Tengamos presente que a nivel general un chiller enfriado
por agua posee una mayor capacidad de enfriamiento que está dada por la tasa de
transferencia de calor del agua y por lo tanto es más recomendable en grandes
edificaciones.
En cambio, el Chiller enfriado por aire tiene menos capacidad
debido a la menor tasa de transferencia de calor, pero tiene la ventaja que
este tipo de Chiller tiene menos mantenimiento ya que no le afecta las
incrustaciones del agua que se produce en los tubos de los intercambiadores de
calor del Chiller enfriado por agua.
Las diferencias entre
Chiller enfriado por agua y Chiller enfriado por aire en relación a los costos
iniciales, es que los chillers enfriados por aire son menores de los chillers
de agua fría ya que los sistemas de aire frío no necesitan torres de
enfriamiento, bombas de condensación de agua ni otros componentes asociados a
los sistemas de aires acondicionados.
Por lo general, los diseños de sistemas de aire
acondicionado pequeños, son casi siempre considerando chillers enfriados por
aire debido a que los requisitos extras de los sistemas de agua fría de
tratamiento de agua y de mantenimiento requieren un capital mayor y no se compensan
rápidamente por los costos de operación más bajos.
Los diseños de sistemas de
aire acondicionado más grandes suelen ser considerando chillers enfriados por
agua. Por lo general los ingenieros y técnicos de aire acondicionados se
sienten a gusto con equipos que necesiten poco o ningún mantenimiento.
Tal y como hemos comentado al inicio de este post en
relación a las diferencias entre Chiller enfriado por agua y Chiller enfriado
por aire es que los ingenieros suelen preferir los chillers enfriados por agua
por las mejores propiedades de transferencia del calor del agua en comparación
con los chillers enfriados por aire. La principal ventaja del agua es que el
coeficiente de convección (h ) es entre 10 y 100 veces mejor en el agua que en
el aire.
El coeficiente de convección o también conocido como coeficiente de
película controla la transferencia de calor con un área dada constante y una
diferencia en la temperatura. Es decir, cuantifica la influencia de las
propiedades del fluido, de la superficie y del flujo cuando se produce
transferencia de calor por convección.
Las unidades de aire acondicionado enfriadas por agua hacen
menos ruido y dan más enfriamiento por metro cuadrado. Mientras que los
chillers enfriados por aire tienen menor enfriamiento por metro cuadrado
comparativamente y son máquinas de aire acondicionado más ruidosas. Las
máquinas ruidosas son molestas sobre todo para los ocupantes de las zonas y de
las oficinas más cercanas.
Otra de las diferencias entre Chiller enfriado por agua y
Chiller enfriado por aire que debemos destacar es el costo del sistema completo
(tanto tenerlo en marcha como instalarlo) tiene que calcularse. El tamaño de la
unidad de aire acondicionado importa cuando se va a elegir entre un chiller
enfriado por agua y uno enfriado por aire. Normalmente las unidades más
pequeñas suelen ser enfriadas por aire y las más grandes suelen ser enfriadas
por agua.
Los ingenieros de aire acondicionado tienen que evaluar los
chillers enfriados por agua y los chillers enfriados por aire teniendo en
cuenta diversos factores. Los ingenieros en refrigeración tienen que considerar
las condiciones ambientales (bulbo húmedo, bulbo seco), número de horas de
operación, patrón de carga parcial, costes de mantenimiento, etc.
Los expertos en aire acondicionado no tienen una sola
respuesta cuando se les pregunta ¿Los chillers enfriados por agua son mejores
que los enfriados por aire? El hecho es que “todo depende”. Los chillers
enfriados por agua normalmente condensarán a una presión media menor que los chillers
enfriados por aire. Esto es porque normalmente la temperatura del agua es menor
que la temperatura del aire. Si tu condensador está operando a una presión
menor esto se refleja directamente y se traduce en costos de operación menores
o de KW/TR (Kilo Watt por tonelada de refrigeración).
La diferencia entre la temperatura de bulbo húmedo y la
temperatura de bulbo seco proporciona la diferencia disponible entre las
temperaturas de condensación de los condensadores enfriados por agua y los que
son enfriados por aire.
Las torres de enfriamiento y/o los condensadores de
evaporación tienen una desventaja muy grande en los costos de mantenimiento y
de tratamiento del agua. Los costos de operación no están presentes en los
chillers enfriados por aire.
Un caso particular que puede interesar para revisar las
diferencias entre Chiller enfriado por agua y Chiller enfriado por aire es, por
ejemplo, cuando operan 24 horas al día, la temperatura del bulbo seco durante
la noche tiende a ser muy inferior a la del bulbo seco durante el día, en
comparación con la diferencia de temperatura del bulbo húmedo entre el día y la
noche. Esta ventaja está mejor capitalizada por los Chillers enfriados por
aire.
Otros ejemplos podrían ser en donde las temperaturas del
bulbo húmedo son muy altas, en especial en áreas costeras.
Cuando se comparan las diferencias entre Chiller enfriado
por agua y Chiller enfriado por aire, la escasez de agua y por tanto el costo
del agua es otro factor que se debe tener en cuenta cuando se está eligiendo un
sistema de aire acondicionado.
El espacio también es importante en algunas aplicaciones
cuando comparamos Chiller enfriado por agua y Chiller enfriado por aire. Los
chillers enfriados por aire se pueden utilizar en espacios abiertos, como un
aparcamiento, una azotea o un área de una planta baja. Aunque son más pequeños
los chillers enfriados por agua necesitan un cuarto de máquinas y torres de
enfriamiento.
La recirculación del aire es muy importante para los
chillers enfriados por aire. Cualquier obstrucción en la circulación del aire
cerca de los chillers afectará negativamente el desempeño de los chillers
enfriados por aire. Los chillers enfriados por aire pueden tener problemas con
la recirculación si hay paredes más altas que la unidad o si hay demasiadas
unidades muy juntas. Si nos encontramos en una situación en la que las paredes
exteriores son necesarias por los códigos de construcción y la unidad no
recibirá el suficiente aire fresco, entonces los chillers enfriados por agua
pueden ser la mejor opción.
Los chillers enfriados por agua tienen una vida más larga,
una mayor eficiencia, una mayor capacidad y también una mayor contención
refrigerante. Mientras que las desventajas de los chillers enfriados por aire
es que tienen una menor eficiencia, una esperanza de vida comparativamente
menor y están disponibles en la gama de baja capacidad.
Hemos revisado las diferencias entre Chiller enfriado por
agua y Chiller enfriado por aire en los sistemas de aire acondicionado para que
puedas seleccionar el que mejor se adapte a tus requerimientos.
