Resfriadores Industriais de Circuito Fechado

Operação em malha fechada vs. operação em malha aberta
Em uma torre de resfriamento de circuito fechado, o fluido do processo, que pode ser água ou uma mistura de água e glicol, circula dentro de um sistema de tubulação de circuito fechado. Existem duas fontes de água separadas, uma externa dentro de um circuito fechado e a segunda que circula a água da bacia da torre sobre o trocador de calor. Nunca há qualquer contacto entre a água no circuito fechado e a água que circula dentro da torre.

A água na bacia da torre é bombeada e pulverizada sobre a serpentina que é alimentada pela tubulação de circuito fechado enquanto um ventilador força o ar sobre a serpentina úmida. Isto aumenta a transferência de calor através da serpentina enquanto minimiza a evaporação da água da bacia. A água resfriada na bobina de circuito fechado retorna ao edifício para absorver mais calor.

O ar de retorno traz calor do espaço sobre a bobina interna. O ciclo do refrigerante move esse calor para a serpentina do condensador resfriada a água, onde a água circulada pela torre de resfriamento capta esse calor. O calor é bombeado para a bobina do trocador de calor de circuito fechado da torre de resfriamento, onde a água é pulverizada sobre ela à medida que o ar é induzido ou forçado sobre a bobina.

Torre de resfriamento de circuito aberto
Em uma torre de resfriamento de circuito aberto, a água fica diretamente exposta ao ar externo. A água entra no topo da torre e é pulverizada sobre o meio de enchimento ou transferência de calor. A troca de calor ocorre diretamente entre a água e o ar ambiente que entra. A água que circula no condensador do chiller e o ar dentro da torre se tocam. Isso aumenta a chance de contaminantes serem eliminados do ar e direcionados para a bacia da torre de resfriamento.

A água da bacia é então devolvida à instalação ou ao lado do condensador de um chiller resfriado a água, o que pode obstruir a serpentina do condensador do chiller se a água não for tratada adequadamente. A água de reposição para a torre também pode introduzir contaminantes na água do processo.

Rascunho Induzido vs Rascunho Forçado
Existem várias configurações de torre, incluindo tiragem induzida e tiragem forçada. Os ventiladores para uma torre de tiragem induzida estão localizados no topo da torre e induzem ar para dentro da torre. Os ventiladores para uma torre de tiragem forçada estão localizados na parte inferior da torre e forçam o ar para dentro da torre e sobre a bobina.

Vantagens e desvantagens da torre de resfriamento de circuito fechado
As torres de resfriamento de circuito fechado, também conhecidas como resfriadores de fluidos evaporativos, desempenham um papel crucial na operação de sistemas de bombas de calor de fontes de água na indústria de HVAC. É importante usar um sistema de circuito fechado porque a água circula nas serpentinas de todas as bombas de calor de fonte de água espalhadas pelo edifício. Enviar água de uma torre aberta para todas essas serpentinas remotas poderia criar um pesadelo de manutenção, juntamente com uma redução na eficiência dessas unidades.

Vantagens de uma torre de resfriamento de circuito fechado
Risco reduzido de contaminação, uma vez que o fluido do processo é isolado de elementos externos.
Conservação de água à medida que o fluido do processo é recirculado dentro de um circuito fechado.
Menos suscetibilidade a incrustações e incrustações devido à natureza fechada do sistema.
Manutenção reduzida do equipamento.
Redução do custo de tratamento de água devido ao menor volume de água circulada na bacia.
Rejeição de calor sensível com as bombas desligadas, economizando energia adicional quando as condições forem adequadas.

Desvantagens de uma torre de resfriamento de circuito fechado
Normalmente, custo inicial mais elevado devido à necessidade de equipamentos adicionais como bombas e trocadores de calor.
Requer manutenção do sistema de circuito fechado para evitar corrosão e garantir a qualidade do fluido.

Aplicativos
As torres de resfriamento de circuito fechado são frequentemente preferidas em aplicações onde a qualidade da água é crítica e há necessidade de minimizar o risco de contaminação. Isto os torna adequados para aplicações de bombas de calor resfriadas a água e para indústrias com padrões de qualidade rigorosos, como laboratórios ou data centers.

Vantagens de uma torre de resfriamento de circuito aberto
Custo inicial geralmente mais baixo, pois não há necessidade de equipamento adicional de circuito fechado.
Simplicidade no design e operação.
Grande variedade de capacidades e configurações.
Eficiência energética.

Desvantagens de uma torre de resfriamento de circuito aberto
Maior suscetibilidade à contaminação por elementos externos como poeira, detritos e crescimento biológico.
Maior consumo de água, pois a água é continuamente reabastecida e não recirculada.
A exigência de tratamento de água.
Nível extra de manutenção.
Eficiência reduzida devido à incrustação e/ou incrustação das serpentinas do condensador dos Chillers se o tratamento da água não for mantido adequadamente.
Projeto complicado quando a torre é instalada abaixo do sistema de tubulação ou bomba.

Aplicativos
As torres de resfriamento de circuito aberto são comumente usadas na indústria de HVAC, onde a qualidade da água é menos crítica e o foco está no resfriamento econômico. Eles são encontrados em todos os tipos de edifícios que abrangem a indústria de HVAC. A adição de um trocador de calor entre a torre de resfriamento e o resfriador pode adicionar uma camada de proteção contra incrustações nos tubos do condensador do resfriador, mas com um custo adicional. Isto não elimina a necessidade de tratamento de água da torre, apenas desvia a água da bacia da torre do contato com a serpentina do chiller para o trocador de calor.