Articulo de referencia

Bobina de desvío

Instalación de serpentín circular que da servicio a las unidades de tratamiento de aire en el tejado de un edificio de oficinas. Un serpentín de recirculación es un tipo de inte...

Instalación de serpentín circular que da servicio a las unidades de tratamiento de aire en el tejado de un edificio de oficinas.

Un serpentín de recirculación es un tipo de intercambiador de calor de recuperación de energía que se ubica con mayor frecuencia dentro de las corrientes de aire de suministro y escape de un sistema de tratamiento de aire, o en los gases de escape de un proceso industrial, para recuperar la energía térmica. Generalmente, se refiere a cualquier corriente intermedia utilizada para transferir calor entre dos corrientes que no están conectadas directamente por razones de seguridad o practicidad. También puede denominarse circuito de recirculación , serpentín de bombeo o intercambiador de calor acoplado a líquido . [ 1 ]

Descripción

Un sistema típico de serpentín de circulación circular consta de dos o más serpentines de tubos aleteados de varias filas conectados entre sí por un circuito de tuberías con bomba. El circuito se carga con un fluido de intercambio de calor, normalmente agua, que absorbe el calor del serpentín de aire de escape y lo transfiere al serpentín de aire de impulsión antes de regresar. De esta forma, el calor del flujo de aire de escape se transfiere a través del serpentín al fluido circulante, y luego del fluido, a través del serpentín, al flujo de aire de impulsión.

El uso de este sistema generalmente se limita a situaciones donde las corrientes de aire están separadas y no se puede utilizar ningún otro tipo de dispositivo, ya que la eficiencia de recuperación de calor es menor que la de otras formas de recuperación de calor aire-aire. Las eficiencias brutas suelen estar entre el 40 y el 50 %, pero, lo que es más importante, las eficiencias estacionales de este sistema pueden ser muy bajas debido al consumo adicional de energía eléctrica del circuito de fluido bombeado.

El circuito de fluido que contiene la bomba de circulación también incluye un vaso de expansión para compensar las variaciones de presión. Además, dispone de un dispositivo de llenado para mantener el sistema cargado. También cuenta con controles para desviar y apagar el sistema cuando no sea necesario, así como otros dispositivos de seguridad. Las tuberías deben ser lo más cortas posible y dimensionadas para bajas velocidades, minimizando así las pérdidas por fricción y reduciendo el consumo energético de la bomba. Es posible recuperar parte de esta energía en forma de calor generado por el motor si se utiliza una bomba sin prensaestopas, donde una camisa de agua rodea el estator del motor, absorbiendo así parte de su calor.

El fluido bombeado debe protegerse de la congelación y, por lo general, se trata con un anticongelante a base de glicol . Esto también reduce la capacidad calorífica específica del fluido y aumenta su viscosidad, incrementando el consumo de energía de la bomba y, por consiguiente, la eficiencia estacional del dispositivo. Por ejemplo, una mezcla de glicol al 20 % ofrece protección hasta -10 °C (14 °F) , pero aumenta la resistencia del sistema en un 15 %.  

En el diseño de serpentín de tubos aleteados, existe un rendimiento máximo que corresponde a un serpentín de ocho o diez filas. Por encima de este valor, el consumo de energía del ventilador y del motor de la bomba aumenta considerablemente y la eficiencia estacional comienza a disminuir. La principal causa del aumento del consumo de energía reside en el ventilador: para la misma velocidad frontal , un menor número de filas de serpentín reduce la caída de presión del aire y aumenta la del agua. El consumo total de energía suele ser menor que el de un mayor número de filas de serpentín con mayores caídas de presión del aire y menores del agua.

proceso de transferencia de energía

Normalmente, la transferencia de calor entre corrientes de aire proporcionada por el dispositivo se denomina " sensible ", que es el intercambio de energía, o entalpía , que produce un cambio en la temperatura del medio (aire en este caso), pero sin cambio en el contenido de humedad.

Otros tipos de intercambiadores de calor aire-aire

Véase también

Referencias

  1. DA Reay (1980), Revisión de los sistemas de recuperación de calor gas-gas, Sistemas de recuperación de calor, Volumen 1, No. 1, Pergamon Press Ltd., páginas 18-21