercancías que deben mantenerse a una determinada temperatura, como alimentos o medicamentos, el cálculo de diseño del enfriador de aire puede ayudar a decidir el enfriador o el camión refrigerado que será ideal para mantener la temperatura requerida. Esto puede evitar pérdidas de productos.

• Actividades al aire libre

  Durante las reuniones al aire libre como conciertos, exposiciones, actividades deportivas o ferias, los cálculos de diseño de enfriadores de aire pueden ayudar a determinar la cantidad y la ubicación de los enfriadores de aire para enfriar grandes espacios abiertos. Esto puede mejorar la comodidad de los participantes y reducir los riesgos para la salud asociados con las altas temperaturas.

• Cría de animales

  En las granjas que se ocupan de la cría de animales, ya sea ganado o aves de corral, el uso del cálculo de diseño del enfriador de aire puede ayudar a mantener un ambiente de vida adecuado para los animales. Este uso puede mejorar la salud del animal y la productividad de la granja.

Cómo elegir el cálculo de diseño del enfriador de aire

Para las personas o los compradores comerciales que desean realizar cálculos de diseño de enfriadores de aire, se deben considerar algunos factores para obtener resultados precisos. El primer lugar para comenzar cuando se calcula el diseño del enfriador de aire es conocer la carga térmica de la habitación o el espacio que necesita enfriarse. Conocer la carga térmica ayudará a determinar cuánto enfriamiento necesita proporcionar el enfriador de aire. Varios factores contribuyen a las cargas térmicas, como el aislamiento de la habitación, la cantidad de ocupantes en la habitación y la cantidad de dispositivos electrónicos y electrodomésticos dentro de la habitación. A partir de eso, se puede realizar un cálculo de carga térmica sensato para los enfriadores de aire.

Otro factor a considerar es la tasa de intercambio de aire. Esto se refiere al volumen de aire que el enfriador tiene que procesar para eliminar la carga térmica en el área o la habitación. Este factor está influenciado por las dimensiones de la habitación (longitud, anchura y altura), la capacidad del enfriador necesaria y la velocidad del ventilador del enfriador.

Considerar el entorno donde se utilizará el enfriador de aire es otra cosa importante que se debe hacer al realizar los cálculos. Esto incluye si el enfriador de aire se utilizará en interiores o exteriores y los niveles de temperatura y humedad del área. Saber esto ayudará a elegir el diseño, el tamaño y la capacidad del enfriador.

Otros factores importantes a considerar son el área de superficie de evaporación del enfriador, la tasa de flujo de agua y la clasificación de potencia de la bomba.

Preguntas frecuentes sobre el cálculo de diseño del enfriador de aire

P1: ¿Cuál es la fórmula para calcular la tasa de flujo de aire del enfriador de aire?

A1: La tasa de flujo de aire del enfriador de aire se puede calcular utilizando la siguiente fórmula: Q = A x V. En esta fórmula, Q es la tasa de flujo de aire en metros cúbicos por hora (m3/h), A es el área de la sección transversal del conducto del enfriador de aire en metros cuadrados (m2) y V es la velocidad del aire en metros por segundo (m/s).

P2: ¿Cómo calculan las personas la capacidad de enfriamiento del diseño del enfriador de aire?

A2: Las personas pueden calcular la capacidad de enfriamiento del enfriador de aire utilizando la siguiente fórmula: Qc = m x h. En esta fórmula, Qc es la capacidad de enfriamiento en vatios (W), m es la tasa de flujo másico del aire de enfriamiento en kilogramos por segundo (kg/s) y h es la diferencia de entalpía en kilojulios por kilogramo (kJ/kg).

P3: ¿Qué factores se deben considerar al realizar cálculos de diseño de enfriadores de aire?

A3: Algunos factores críticos incluyen el tamaño y el aislamiento de la habitación, la temperatura y la humedad del exterior, la capacidad de enfriamiento y la eficiencia del enfriador, y la tasa de flujo de aire y el diseño del conducto.