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Enfriadores de agua (chillers) y bombas de calor
Por: Amy Stone *
Los enfriadores y las bombas de calor no son siempre necesarios en la acuicultura, son necesarios cuando las temperaturas constantes son críticas para el crecimiento animal. Con el aumento de sistemas de recirculación que se están construyendo, se están convirtiendo en una necesidad para el control del crecimiento. Ambos trabajan con principios de refrigeración similares, pero este artículo los tratará por separado.
Mecánica de los enfriadores En su mayor parte, los sistemas disponibles comercialmente consisten en condensadores de agua a agua o de aire a agua. Estos condensadores utilizan intercambiadores de calor de placas o de casco y tubo. Todos ellos tienen sus ventajas y desventajas. Básicamente, el refrigerante (gas refrigerante) elimina el calor del agua del sistema y lo rechaza a través del condensador a la atmósfera, ya sea por ventilador o por agua de refrigeración..
Para entenderlo un poco más, imagine la unidad de condensación exterior (caja ruidosa con un gran ventilador) del aire acondicionado de su casa. Este equipo es básicamente un condensador enfriado por aire, que envía refrigerante a la unidad de manejo de aire (evaporador) de la casa para enfriar el aire. Ahora imagine el mismo condensador conectado a un intercambiador de calor de placas o de casco y tubo, y ahora tiene exactamente lo que usamos para los enfriadores con menos caballos de fuerza. Los condensadores enfriados por agua utilizan agua fría para eliminar el calor del sistema (refrigerante). Los condensadores enfriados por agua son menos comunes en la acuicultura, pero se deben utilizar cuando hay una fuente constante de
agua fría, limpia y reutilizable para aumentar la eficiencia.
Mecánica de las bombas de calor Los condensadores de la bomba de calor (HP, por sus siglas en inglés) son esencialmente el mismo equipo que se encuentra en los enfriadores, excepto que puede calentar como enfriar. Pierden eficiencia cuando la temperatura del aire ambiente está por debajo de 8°C. Si se van a utilizar en el modo de enfriamiento, cuando las temperaturas del aire ambiente están por debajo de 8 ° C, se pueden equipar con un control ambiental bajo que esencialmente mantiene la presión del sistema al apagar o variar la velocidad del ventilador del condensador. En temperaturas más frías, el refrigerante reacciona de manera diferente, y este kit de ambiente bajo ayuda a la unidad a funcionar a temperaturas ambiente más bajas mediante el control de las presiones del refrigerante. Para ser claros, el kit de control de ambiente bajo solo funciona cuando la bomba de calor está en modo enfriador.
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Bomba de calor de una tonelada.
Intercambiadores de calor Los dos tipos más comunes son calor de placas (PHE, por sus siglas en inglés), o de casco y tubo. El suscripciones@panoramaacuicola.com tipo casco y tubo es exactamente como suena, se compone de una bobina de tubos que se encapsuwww.panoramaacuicola.com lan en un casco. En general, los tubos en diseños para acuicultura están compuestos de titanio o acero inoxidable. Algunos están hechos con cuproníquel u otras aleaciones metálicas. Solemos evitar el uso de aleaciones de metal o cobre, ya que tienden a filtrarse en el agua y pueden ser tóxicas y menos resistentes a la corrosión en el agua salada. Mi recomendación personal sería usar titanio, ya que es el más duradero en agua salada y nunca presenta Bomba de calor de 20 HP. fallas por corrosión.
Este estilo de intercambiador de calor funcionará bien incluso con sólidos suspendidos en el agua. Es muy robusto y requiere un mantenimiento preventivo mínimo en comparación con los estilos de PHE. Ha sido mi estilo para utilizar en acuicultura debido a su durabilidad y facilidad de uso. También se prefiere cuando la diferencia de temperatura es alta, ya que son más Enfriado con agua. Enfriador Cyclone Drop-in. rentables.
La otra opción que vemos a menudo, son los intercambiadores de calor de placas (PHE). Este estilo consiste en múltiples placas de metal comprimidas entre empaques para crear un espacio específico y permitir que el agua fluya en direcciones alternas. Las placas a menudo tienen superficies corrugadas, esto crea turbulencia y obliga al agua del proceso a transferir energía (frío o calor) al agua del sistema a través de las placas muy finas (0,05 mm) de acero inoxidable o titanio. Esa turbulencia ayuda a recorrer las placas y aumenta la eficiencia del intercambio de temperatura. Normalmente se requieren bombas de presión superior para empujar el agua del sistema a través del intercambiador. Muchas veces, se utiliza una bomba de refuerzo dedicada para recircular el agua del sistema de filtro a través del intercambiador de calor y de regreso al sistema acuático.
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Enfriador de 150 toneladas en granja hidropónica.
Consideraciones del sistema Existen varias piezas de información importante que influyen en el tamaño de los enfriadores y las bombas de calor. Uno de los factores críticos al diseñar un sistema de enfriamiento es el tipo de sistema acuático y el lugar donde se va a utilizar. El área de la superficie, la geometría suscripciones@panoramaacuicola.com y el material de los tanques juegan un papel en los cálculos de tamaño. Otros factores incluyen la temperatura ambiente (temperatura Enfriador de una tonelada en granja camaronera. www.panoramaacuicola.com del aire), la temperatura del agua entrante, la tasa de intercambio de agua del sistema... y la lista continúa.
Lo creas o no, cada pieza del rompecabezas afecta el tamaño del enfriador y/o bomba de calor. Primero, comencemos con el tanque de cultivo ¿qué tan grande es?, ¿cuál es el área de la superficie del agua que está expuesta al aire del ambiente? Tenga en cuenta que un tanque grande y poco profundo perderá o ganará temperatura mucho más rápido que un tanque más profundo. Las tuberías de canal abierto, los filtros de tambor, las torres de desgasificación y los biofiltros de lecho móvil o goteo afectarán la pérdida o ganancia de temperatura que verá el sistema.
Imagine tratar de mantener el agua a 12 °C con una temperatura del aire de 20 °C y un sistema que consiste en un filtro de tambor, Enfriadores de doble tonelada en granja camaronera.
Vista interior de compresor estrella-delta.
una bomba centrífuga grande, un sistema de oxigenación de baja altura y una columna de desgasificación. Dependiendo de la cantidad de agua que se intercambie en el sistema, eso podría traducirse en una planta enfriadora bastante grande. Por supuesto, muchos de esos factores pueden manipularse para minimizar la ganancia de calor, pero para controlar las temperaturas del agua todo tiene un costo. Al diseñar sistemas de producción acuícola, es mejor equilibrar todos los aspectos, incluidos los costos de capital inicial y los costos operativos. Los enfriadores Suscríbete y las bombas de calor tienen un papel protagónico, ya que son componentes críticos.
Amy Riedel Stone, presidenta y propietaria de Aquatic Equipment and Design, Inc. Anteriormente colaboró como gerente en Pentair Aquatic Eco-Systems, y cuenta con estudios en Agricultura en Purdue University. Contacto: amy@aquaticed.com
