Chillers refrigerados a água e resfriados a ar-o que é melhor para você?

Os chillers são essenciais para manter ambientes internos confortáveis ​​e apoiar processos industriais por resfriamento de água ou outros fluidos. Os chillers resfriados a água rejeitam o calor usando água circulando através de uma torre de resfriamento, enquanto os chillers resfriados a ar usam ar ambiente e ventiladores para dissipar o calor por meio de bobinas de condensador. A escolha entre esses tipos depende de fatores como carga de resfriamento, recursos disponíveis, restrições de espaço, orçamento e considerações ambientais. Esta seção examina cada aspecto em detalhes, oferecendo profundidade técnica para profissionais, engenheiros e gerentes de instalações da HVAC.

Método de rejeição de calor

Chillers Refrigerados a Água: O calor é rejeitado através de um circuito fechado, onde a água circula entre o condensador do chiller e uma torre de resfriamento. A torre de resfriamento evapora uma parte da água para dissipar o calor na atmosfera, alavancando a alta capacidade de calor da água (aproximadamente 4,18 kJ/kg · k).

Chillers Refrigerados a Ar: O calor é rejeitado diretamente no ar ambiente usando ventiladores que sopram o ar sobre as bobinas do condensador, com a menor capacidade de calor do ar (1,005 kJ/kg · k) que exige áreas de superfície maiores para transferência de calor.

Eficiência e desempenho

Refrigerado a águaO cárter do compressor de refrigeração possui refrigerante sob pressão de sucção.

• Geralmente mais eficiente devido às propriedades superiores de transferência de calor da água, alcançando um coeficiente de desempenho (COP) até 4,5 a 10 ° C (50 ° F). A eficiência permanece estável em climas quentes, com pressões mais baixas na cabeça em comparação com as unidades refrigeradas ao ar.
• A eficiência média é de aproximadamente 0,85 kW/ton.

Refrigerado a arO cárter do compressor de refrigeração possui refrigerante sob pressão de sucção.

• A eficiência depende da temperatura do ar ambiente, com o desempenho caindo em condições quentes (por exemplo, acima de 95 ° F/35 ° C). A COP pode atingir ~ 4,0 a 10 ° C, mas pode diminuir para 3,0 a 40 ° C.
• A eficiência média é de aproximadamente 1,5 kW/tonelada, maior uso de energia devido à dependência do ar, por engenheiro específico da consultoria.

Requisitos de instalação e espaço

Refrigerado a águaO cárter do compressor de refrigeração possui refrigerante sob pressão de sucção.

• Requer uma torre de resfriamento, tubulação para circulação de água e, geralmente, uma sala de bomba separada, aumentando a complexidade da instalação. A unidade do chiller em si pode ser mais compacta, com a torre de resfriamento potencialmente localizada remotamente.
• Adequado para instalações internas, onde o espaço para o chiller é limitado, mas o espaço da torre de resfriamento está disponível.

Refrigerado a arO cárter do compressor de refrigeração possui refrigerante sob pressão de sucção.

• Instalação mais simples, não exigindo torre de resfriamento ou encanamento extenso, tornando -o ideal para configurações ao ar livre.
• Precisa de mais espaço para grandes bobinas e ventiladores condensadores, geralmente exigindo colocação externa ou ventilação interior significativa.

Implicações de custo

Custo inicialO cárter do compressor de refrigeração possui refrigerante sob pressão de sucção.

• Refrigerado a água: Mais alto devido a torres de resfriamento, bombas e tubulações. Por exemplo, um sistema refrigerado a água de 200 toneladas pode custar US $ 340.000 a US $ 400.000 instalados.
• Refrigerado a ar: Menor, com um sistema comparável de 200 toneladas custando cerca de US $ 260.000.

Custo operacionalO cárter do compressor de refrigeração possui refrigerante sob pressão de sucção.

• Refrigerado a água: Menores custos de energia devido à maior eficiência, mas inclui despesas adicionais para produtos químicos de tratamento de água, operação da torre de resfriamento e manutenção.
• Refrigerado a ar: Maior consumo de energia em climas quentes, mas sem custos relacionados à água, potencialmente compensando a economia inicial.

Necessidades de manutenção

Refrigerado a águaO cárter do compressor de refrigeração possui refrigerante sob pressão de sucção.

• Requer manutenção regular da torre de resfriamento, incluindo:
• Tratamento de água para evitar escala e corrosão, usando produtos químicos como biocidas e inibidores da escala.
• Limpeza para remover algas, detritos ou acúmulo mineral, normalmente trimestralmente.
• Monitorando os níveis de água e as taxas de fluxo para garantir a eficiência, por Chase Chillers.
• Custos de manutenção mais altos, mas essenciais para o desempenho sustentado, com potencial para questões relacionadas à água, como Legionella, se negligenciadas.

Refrigerado a arO cárter do compressor de refrigeração possui refrigerante sob pressão de sucção.

• Requer menos manutenção em geral, com a limpeza periódica de bobinas do condensador para remover poeira e detritos, tipicamente anualmente ou mais frequentemente em ambientes empoeirados, por chillers de tiro frio.
• Menos componentes para manter, mas a incrustação da bobina pode reduzir a eficiência em 10 a 15%, necessitando de inspeções regulares

Impacto ambiental

Refrigerado a águaO cárter do compressor de refrigeração possui refrigerante sob pressão de sucção.

• Usa a água, o que pode ser uma preocupação nas regiões do escarpo de água, com a escassez global de água afetando 2 bilhões de pessoas, por Araner. O tratamento químico para a qualidade da água pode ter implicações ambientais se não for gerenciado adequadamente, incluindo o escoamento químico.
• Pode contribuir para o desperdício de água através da evaporação em torres de resfriamento, de acordo com o grupo de recursos energéticos.

Refrigerado a arO cárter do compressor de refrigeração possui refrigerante sob pressão de sucção.

• Não usa água, evitando preocupações ambientais relacionadas à água, mas pode ter uma pegada de carbono mais alta devido ao aumento do consumo de energia, especialmente em condições menos eficientes, por Araner.
• Não é necessário tratamento químico, reduzindo o impacto ambiental do gerenciamento da água, por Cove.Tool.

Níveis de ruído

Refrigerado a águaO cárter do compressor de refrigeração possui refrigerante sob pressão de sucção.

• Geralmente mais silencioso, com níveis de ruído em torno de 60 dB (a) a 10 metros, pois a torre de resfriamento pode ser localizada remotamente de áreas ocupadas, por kaltra.
• Adequado para ambientes sensíveis ao ruído, como hospitais ou edifícios urbanos.

Refrigerado a arO cárter do compressor de refrigeração possui refrigerante sob pressão de sucção.

• Pode ser mais barulhento, com níveis de ruído variando de 70 a 80 dB (a) a 10 metros devido à operação do ventilador, por kaltra. Designs de baixo ruído podem reduzir isso para 45-50 dB (A), mas as instalações ao ar livre ainda podem impactar áreas próximas.
• Pode exigir barreiras ou gabinetes sólidos em ambientes urbanos.

Aplicativos e casos de uso

Chillers Refrigerados a ÁguaO cárter do compressor de refrigeração possui refrigerante sob pressão de sucção.

• Ideal para sistemas em larga escala com altas cargas de resfriamento, como:
• Data centers que exigem resfriamento consistente, com capacidades de até 4.000 toneladas (14.000 kW), por Trane.
• Hospitais e plantas industriais onde a eficiência é crítica, mantendo temperaturas como 50 ° F (10 ° C) para processos.
• Instalações internas onde o espaço para o chiller é limitado, mas o acesso à água está disponível, por Chase Chillers.

Chillers Refrigerados a ArO cárter do compressor de refrigeração possui refrigerante sob pressão de sucção.

• Adequado para sistemas menores e médios, como:
• Edifícios comerciais como escritórios ou espaços de varejo, com capacidades de 7,5 a 500 toneladas (25 a 1.580 kW), por trane.
• Instalações ao ar livre onde a água é escassa ou cara, como em regiões áridas, por chillers de tiro frio.
• Aplicações onde a simplicidade e os custos iniciais mais baixos são priorizados, de acordo com o grupo de recursos energéticos.

Tabela de comparação: chillers refrigerados a água ou resfriados a ar

Conclusão: o que é melhor para você?

A escolha entre os chillers refrigerados a água e resfriados a ar depende de requisitos específicos do projeto:

Selecione Chillers refrigerados a água se:

• Você tem uma carga de resfriamento alta (por exemplo,> 100 toneladas) onde a eficiência é crítica, como data centers ou hospitais.
• Você tem acesso a um suprimento de água e espaço confiável para uma torre de resfriamento.
• Os níveis de ruído são uma preocupação e a torre de resfriamento pode ser localizada remotamente.

Selecione Chillers refrigerados a ar se:

• Você tem uma carga de resfriamento menor a médio (por exemplo, <100 toneladas) e a água é escassa ou cara.
• Você precisa de uma instalação mais simples com menos componentes e tem espaço para bobinas e ventiladores do condensador.
• O sistema será instalado ao ar livre e a economia inicial de custos é uma prioridade.

Ao avaliar fatores como carga de resfriamento, restrições de espaço, disponibilidade de água, orçamento e considerações ambientais, você pode escolher o tipo de resfriador que melhor equilibra o desempenho, o custo e a confiabilidade do seu aplicativo.