El sistema de caldera enfriadora o refrigerada por agua es la unidad más popular y rentable para condominios y edificios de apartamentos. Este tipo de sistema HVAC agrupa la enfriadora, la caldera, las bombas y los controles en un único paquete para facilitar la instalación y el mantenimiento. Un sistema refrigerado por agua está diseñado con una torre de enfriamiento en lugar de que cada unidad tenga su propia bomba de calor. El aire acondicionado refrigerado por agua se utiliza principalmente en condominios, edificios de oficinas e instalaciones industriales.
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- ¿Qué son los aires acondicionados enfriados por agua?
- ¿Cómo funcionan los aires acondicionados enfriados por agua?
- Diferentes tipos de aires acondicionados enfriados por agua
- Cuándo usar un aire acondicionado basado en agua
- Beneficios de elegir un aire acondicionado enfriado por agua
- Frente a un aire acondicionado enfriado por aire
- Qué saber antes de comprar
¿Qué son los aires acondicionados enfriados por agua?
Aire acondicionado enfriado por agua Un aire acondicionado enfriado por agua puede denominarse condensador enfriado por agua porque es responsable de eliminar el calor que el refrigerante absorbe mientras fluye a través del evaporador. En el condensador, el agua fluye en dirección opuesta y enfría el refrigerante de aire caliente (180 °F u 82 °C) del compresor.
El agua puede utilizarse en un sistema de aguas residuales donde va al desagüe después de su uso. El sistema de aguas residuales no se recomienda porque provoca un derroche; algunos estados no permiten esta práctica. Sin embargo, la mejor solución podría ser el reciclaje de agua mediante una torre de enfriamiento, aunque es más costoso. El agua caliente se expulsará utilizando tiro forzado o tiro natural de la torre de enfriamiento.
¿Cómo funcionan los aires acondicionados enfriados por agua?
El agua fría es mejor que el aire por su capacidad para circular por espacios tan pequeños como aquellos por los que pueden pasar tuberías de una pulgada. La bobina de agua equipada con la unidad de tratamiento de aire enfría el espacio, mientras que el calor se absorbe del aire y se bombea al exterior para su eliminación. Estos sistemas de mantenimiento de sistemas de aire acondicionado se denominan "enfriados por agua", pero a veces se conocen como sistemas de aire acondicionado "enfriados por aire" ya que sus enfriadores se enfrían con aire en movimiento. Una vez que un enfriador o una torre de enfriamiento montados en el techo reducen la temperatura del agua en aproximadamente 10 grados, se devuelve a las líneas de distribución como agua fría. Una de las mayores ventajas de tener un sistema de aire acondicionado enfriado por agua sobre un sistema HVAC residencial convencional es que no se congela y también funciona de manera muy eficiente. Hay un diagrama sobre cómo se conecta el enfriador con el ventilador, el filtro de aire y la bomba de agua.
Diferentes tipos de aires acondicionados enfriados por agua
La reducción de las temperaturas de condensación de los aires acondicionados enfriados por aire conduce a un mejor rendimiento que los enfriados por agua. Su capacidad calorífica específica lo hace más eficiente en comparación con el aire. Generalmente se utiliza para una capacidad superior a 20 toneladas.
Este sistema apenas se ve en residencias privadas debido al alto costo del equipo, mayor mantenimiento y altos costos de instalación. Como resultado, se utiliza con mayor frecuencia en edificios residenciales, pequeñas fábricas y tiendas sensibles al precio. Condensadores de aire acondicionado enfriados por agua: los tipos principales:
Intercambiador de calor de doble tubo
Esta configuración implica insertar un tubo interior en el exterior que es más grande y dar forma a ambos tubos en un patrón de bobina para ahorrar espacio. Este es el diseño más utilizado ya que es fácil de fabricar.
El agua se enviará a través del tubo interior mientras que el refrigerante fluye en el tubo exterior. El aire interior también enfría el refrigerante. Puede haber un tubo ranurado interno para mejorar la transferencia de calor entre estos fluidos.
Es importante destacar que el agua y el refrigerante están diseñados para fluir en direcciones opuestas: la disposición a contracorriente garantiza diferencias de temperatura iguales entre ellos a lo largo de toda la longitud del intercambio de calor.
El tubo está enrollado para servir como condensador, lo que imposibilita limpiar el interior mecánicamente con un cepillo debido a los depósitos minerales del agua. La única solución a estos depósitos es usar productos químicos apropiados que descompongan los minerales en compuestos y los eliminen.
De carcasa y serpentín
Este tipo de condensador contiene una carcasa dentro de la cual hay un tubo en espiral hecho de cobre. En la carcasa, el refrigerante de gas caliente es enfriado por el agua que fluye a través de la espiral. El aire caliente entra en el condensador por la parte superior de la carcasa y se condensa mientras desciende y entra en contacto con la espiral. Más abajo en la carcasa, este gas se condensa aún más en un estado de subenfriamiento.
Dado que el interior de esta espiral está dentro de la carcasa, no se puede limpiar mecánicamente con un cepillo cuando se cubre con minerales del agua. Por lo tanto, se utilizan productos químicos para enjuagar los minerales.
De carcasa y tubos
Este tipo de condensador tiene carcasas de acero en cuyo interior se encuentran muchos tubos de cobre. Solo se utiliza para sistemas de aire acondicionado a gran escala, ya que su costo de producción es relativamente alto.
El agua fluye a través de los tubos para llegar al refrigerante que entra en la carcasa por su parte superior. La carcasa actúa como un receptor. Y luego, en el condensador, el refrigerante líquido subenfriado se drena para su uso en los pasos subsiguientes de enfriamiento. Los depósitos minerales pueden eliminarse retirando los tubos de la carcasa y limpiándolos.
Cuándo usar un aire acondicionado basado en agua
Ciertamente, un sistema de aire acondicionado basado en agua es perfecto para lugares donde los sistemas enfriados por aire son menos eficientes o inviables. Es adecuado para climas con altas temperaturas externas y baja humedad, ya que sigue siendo eficiente independientemente del calor adicional proveniente de fuentes externas. También son muy útiles en áreas con espacio limitado donde las unidades exteriores son limitadas o inviables, como áreas urbanas densas o lugares que solo tienen unidades interiores. Además, son apropiados para edificios que tienen fuentes de agua cercanas, lo que facilita las instalaciones. Por lo tanto, los aires acondicionados basados en agua se prefieren cuando la reducción de ruido es importante, ya que suelen funcionar de forma más silenciosa que sus homólogos enfriados por aire; además, encuentran aplicaciones donde existen estrictas normas de calidad del aire o regulaciones de emisiones porque no liberan calor al exterior y tienen una menor huella de carbono.
Beneficios de elegir un aire acondicionado enfriado por agua
- Eficiencia de transferencia de calor. Los equipos de ventilación impulsados por agua utilizan agua para transferir calor, lo cual es más eficiente que el aire. Esto se debe principalmente a que el agua tiene una mayor capacidad calorífica y conductividad térmica en comparación con el aire. En consecuencia, los aires acondicionados enfriados por agua pueden enfriar espacios de manera más eficiente, consumiendo así menos energía.
- Menor consumo de energía. Los aires acondicionados portátiles enfriados por agua son mejores en términos de consumo de energía debido a su alta eficiencia de transferencia de calor. En la mayoría de los casos, estos sistemas requieren menos electricidad para lograr los efectos de enfriamiento deseados, lo que a su vez reduce el requisito de energía general y las facturas de servicios públicos. Recientemente, los avances tecnológicos en la tecnología de inversores de compresores han llevado a un ahorro de energía avanzado, así como a una mejora sustancial en la eficiencia energética de los sistemas de aire acondicionado enfriados por agua. Estos nuevos modelos ofrecen el menor consumo de electricidad y agua entre otras alternativas disponibles en el mercado. La consiguiente disminución del uso de energía también significa menos emisiones de gases de efecto invernadero y una menor huella de carbono.
- Seguridad. El agua, como refrigerante ideal, hace que los enfriadores enfriados por agua sean una alternativa más segura que los que utilizan refrigerantes químicos. Esto garantiza el funcionamiento seguro de estas unidades para los ocupantes.
- Adaptable al entorno de trabajo. Cuando un área está restringida o no tiene conductos de aire para facilitar el flujo de aire, los aires acondicionados enfriados por agua resultan útiles. Son estructuras adaptables que se adaptan bien a casas residenciales y grandes construcciones para un mejor rendimiento de enfriamiento.
Frente a un aire acondicionado enfriado por aire
Ventajas de los aires acondicionados enfriados por agua:
- Energía: En la mayoría de los casos, las unidades de aire acondicionado enfriadas por agua consumen menos energía que las enfriadas por aire como resultado de funcionar con menos frecuencia para la evaporación para enfriar el aire. Angi señala que al cambiar a un sistema de agua enfriada, podría ahorrar entre un 20% y un 50% en la energía de su HVAC, lo que significa que sería una buena decisión de inversión.
- Eficiencia: El tipo de aire acondicionado más frío y consistente son las unidades enfriadas por agua.
- Longitud y disposición: en comparación con las unidades enfriadas por aire, las unidades de enfriamiento por agua tienden a ser de menor tamaño y, dado que no necesitan conductos de aire externos, se pueden mover fácilmente.
- Enfriamiento regular: a diferencia de los sistemas enfriados por aire, los intercambiadores de calor de aire a agua introducen aire fresco en la habitación continuamente sin liberar aire caliente, por lo que estas máquinas no necesitan una salida de escape para descargar el aire caliente de la casa.
- Multiusos: los acondicionadores de sistemas de enfriamiento por agua son la mejor opción para espacios insuficientes para el aire acondicionado o incluso la falta de un conducto de escape para sacar el aire residual. Esto los hace ideales para uso residencial a pequeña escala, así como para uso comercial a gran escala.
Desventajas de los aires acondicionados enfriados por agua:
- Posición: un aire acondicionado enfriado por agua debe tener acceso a una fuente de energía, una fuente de agua y un desagüe para eliminar las aguas residuales.
- Desperdicio de agua: esto requiere un flujo constante de agua que consume mucha durante el funcionamiento. En áreas donde el suministro de agua es limitado, sería mejor usar una unidad de aire acondicionado enfriada por aire.
Qué saber antes de comprar
Hay algunos datos que quizás deba considerar antes de tomar una decisión sobre el mejor sistema refrigerado por agua:
- Es importante evaluar las necesidades de temperatura específicas de su aire acondicionado refrigerado por agua. Asegúrese de que el enfriador que elija pueda cumplir adecuadamente esos requisitos. Dado que las diferentes aplicaciones pueden tener otras especificaciones de temperatura, asegure la compatibilidad.
- Al optar por una unidad de aire acondicionado refrigerada por agua, considere de dónde procede el fluido refrigerante. Esto implica que podría ser necesario evaluar la calidad o las propiedades de un suministro de agua y determinar su idoneidad para su uso en el sistema de enfriador. Además, verifique si podría ser necesaria alguna filtración o tratamiento para evitar posibles problemas relacionados con los sistemas de refrigeración.
- Para las curvas de rendimiento de la bomba, evalúelas para verificar si la bomba del enfriador proporciona suficiente presión al caudal de diseño. Sin embargo, es vital que la bomba entregue el caudal y la presión requeridos por un sistema de refrigeración.
- Normalmente, los enfriadores refrigerados por agua tienden a funcionar con un menor consumo de energía y menos ruido que sus homólogos refrigerados por aire. Esta característica los hace adecuados para entornos donde la contaminación acústica es un problema, como oficinas, hospitales, bibliotecas o áreas residenciales.
Así que, al comprar su mejor unidad de aire acondicionado portátil, considere la capacidad de enfriamiento que se ajustará al tamaño de su habitación. Considere los índices de eficiencia energética como SEER o EER para reducir los costos de funcionamiento. Los buenos aires acondicionados portátiles enfriados por agua son aquellos que ofrecen un rendimiento de enfriamiento confiable con un control de temperatura constante y niveles de ruido mínimos. Opte por modelos con características avanzadas que incluyan termostatos programables junto con control remoto que pueden ayudarlo a operar su sistema de enfriamiento en un entorno de hogar inteligente sin ninguna dificultad. Asegúrese de que sea compatible con sus sistemas de suministro de agua y drenaje existentes.
