Diferencias entre la Torre de Enfriamiento y el Air Cooler
Muchas personas que se insertan en este medio tienen dudas sobre cuál es la mejor opción para sus necesidades y cómo funciona cada una. Aunque el objetivo final de ambos es el mismo, es decir, realizar el intercambio térmico de un refrigerante, la Torre de Enfriamiento utiliza un método específico para realizar el intercambio térmico, y un sistema Air Cooler utiliza un enfoque diferente.
En una planta industrial, como una petroquímica o una refinería, hay una enorme cantidad de equipos que generan calor, como motores, bombas centrífugas, condensadores, Chillers, entre otros. Para que estos equipos funcionen de manera eficiente, es necesario enfriarlos. Podemos hacer una analogía con el procesador de una computadora portátil o de escritorio, que también necesita enfriarse para funcionar correctamente. La función principal de la Torre de Enfriamiento es disipar el calor, permitiendo que el equipo opere a un nivel óptimo de rendimiento. Existen diferentes tipos de torres de enfriamiento, cada una con sus particularidades y especificaciones, como las Torres de Contracorriente y de Flujo Cruzado, sin embargo, no es nuestro objetivo realizar un análisis comparativo de las mismas.
La Torre de Enfriamiento recoge agua de una planta industrial, que suele llegar a alta temperatura (alrededor de 40 °C) y enfría este líquido (agua tratada) reduciendo su temperatura (≈°C). Al enfriarlo, regresa al sistema y enfría los equipos y motores, haciendo que el sistema sea mucho más eficiente y el rendimiento aumente significativamente.
El Air Cooler tiene el mismo propósito de enfriar un refrigerante, pero el proceso es completamente diferente al que se usa en la Torre de Enfriamiento. En la torre de enfriamiento, el agua saturada sufre directamente un proceso de evaporación de forma que se produce un intercambio térmico y es posible extraer calor del agua caliente, liberándolo a la atmósfera en forma de vapor. En el Air Cooler el intercambio térmico es indirecto y el funcionamiento es similar al de un radiador de carro. Un conjunto de ventiladores enfría los tubos con aletas para que el refrigerante del interior pueda enfriarse.
La función del Air Cooler también es enfriar el fluido refrigerante, pero difiere en la forma en que se lleva a cabo. De hecho, muchas veces, el fluido utilizado en el Air Cooler no es un líquido, sino un gas. En la mayoría de las refinerías y petroquímicas que utilizan Air Coolers, se trabaja con hidrocarburos que incluso se utilizan para producir productos finales y subproductos, como diesel y gasolina en refinerías o solventes en petroquímicas.
Por lo tanto, no solo enfría el líquido o el gas que se utiliza para enfriar otros equipos, sino que también puede enfriar el propio producto de la planta. En resumen, estas son las principales diferencias entre los dos sistemas de refrigeración.
FanTR en la mejora de los sistemas de refrigeración en Brasil
En Brasil, hay aproximadamente 3.000 celdas Air Cooler en funcionamiento, cada una con sus respectivos ventiladores. Durante los últimos cinco años, FanTR se ha dedicado a mejorar el rendimiento de estos sistemas, buscando trabajar con los mismos puntos de operación, con menos potencia drenada del motor eléctrico, o la misma potencia consumida por los motores, utilizando una presión dinámica más alta (flujo de aire), proporcionando así un mejor intercambio térmico al sistema.
El punto de operación es un conjunto de variables que definen las condiciones de trabajo de un equipo o sistema. En el caso del ventilador Air Cooler, el punto de funcionamiento involucra el flujo de aire con el que trabaja, la presión estática a la que está sometido, la densidad del flujo de aire, que está influenciada por la temperatura, la humedad y la altitud en relación con el nivel del mar, la rotación del ventilador, el diámetro del equipo, entre otros factores. En resumen, el punto de funcionamiento representa el conjunto de parámetros con los que funciona el ventilador dentro de una determinada condición de trabajo, y FanTR ha estado trabajando para mejorar el rendimiento de estos sistemas manteniendo el mismo punto de funcionamiento.
Una de las posibilidades de ganancias al aumentar la eficiencia del sistema es mantener el flujo de aire, pero con una menor potencia consumida. Otra opción es aumentar la eficiencia del sistema mediante un mayor caudal de aire, manteniendo la potencia consumida. La elección entre estas dos opciones depende de las necesidades y deseos del cliente. Si el intercambio térmico actual es satisfactorio y no es necesario aumentarlo, el cliente puede optar por mantener las condiciones de flujo de aire, pero con una potencia consumida menor.
Dado que hay una mejora en la eficiencia del sistema, en consecuencia, hay una reducción en el consumo de energía eléctrica. Este ahorro es significativo y puede ser aún más significativo si consideramos que muchas plantas tienen cientos de aeroenfriadores en funcionamiento. Por otro lado, si el objetivo es obtener un mejor intercambio térmico, muchas veces es necesario aumentar el flujo de aire a través del sistema. De esta forma, la eficiencia del sistema aumenta sin necesidad de aumentar la potencia consumida.
En la mayoría de los casos, los clientes buscan maximizar la ganancia proporcionada por el sistema de enfriamiento, y esto implica no solo un ahorro de energía, sino también un intercambio térmico más eficiente. Esto puede resultar en un aumento significativo en la producción, lo que impacta directamente en las ganancias de la empresa. Es por eso que nuestro enfoque se basa en comprender las condiciones operativas reales de cada cliente y adaptar un diseño de modelo FanTR que funcione mejor para su punto de operación. De esta manera, pudimos aumentar significativamente la eficiencia del sistema y brindar beneficios tanto en términos de ahorro de energía como de posibilidades de ganancias en la producción.
Hubo mejoras que FanTR logró brindar a sus clientes, alrededor del 10% al 30% de la eficiencia real, lo que puede representar una reducción de casi la mitad de la energía consumida anteriormente. En otras palabras, el cliente puede estar operando hoy con un ventilador FanTR que consume la mitad de la energía con la que trabajaba originalmente. Además, ha habido casos donde la mejora en el intercambio térmico fue tan significativa que resultó en un aumento del 3% en la productividad de la planta, específicamente en la batería de Air Coolers que fueron reemplazados por nuestros ventiladores FanTR.
