Chiller para aire acondicionado

El chiller para aire acondicionado es un sistema de climatización agua-aire donde un ciclo de refrigeración enfría un caudal de agua, que posteriormente es llevada a través de una red de tuberías hasta intercambiadores o serpentines, donde este liquido helado se encarga de acondicionar un caudal de aire.

Por lo tanto es una aplicación de la máquina enfriadora de agua, cuya finalidad especifica es la climatización de ambientes.

Chiller aire : Ventajas y Desventajas:

En la siguiente tabla se compara las ventajas y desventajas de los equipos usados para la climatización de ambientes:

Condición	Aire Acondicionado Split	Aire Acondicionado por Ductos	Aire Acondicionado Tipo Chiller
Número de equipos	Desventaja Muchos equipos	Ventaja Un Equipo por Zona (Promedio 1 equipo cada 10 TRF)	Mayor Ventaja Un equipo por Edificación. (Pocos según tamaño de edificio)
Costo al Funcionar	Mayor Desventaja Alto	Desventaja Medio	Ventaja: Bajo (condensado por aire) Muy bajo (condensado por agua)
Frecuencia de Mantenimiento	Media	Meda	Media: (condensado por aire) Desventaja: Alta (condensado por agua)
Inversión Inicial	Ventaja: Baja	Ventaja: Media	Desventaja: Alta (condensado por aire) Desventaja: Muy alta (condensado por agua)
Confianza	Desventaja: Baja	Media	Ventaja: Alta
Ruido	Ventaja: Bajo	Medio	Ventaja: Bajo (condensado por aire) Desventaja: Muy Bajo (condensado por agua)
Calidad del aire	Desventaja: Mala	Ventaja: Buena	Ventaja: Buena
Experiencia del instalador	Ventaja Bajo	Medio	Desventaja: Alto
Espacio requerido	Ventaja: Bajo	Desventaja: Medio	Desventaja: Medio (condensado por aire) Desventaja: Alto (condensado por agua)

Aire acondicionado tipo chiller:

Las principales características del Chiller para aire acondicionado son:

• El funcionamiento del chiller para aire acondicionado se basa en la generación de agua helada mediante un circuito de refrigeración, para un posterior intercambio de calor con el aire que se va suministrar.
• El procedimiento de calculo de carga térmica para la selección de un chiller aire acondicionado, es el mismo que para un aire acondicionado de paquete.
• Al valor de la carga térmica calculada. debe aumentarse un 20%, cuando se realice la selección del chiller aire acondicionado.
• Antes de la compra del chiller para aire acondicionado, se debe estimar los valores de carga térmica más bajos, para asegurar que el equipo logre adaptarse a estos valores, y lograr ahorro de consumo eléctrico.
• El chiller para aire acondicionado trabaja al valor de la presión de saturación del refrigerante, a una temperatura de 7°C aproximadamente.
• Es justificable el uso de chiller aire acondicionado, cuando por un valor de carga térmica alto, se requieren de varios equipos de aire acondicionado de paquete, o cuando por espacio de la edificación, el uso de ductos de aire acondicionado por toda la edificación no es posible.
• El ahorro energético del chiller aire acondicionado no ocurre en la “generación del frío”, sino en la distribución del mismo, mediante la distribución del agua.

MAS Ventajas del sistema chiller de aire acondicionado:

El aire acondicionado tipo chiller tiene las siguientes características:

1. El sistema de Chiller Aire Acondicionado se usa para centralizar la generación de aire frío.
2. El Aire Acondicionado Tipo Chiller se instalan para disminuir las probabilidades de falla.
3. Un sistema Chiller Aire Acondicionado bien diseñado aporta la cantidad de aire frío que necesita el área.
4. Ahorran energía.
5. Un sistema chiller para aire acondicionado bien seleccionado, se ajusta a los requerimientos de aire frío de la instalación.
6. Se usan para disminuir los costos y frecuencia de mantenimiento de la instalación.
7. Permite renovar el aire dentro del local con aire externo.
8. Un Sistema de Chiller Aire Acondicionado con unidad manejadora de aire, permite filtrar el aire de suministro eficientemente.
9. Con el sistema de aire acondicionado tipo chiller, se evitan instalaciones eléctricas de alto poder en todos los locales.
10. El Chiller para aire acondicionado condensado por agua se disminuye más aun el consumo de toda la instalación
11. Una instalación con chiller para aire acondicionado genera bajo ruido.

Componentes de una Planta con Chiller para Aire Acondicionado:

El sistema chiller para aire acondicionado esta conformado por los siguientes componentes:

1. Enfriadora de agua.
2. Sistema de distribución del agua.
3. Sistema de distribución del aire.

1. Enfriadora de Agua:

La enfriadora de agua, es la máquina encargada de la generación de agua helada, mediante el circuito de refrigeración mayormente a compresión, consta con los componentes básicos como evaporador, compresor, condensador, válvula de expansión, mas los accesorios de control.

2. Sistema de distribución del Agua.

a) Red de tuberías:

Por la red de tuberías circula el agua helada que sale del chiller a los puntos donde se necesita el frío. Son circuitos aislados termicamente, diseñados cuidadosamente para mantener la eficiencia de la intalación.

Solo en instalaciones con condensador refrigerado por agua, la planta de chiller para aire acondicionado debe tener un circuito de tuberías adicional, que lleve el agua desde el condensador hasta la torre de enfriamiento.

b) Bombas de agua Centrífugas:

En el sistema de distribución de agua en una instalación de chiller para aire acondicionado, podemos tener tres tipos de Bombas:

BOMBAS PRIMARIAS:

Las bombas primarias, se encargan de desplazar el agua helada, desde la salida de la aplicación hasta la entrada del chiller.

BOMBAS SECUNDARIAS:

Las bombas secundarias, se encargan de desplazar el agua helada que sale del chiller, hasta la aplicación.

BOMBA DEl CIRCUITO DE CONDENSACIÓN:

Si la instalación de chiller para aire acondicionado, tiene condensación por agua, estas bombas se encargan de llevar el agua fresca desde el condensador hasta la torre de enfriamiento.

Sin un separador de aire, la relación de la mezcla de aire y agua que se bombea va a disminuir dramáticamente la capacidad de transferencia de calor haciendo que el aire actue como aislante

c) Accesorios

Los circuitos de agua en una instalación de chiller para aire acondicionado, contiene accesorios como Separador de aire, tanque de expansión, tanque de agua helada, válvulas, filtros, etc.

3. Sistema de distribución del aire acondicionado:

a) Circuito de ductos:

El sistema de ductos, se encarga de llevar el aire desde la unidad manejadora de aire o fan coil, hasta la rejilla de salida del salón.

Además en el caso de instalaciones con circuito de retorno, se puede tener un circuito adicional de ductos para retornar parte del aire usado en los salones, de nuevo hacia la unidad manejadora de aire.

b) Unidad Manejadora de Aire UMA:

La Unidad manejadora de aire es el sistema destinado al acondicionamiento y tratamiento del aire en las instalaciones de chiller aire acondicionado controlando los caudales adecuados de ventilación, limpieza, asignación de temperatura y humedad relativa.

La UMA recibe agua helada desde el chiller, también puede manejar el aire que entra del exterior, este aire pasa a través de filtros y es impulsado por un ventilador, que lo envía a través de intercambiadores de calor por los cuales circula el agua, que viene del chiler.  La UMA puede manejar variables como: 

1. Renovación de aire desde exterior.
2. Aporte de aire a los locales 
3. Calidad de Aire.
4. Manejo de Temperatura independiente por locales.
5. Humedad.

c) Chiller fan coil

El Chiller fan coil es un sistema mas simplificado que la UMA, con la diferencia en la cantidad de funciones que se pueden realizar, que se limita al intercambio de calor entre el agua helada y el aire del local a climatizar.

d) Tipos de Damper Aire acondicionado:

Cuando el sistema de chiller aire acondicionado, cuenta con unidades manejadoras de aire, o distribuciones de aire acondicionado por ductos, se va necesitar controlar en algunos puntos el paso de aire, manejando compuertas o dampers.

DAMPERS ADMINISTRADORES DE ZONA:

Para el control de temperatura en varios locales, el damper de zona puede controlar la cantidad de aire que debe suministrarse a un área especifica de la instalación.

DAMPERS DE BY-PASS:

Se encarga de desviar el aire desde el ducto de suministro hasta el retorno de la UMA , actúa controlado con la presión estática del ducto de suministro

DAMPERS DE AIRE FRESCO:

Controla la entrada de aire fresco de renovación, actúa tomando en cuenta las señales del sensor de CO2, que se toman del aire de retorno.

SENSOR DE PRESIÓN ESTÁTICA:

Se encarga de medir la presión estática, generalmente del punto más critico del ducto de suministro, para lograr el control de la cantidad de aire que debe suministrarse.

VÁLVULA MOTORIZADA PROPORCIONAL:

Se usa para controlar el caudal de agua en entra a la unidad manejadora de aire o fan coil. Se ubica en la tubería de salida de los intercambiadores.

VÁLVULA DE BYPASS

Para el control del caudal de agua en el sistema, actúa controlado con el diferencial de presión de agua en el sistema En la tubería de bypass de agua helada

Chillers Aire Acondicionado: ¿Que debe saber antes de la compra?

La inversión inicial de un aire acondicionado tipo chiller es alta y debe ser un proceso donde se tenga en cuenta aspectos fundamentales como:

1. Cálculo de capacidad.
2. Recursos y condiciones del ambiente que se tienen.
3. Recurso humano presente en la instalación.
4. Costo de la inversión inicial.
5. Costo de funcionamiento y mantenimiento.
6. Depreciación de los equipos.

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