Como funcionam os condensadores evaporativos

 

 

Todo o sistema operacional consiste em três circuitos independentes, mas interligados: o circuito refrigerante, o circuito de circulação de água e o circuito de convecção de ar, que operam em conjunto para sustentar a troca contínua de calor.

 

 

Em termos de layout estrutural, o equipamento é organizado de baixo para cima da seguinte forma: bacia de coleta de água inferior, bomba de circulação de água, venezianas de entrada de ar, serpentinas de condensação, tubulações de pulverização, eliminadores de água de alta{0}}eficiência e ventiladores de fluxo axial superior.

 

O invólucro da unidade éselado com placas de aço zinco aluminizado anti-corrosão, enquanto as bobinas são feitas principalmente de tubos elípticos galvanizados por imersão a quente ou tubos de aço inoxidável para expandir a área de contato do filme de água e reduzir a resistência à transferência de calor.

 

Esta unidade integrada elimina a necessidade de torres de resfriamento externas, tubulações de água de resfriamento e tanques de água intermediários, simplificando bastante a tubulação de refrigeração e reduzindo as perdas de transmissão de calor.

 

O primeiro circuito é o processo de troca de calor do refrigerante. O vapor refrigerante superaquecido em alta temperatura e pressão descarregado pelo compressor entra no feixe da bobina através da entrada de ar superior das serpentinas de condensação e flui lentamente para baixo ao longo das serpentinas.

 

O refrigerante-de alta temperatura libera continuamente o calor de condensação através das paredes do tubo de metal, com sua temperatura caindo gradualmente.

 

Ele se transforma de vapor superaquecido em vapor saturado e se liquefaz ainda mais em refrigerante líquido de baixa-temperatura e alta-pressão por meio da liberação contínua de calor. Finalmente, o refrigerante líquido flui para fora da saída de líquido na parte inferior das serpentinas e é entregue ao receptor de líquido para completar a mudança de fase crítica no ciclo de refrigeração.

 

O design inclinado das bobinas evita que o refrigerante líquido fique estagnado dentro dos tubos,garante fluxo suave de fluidoe melhora a estabilidade da troca de calor.

 

O segundo circuito é o sistema de circulação de água pulverizada, que atua como meio central de absorção de calor. A bacia de coleta de água inferior armazena água de resfriamento circulante.

 

Uma bomba de circulação correspondente fornece água continuamente ao tubo de pulverização principal na parte superior da unidade. Bicos finos borrifam água uniformemente para baixo para formar uma película de água fina, contínua e uniforme, cobrindo totalmente a superfície externa de cada serpentina de condensação.

 

Depois de absorver o calor conduzido do refrigerante através das paredes do tubo, o filme de água sofre duas mudanças físicas: parte da água absorve enorme calor latente e vaporiza em vapor, levando embora a maior parte do calor. Quente não vaporizadoa água escorre ao longo das bobinas, passa pela zona inferior de entrada de ar e sofre resfriamento secundário por calor sensível com ar fresco de baixa-temperatura.

 

Após a redução da temperatura, a água flui de volta para a bacia coletora para re-circulação e re{1}}pulverização pela bomba. Uma válvula flutuante-incorporada dentro da bacia reabastece automaticamente a água para compensar as perdas por evaporação;uma saída de transbordamento estabiliza o nível da água e uma válvula de purga inferior remove calcário e impurezas regularmente para garantir a qualidade da água e uma pulverização desobstruída.

 

O terceiro circuito é o sistema de convecção de ar forçado, encarregado de esgotar o vapor quente e úmido. O ventilador de fluxo axial superior mantém a extração contínua de ar. O ar ambiente seco e frio flui para cima em contrafluxo através das serpentinas de condensação a partir das entradas de ar com persianas inferiores, formando troca de calor em contracorrente com o filme de água que flui para baixo- para ampliar significativamente a diferença de temperatura de transferência de calor e aumentar a eficiência da troca de calor.

 

O ar que flui resfria diretamente a água quente nas superfícies da serpentina enquanto transporta o vapor d'água gerado pela evaporação do filme de água para cima. Oar quente e úmido misturadocom névoa fina de água viaja através de eliminadores de água equipados com defletores dobrados de múltiplas-camadas que interceptam pequenas gotículas de água arrastadas pelo ar.

 

A água retida flui de volta para a bacia de coleta, reduzindo drasticamente a perda de água por deriva, e apenas o ar quente e úmido saturado é descarregado para o exterior pelo ventilador. A velocidade operacional padrão do vento é controlada entre 3–5 m/s para equilibrar a eficiência da troca de calor e o consumo de energia do ventilador, evitando o acúmulo de vapor e a temperatura de condensação elevada causada pela velocidade do vento excessivamente baixa.

 

 

 

O princípio fundamental de troca de calor da unidade reside na transferência combinada de calor sensível e latente, o que a distingue dos condensadores-resfriados a ar que dissipam calor exclusivamente por meio do calor sensível do ar.

 

A água possui um calor latente de vaporização extremamente alto: a evaporação de 1 quilograma de água remove aproximadamente 676 quilocalorias de calor, excedendo em muito o calor sensível absorvido pelo aquecimento da água em-temperatura regular.

 

Como resultado, a temperatura de condensação dos condensadores evaporativos pode se aproximar da temperatura ambiente de bulbo-úmido, 5–10 graus mais baixo que o desistemas-resfriados a ar, o que aumenta significativamente a eficiência operacional do compressor. Cada queda de 1 grau na temperatura de condensação reduz o consumo de energia da unidade de refrigeração em cerca de 3%.

 

Durante a operação total, os três circuitos funcionam sem{0}}paradas de forma síncrona: a água pulverizada absorve continuamente o calor e vaporiza, o ar fresco constantemente transporta o vapor de água e o refrigerante se liquefaz enquanto libera calor, formando um-ciclo fechado de troca de calor contínua.

 

Em comparação com os sistemas tradicionais de resfriamento de água dividido, os condensadores evaporativos consomem apenas metade do volume de água, eliminam a perda de calor intermediária na tubulação e ocupam uma área menor. Em relação aos equipamentos-resfriados a ar, a eficiência da troca de calor é três vezes maior, com estabilidade operacional superior sob condições de-altas temperaturas.

 

A regulação adequada da pressão da água pulverizada, da velocidade de rotação do ventilador e da qualidade da água permite-a longo prazotroca de calor estável-de alta eficiênciae reduz os custos gerais de operação e manutenção do sistema.