Come funzionano insieme torri di raffreddamento e chiller

Le aziende e i laboratori raramente considerano l’uso del raffreddamento opzionale. Quando un processo funziona a temperature elevate, la qualità del prodotto o il tempo di attività ne risentono. Un chiller ad acqua insieme a una torre di raffreddamento costituiscono il sistema di dissipazione del calore di base in molte strutture. L’accoppiamento sembra semplice, ma ha molte parti mobili. Conoscere cosa fa ogni componente e come trasferiscono il calore permette di individuare rapidamente i problemi.

Cos’è un chiller industriale

Un chiller rimuove calore da un fluido di processo e fornisce acqua refrigerata al carico. Utilizza un ciclo di refrigerazione con evaporatore, compressore, condensatore e dispositivo di espansione.

Nei progetti ad acqua, il condensatore scarica il calore in un circuito dell’acqua del condensatore. Le pompe spostano quell’acqua calda verso la torre di raffreddamento. I chiller controllano il punto di regolazione dell’acqua refrigerata, monitorano le pressioni e proteggono il compressore.

How Cooling Towers and Chillers Work Together（images 1）

Cos’è una torre di raffreddamento

Una torre di raffreddamento rifiuta calore nell’atmosfera evaporando una piccola parte dell’acqua. L’acqua calda del condensatore del chiller arriva nella parte superiore della torre. L’acqua si distribuisce sul riempimento mentre l’aria fluisce attraverso di esso. Una piccola frazione dell’acqua evapora.

Questa evaporazione rimuove calore dall’acqua rimanente, che poi cade nella vasca della torre. Le pompe riportano l’acqua raffreddata al condensatore del chiller e il ciclo si ripete.

I componenti chiave di una torre includono il riempimento, gli ugelli, gli eliminatori di deriva, la ventola e il motore, la vasca di distribuzione e la vasca dell’acqua fredda. Il riempimento fornisce superficie per lo scambio termico. Gli ugelli spruzzano l’acqua in modo che l’aria possa entrare in contatto.

Gli eliminatori di deriva impediscono alle piccole gocce di uscire dalla torre e riducono la perdita d’acqua. La ventola muove l’aria e imposta la portata d’aria necessaria affinché la torre raggiunga la temperatura di uscita desiderata.

Le torri di raffreddamento sono disponibili in alcuni stili comuni. Le torri a tiraggio indotto hanno ventole che aspirano aria attraverso il riempimento. Le torri a tiraggio forzato spingono l’aria nella torre con ventole all’ingresso. Le torri a flusso incrociato permettono all’acqua di cadere verticalmente attraverso il riempimento mentre l’aria passa orizzontalmente. Le torri a controflusso hanno aria che sale in direzione opposta all’acqua che scende, fornendo temperature di approccio più precise.

How Cooling Towers and Chillers Work Together（images 2）

Come funzionano insieme torri di raffreddamento e chiller

1 Il calore del processo caldo entra nell’evaporatore del chiller

Il fluido di processo scorre nell’evaporatore. Il refrigerante bolle e assorbe calore. L’acqua refrigerata lascia l’evaporatore al punto di regolazione e ritorna al processo. Nel frattempo, il vapore del refrigerante va al compressore. Questo è il punto in cui il calore del processo entra per la prima volta nel ciclo di refrigerazione.

2 Il compressore aumenta la pressione e la temperatura del refrigerante

Il compressore pompa il vapore a una pressione più alta e ne aumenta la temperatura. Questo passaggio concentra il calore in modo che possa essere dissipato.

3 Il calore si trasferisce al circuito dell’acqua del condensatore

Il refrigerante caldo scorre nel condensatore. Trasferisce calore all’acqua del condensatore. Quest’acqua lascia il chiller più calda e viene trasportata tramite pompa alla torre di raffreddamento.

4 La torre di raffreddamento rimuove calore dall’acqua del condensatore

L’acqua calda del condensatore raggiunge gli ugelli di distribuzione della torre. L’acqua si distribuisce sul riempimento. L’aria passa attraverso il riempimento e una parte dell’acqua evapora. L’evaporazione raffredda l’acqua rimanente. L’acqua raffreddata si raccoglie nella vasca.

5 L’acqua del condensatore raffreddata ritorna al chiller

Le pompe inviano l’acqua più fredda al condensatore del chiller. Più bassa è la temperatura dell’acqua del condensatore, più bassa è la pressione del chiller e meno energia consuma il compressore.

6 I loop di controllo e la sequenza mantengono l’equilibrio

I controlli del chiller modulano la capacità del compressore in base al carico. Le ventole della torre e le pompe dell’acqua hanno i propri controlli. In molti impianti, gli operatori impostano la velocità delle ventole della torre in base alla temperatura di approccio del condensatore o alla pressione del chiller. Quando entrambi i sistemi di controllo sono regolati correttamente, chiller e torre soddisfano il carico in modo efficiente. Se i controlli non sono allineati, il sistema oscilla e spreca energia.

7 Regolazioni stagionali e transitorie

In inverno o nelle notti fresche, gli operatori rallentano la velocità delle ventole o ciclan la torre per evitare il raffreddamento eccessivo. Durante le ore di punta di calore diurno, la torre deve gestire un maggior smaltimento di calore. La filtrazione laterale e la dosatura chimica aiutano la torre a rimanere pulita in condizioni variabili.

Conclusione

Un chiller raffreddato ad acqua e una torre di raffreddamento formano un unico sistema di dissipazione del calore in cui ogni parte influisce sull’altra. Il chiller trasferisce calore dal processo al circuito dell’acqua del condensatore. La torre poi disperde quel calore nell’aria.

Se avete bisogno di un sistema di chiller ad acqua per completare la vostra torre di raffreddamento, possiamo offrire una gamma di screw e scroll chiller adatti alle vostre esigenze specifiche. Possiamo anche personalizzare il sistema in base alle vostre necessità operative.

Facci sapere le tue esigenze