Base de conhecimento
Em resumo
Em um sistema HVAC ou de água gelada, um trocador de calor a placas divide um circuito grande em dois circuitos separados, mantendo a troca de frio ou calor entre eles. Ele protege os equipamentos contra alta pressão, mantém a água limpa afastada da água suja e permite que o ar externo frio faça parte do resfriamento. Ele é escolhido para dividir um sistema, e não para aumentar a capacidade.
Um sistema de água gelada parece simples no desenho: um chiller produz água gelada, bombas a distribuem pelo prédio e as serpentinas levam o frio para o ar. Em um projeto real, a água muitas vezes precisa passar por um trocador de calor a placas no caminho, e o motivo raramente é o resfriamento em si. São a pressão, a qualidade da água ou a responsabilidade pela tubulação. Este guia explica os motivos mais comuns para instalar um trocador a placas em um sistema HVAC e o que o comprador deve ter pronto antes de solicitar um.
Quebrando a Pressão de um Edifício Alto
A água em um edifício alto pressiona mais os andares de baixo do que os de cima. Chillers, bombas e a tubulação inferior nem sempre foram feitos para a pressão de toda a altura, e a solução é dividir o sistema em zonas. Um trocador de calor a placas faz isso de forma simples: o lado da central segue na sua própria pressão, a zona superior recebe um circuito separado com bomba própria, e só o resfriamento passa entre os dois.
A mesma ideia é usada quando uma central existente é conectada a um prédio novo, ou quando uma parte do sistema tem idade e classe de equipamento diferentes do restante.
Mantendo a Água Limpa Separada da Água Suja
A água do lado do chiller normalmente é tratada e limpa, e o operador quer mantê-la assim. A água do lado do prédio pode passar por tubulação antiga, muitos fan coils e uma grande quantidade de válvulas, e acumula sujeira ao longo dos anos. Sem uma barreira, essa sujeira volta para o chiller, onde causa o maior dano.
Com um trocador de calor a placas no meio, a sujeira fica do seu lado. O próprio trocador pode precisar de limpeza de tempos em tempos, mas isso custa muito menos do que um chiller incrustado, e a escolha entre um modelo com junta, que pode ser aberto, e um brasado, que não pode, segue a qualidade da água.
Resfriando Sem Operar o Chiller
Quando o ar externo está frio o bastante, o prédio não precisa do chiller. A água resfriada por um dry cooler externo ou por uma torre de resfriamento pode transferir a carga, por meio de um trocador de calor a placas, diretamente para o circuito de água gelada. Isso se chama free cooling e pode assumir grande parte da carga anual de resfriamento do chiller em clima frio ou ameno. É mais importante para edifícios que precisam de resfriamento o ano todo, como data centers, hospitais, laboratórios e as áreas internas de grandes escritórios.
Quando um dry cooler é usado no inverno, o circuito externo transporta glicol, e é o trocador que mantém esse glicol fora do prédio. Essa configuração é descrita em um guia próprio sobre o trocador de calor a placas com dry cooler ou radiador.
Aquecimento, Bombas de Calor e Recuperação de Calor no Mesmo Sistema
Os trocadores a placas são igualmente comuns do lado quente. Eles conectam uma caldeira ou uma bomba de calor a um circuito de aquecimento, recuperam calor do ar de retorno ou dos chillers para aquecer outras partes do prédio, e ligam um tanque de armazenamento ao sistema sem abri-lo para a água do prédio. Em um edifício moderno, essas funções ficam lado a lado em uma mesma casa de máquinas.
O que define o trocador é sempre o mesmo conjunto de perguntas: os fluidos de cada lado, as temperaturas que cada circuito deve manter, as pressões e o espaço disponível. A TECS Engineering projeta e entrega soluções de trocadores de calor a placas para circuitos de resfriamento de motores, usinas e indústrias; envie a carga, os dois circuitos e as condições de cada lado, e a equipe de engenharia responderá.
Em resumo
- Divide um sistema em dois circuitos separados
- Tira a pressão alta do prédio dos chillers e das bombas
- Mantém a água suja do prédio longe do chiller
- Deixa o frio externo fazer parte do resfriamento
- Liga bombas de calor, caldeiras e armazenamento ao circuito
- Com junta onde a limpeza é prevista, brasado onde a água é limpa
O que enviar com a consulta
- A carga e a finalidade do trocador
- Os fluidos de cada lado, com glicol quando usado
- Temperaturas desejadas de cada lado
- Pressões de operação e a queda de pressão admitida
- Qualidade da água e o grau de limpeza do circuito do prédio
- Espaço disponível e se o free cooling está previsto
Perguntas frequentes
Por que instalar um trocador de calor a placas em um sistema de água gelada?
Para dividir o sistema em dois circuitos, de modo que a pressão, a qualidade da água e a responsabilidade por cada lado possam ser tratadas separadamente, enquanto o resfriamento continua passando entre eles.
O trocador aumenta a capacidade de resfriamento?
Não. Ele transfere o resfriamento de um circuito para o outro, e uma pequena perda de temperatura é o preço da separação.
O que é free cooling?
Usando ar externo frio, por meio de um dry cooler ou torre de resfriamento e um trocador de calor a placas, para resfriar a água do prédio sem operar o chiller.
Com junta ou brasado em um sistema predial?
Com junta onde a água é suja ou o equipamento precisará ser aberto e ampliado, brasado onde o circuito é limpo, fechado e pequeno.
O que devo enviar para receber uma proposta?
A carga, os fluidos de cada lado, as temperaturas, as pressões, a qualidade da água, o espaço disponível e se o free cooling está previsto.
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