Download - Aerorefrigeradores hibridos
Aerorefrigerador híbrido
www.jaeggi-guentner.ch
¡Nuestro trabajo es calidad!
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Jäggi/Güntner (Suiza) AG junto con Hans Güntner GmbH,
Fürstenfeldbruck es una empresa del grupo A-HEAT (Allied
Heat Exchange Technology AG).
Somos fabricantes del Aerorefrigerador híbrido (producto
patentado) Jäggi (aerorefrigerador híbrido) y operamos en
todo el mundo.
En nuestras instalaciones de Trimbach, en las cercanías de
Olten/ Suiza, se realiza el desarrollo del proyecto con software
especial de nuestra propiedad que incluye producción, y servicio
postventa y de distribución del aerorefrigerador híbrido Jäggi.
Actualmente trabajan en Trimbach más de 50 colaboradores.
Los colaboradores de postventa y la red del grupo establecen
en todo el mundo una proximidad con el cliente.
La empresa
Refrigerador híbrido Jäggi normal
1 Entrada de gas caliente (refrigerante) 2 Tubería de alimentación 3 Evacuador de calor, seco 4 Licuefactor, humectable 5 Salida de condensado 6 Fuente de calor 7 Circuito de agua de humectación
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Principio de funcionamiento
El aerorefrigerador híbrido Jäggi es un aerorefrigerador
enfriado por aire que evacua calor al aire ambiente en seco,
es decir por convección, y también por evaporación.
El portador de calor, generalmente agua o una mezcla agua/
glicol, circula a través del intercambiador de calor de tubo
aletado dispuesto en forma de V. Para temperaturas ambiente
bajas (aprox. 12 – 17 °C) se evacua el calor en seco por
convección de acuerdo a su diseño como aerorefrigerador
(enfriador de líquido). Si aumenta la temperatura del aire
sobre el punto de consigna, la superficie exterior de las bate-
rías de intercambio de calor se humedece gradualmente con
agua. Como consecuencia la evacuación de calor se realiza
en parte por convección y en parte por el efecto de evapora-
ción. Si continúa el aumento de la temperatura del aire, la
superficie del intercambiador de calor se humecta con mayor
intensidad hasta que el equipo trabaje solamente como
enfriador por evaporación. La humidificación se realiza con
suficiente agua para garantizar que la superficie mojada sea
constante y uniforme y lavar de forma eficiente las partículas de
suciedad del aire ambiente, evitándose el secado de las aletas.
El aerorefrigerador híbrido Jäggi también puede utilizarse
como condensador para refrigerantes de todo tipo, especial-
mente para NH3. Al condensador o licuador propiamente
dicho está antepuesto un disipador de calor que funciona
por convección tradicional.
El agua excedente se recoge en una cubeta debajo del refri-
gerador o en un depósito independiente que alimenta al cir-
cuito de humectación hasta alcanzar el caudal requerido,
existe un dispositivo automático de control de nivel de agua.
El control de la unidad se suministra generalmente con el
refrigerador híbrido Jäggi. Este se encarga de la regulación
del rendimiento del equipo, que en la mayoría de los casos
tiene lugar a través del control del volumen de aire, mediante
la regulación de la velocidad (rpm) de los ventiladores y/ o
nº de ventiladores en funcionamiento Además, se supervisa
la calidad del agua, el caudal de agua, y el nivel de agua, in-
cluida la protección contra la marcha en seco de las bombas.
Aerorefrigerador híbrido Jäggi
Aerorefrigerador híbrido Jäggi disipadorde calor (portador de calor NH3)
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1
7
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8
910
6
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1
5
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8 Agua adicional 9 Cubeta colectora10 Desenlodado11 Aire de refrigeración12 Ventilador13 Accionamiento del ventilador
¡Técnología con la que Ud. Ahorra recursos y dinero!
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1 Circuito de refrigeración primario 2 Alimentación 3 Elementos refrigerante 4 Retorno 5 Fuente de calor 6 Bomba del circuito refrigerante 7 Circuito de agua humectante 8 Agua adicional 9 Cubeta colectora de agua10 Desenlodado11 Aire de refrigeración12 Ventilador13 Accionamiento del ventilador
Después de fabricar en 1991 el primer aerorefrigerador
híbrido Jäggi se encuentran actualmente en operación con
más de 700 de estos equipos. Allí donde se debe ahorrar
agua y energía, se deben evitar emisiones a la atmosfera no
permitidas y cumplir con condiciones exigentes de inso-
norización (nivel sonoro) pueden utilizarse de forma rentable
los aerorefrigeradores híbridos Jäggi, todo ello a pesar de
los elevados costes de inversión inicial. Las ventajas de la
refrigeración seca-híbrida se basan en aspectos técnicos y
económicos. Se necesita un alto coste de inversión inicial
como consecuencia de la utilización en la fabricación de
materiales inoxidables, sustancias de protección contra la
corrosión y utilización de ventiladores de rotores silenciosos
especiales, pero la inversión se amortiza, por el ahorro en
agua ( alto coste de m3 agua) en un período de 1 a 2 años.
Consideraciónes respecto a rentabilidad del proyecto:
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Alta rentabilidad incluso con elevado coste de inversión inicial
Curva característica de un aerorefrigerador híbrido Jäggi (ejemplo)
Coste de servicio [ ]
Coste de inversión [ ]
Refrigeración libre (freecooling): por la desconexión temporal de la máquina refrigeradora puede ahorrarse energía eléctrica de forma considerable.
Gama de temperatura / Duración
Rango de temperaturas (Europa central)
Las bases para una comparación de rentabilidades de diferen-
tes sistemas son el coste total anual de los sistemas de refri-
geración, compuesto por: costes de capital, amortización y
costes de servicios (agua, corriente, mantenimiento).
La comparación de los costes con otros procesos de refrigera-
ción se representa en los diagramas de arriba. Se debe indicar-
que las comparaciones presentadas solamente son válidas
para los datos y condiciones límite existentes. Para los ca-
sos/regiones en los que el coste de agua sea bajo agua o el
aerorefrigerador funcione de forma continua en baja carga
otros sistemas posiblemente son más rentables.
Como se puede extraer de las presentaciones anteriores,
el aerorefrigerador híbrido Jäggi se caracteriza por un bajo
consumo de agua y según el punto de consigna el control
automático controla el funcionamiento en seco ó húmedo,
optimizando el proceso de forma continua, la mayor parte
del tiempo el sistema funcionará en seco. Debido al relativo
elevado coste de inversión se recomienda una comparación
de rentabilidad con otros sistemas. Si la instalación de
refrigerador de retorno es componente de una instalación de
refrigeración, se debe también considerar la influencia de la
temperatura de condensación sobre los costos de adquisición
y el consumo de energía de la máquina de refrigeración.
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Otras características del aerorefrigerador híbrido Jäggi son:
– Sistema cerrado estanco: el oxígeno del aire o la suciedad
no tiene acceso al circuito de refrigeración
– Funcionamiento libre de vapores: en servicio con humecta-
ción el aire no se satura por lo que no se presenta vapor
de agua. En caso de temperaturas bajas se opera en la
mayoría de los casos en seco
– Bajo peso total en operación: el contenido de agua de la
cubeta inferior del aerorefrigerador es de aprox. 50 kg por
cada metro de longitud del equipo
– Poca necesidad de espacio: los equipos conectados en
paralelo se pueden instalar muy próximos entre sí
– Alta rentabilidad para ∆T límite 4 - 5 °C: se pueden alcan-
zar 25 - 26 °C para una temperatura del aire exterior de
32 °C / 40 % humedad relativa, lo que permite optimizar
la selección de los equipos tanto desde el punto de vista de
inversión inicial como de ahorro energético (consumo eléctrico)
– Bajo nivel sonoro: se utilizan ventiladores de rotor silencioso.
Es posible el cumplimiento de las más estrictas condiciones
de protección contra el ruido sin necesidad de aplicar costosas
medidas de insonorización y sin perdida adicional de presión
en los ventiladores.
– Utilización del agua lluvia: recolección del agua lluvia en el área
de operación para la utilización como agua de humectación
– Fácil mantenimiento: al aerorefrigerador híbrido Jäggi tiene
acceso por todos los lados y desde el interior. Todos losa ele-
mentos constructivos son de fácil acceso, en especial las super-
ficies del intercambiador de calor. Se puede observar a simple
vista tanto el estado de ensuciamiento de las baterías como
las zonas de posibles fugas que por accidente se pudieran generar.
– Mínimo riesgo de presencia de Legionella: el peligro de Legio-
nella es extremadamente bajo ya que en el aerorefrigerador
híbrido Jäggi el agua de humectación no se pulveriza y por
lo tanto no se generan aerosoles o micro-gotas que puedan
penetrar a los pulmones. La cubeta de agua contiene poca
agua y se puede mantener limpia con facilidad.
Para la realización de la comparativa se puede utilizar un
aerorefrigerador por evaporación de agua abierto, un aero-
refrigerador por evaporación cerrado y un aerorefrigerador
híbrido (aerorefrigerador híbrido Jäggi). Se representa la
diferencia de costes para el refrigerador híbrido Jäggi y los
costes de servicio anual de los diferentes sistemas así como
el tiempo de amortización en función del precio del agua por m3.
Coste anual del m3 de agua (costos de agua, corriente y capital)
Tipo de coste
Instalación 1aerorefrigeradorpor evaporación
abierto
Instalación 2aerorefrigeradorpor evaporación
cerrado
Instalación 3aerorefrigeradorhíbrido Jäggi
Valor de adquisición incluido el montaje e IBS
Euro 17 100 35 700 72 500
Diferencia respecto a la instalación 1 Euro 55 400
Diferencia respecto a la instalación 2 Euro 35 000
Tiempo de amortización Años 15 15 15
Tipo de interés % 5 5 5
Anualidad % 9.63 9.63 9.63
Coste de m3 agua Euro / m3 Conforme al diagrama
Consumo de agua incluido el des-lodado m3 / año 15 770 15 770 3396
Coste de energía eléctrica Euro / kWh 0.13 0.13 0.13
Consumo energía eléctrica kWh / año 12 407 122 520 44 674
Costo total electricidad Euro / año 1613 15 927 5807
Costoe de capital Euro / año 1646 3437 6981
Costoe anuales Euro / año Suma correspondiente a los coste del agua
Retorno de capital, comparación de diferentes sistemas de
refrigeración y representación del tiempo de amortización
del refrigerador híbrido Jäggi en función del precio del agua
Ejemplo de cálculo
Tiempo de amortización de los costes adicionales del refrigerador híbrido Jäggi
Instalación 1aerorefrigeradorpor evaporación
abierto
Instalación 2aerorefrigeradorpor evaporación
cerrado
Instalación 3aerorefrigeradorhíbrido Jäggi
Costos de aguaCostos de corrienteCostos de capital
Euro / añoEuro/ añoEuro / año
63 0801 6131 646
63 08015 9273 437
13 5845 8076 981
Costos anuales de servicio Euro / año 66 339(251%)
82 444(312%)
26 372(100%)
Instalación 1aerorefrigerador por evaporación abierto
Instalación 2aerorefrigerador por evaporación cerrado
55 400
66 339 - 26 372
35 000
82 444 - 26 372
Ejemplo de cálculo para un precio de agua de 4 /m3
Ejemplo de cálculo para un precio de agua de 4 /m3
= 1.4 años = 0.6 años
El tiempo de amortización es el período hasta que los elevados costos de servicio del refrigerador por evaporación alcanzan los elevados costos de adquisición del refrigerador híbrido Jäggi.
Los datos de partida son: Ubicación de la instalación: FrancfortCapacidad de refrigeración 630 kW, tE = 30 °C, tA = 26 °C,tL = 32 °C / 38 % RF, LW = 82 db (A), refrigerante agua/glicol 70/30 %
Los campos de aplicación del aerorefrigerador híbrido Jäggi
son fundamentalmente: Sistemas de acondicionamiento de
aire en edificios, aplicaciones de refrigeración industrial y
aero-refrigeración de procesos.
Campos de aplicación
Campos de aplicación
– Acondicionamiento de aire en edificios
– Centros de cálculo ( informáticos)
– Industria de alimentos
– Industria química y del petróleo
– Industria automovil
– Artes gráficas
– Industria de bebidas estimulantes y alcohólicas, tabaco etc.
– Industria de la construcción
– Industria del vidrio
– Centrales eléctricas
– Industria de semiconductores
– Industria de embalajes
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Campos de aplicación, ejemplos de ejecución y referencias
Ejemplos de ejecución:
Cervecería
Enfriador de líquido/Condensador para refrigeración del proceso
Tipo de aparato HTK 1.8/4.8-2S-P4-VA
Potencia total: 2000 kW
Medio refrigerante: NH3 (amoniaco)
Temperatura del medio: 70/33 °C
Estado de entrada del aire: 32 °C, 38% hr (tf=21 °C)
Número de refrigeradores: 2
Lugar de montaje: Stuttgart
Año de construcción: 1996
Universidad de Mainz
Refrigeración central
6 HTK 2.4/10.9-2S
Rendimiento calorífico: total 9000 kW
Entrada de aire: 33 °C / 40% hr
Medio refrigerante: agua / 30% glicol
A enfriar de 33 °C a 27 °C
Lugar de montaje: Mainz
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Centro de cálculo
Vista parcial
8 HTK 2.4/10.9-2S
Rendimiento calorífico: por cada refrigerador 1250 kW
Entrada de aire: 38 °C / 32% hr
Medio refrigerante: agua / 30% glicol
A enfriar de 34 °C a 28 °C
Lugar de montaje: Sur de Alemania
Centro de cálculo
3 HTK 2.4/5-2S
Rendimiento calorífico: por cada refrigerador 1174 kW
Entrada de aire: 32 °C / 38% hr
Medio refrigerante: agua / 30% glicol
A enfriar de 29 °C a 25 °C
Lugar de montaje: Zurich
¡Vapores – No gracias!
Centro de cálculo (Vista parcial)
6 HTK 2.4/10.9-2S-P2
Rendimiento calorífico: por cada
refrigerador 1250 kW
Entrada de aire: 38 °C /32% hr
Medio refrigerante: agua/30% glicol
A enfriar de 34 °C a 28 °C
Lugar de montaje: Sur de Alemania
Las baterías o elementos de intercambio se disponen en
«V» en nuestros aerorefrigeradores híbridos. El tamaño de
un refrigerador híbrido se determina en gran parte por las
condiciones ambientales y los parámetros de cálculo de la
instalación. Con la ayuda de nuestro software de diseño
propio, podemos seleccionar la forma constructiva que
satisfaga tanto las particularidades arquitectónicas como
también las exigencias técnicas del proceso. Este software
busca al mismo tiempo el cálculo de la rentabilidad de la
instalación. Nuestro moderno sistema CAD y la estanda-
rización de grupos constructivos nos posibilitan una elevada
capacidad de adaptación a las exigencias del cliente.
Tamaños constructivos estándar
De las denominaciones de tipo – HTK, se pueden determinar
las características más importantes. Esto lo aclara un ejemplo.
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Detalles constructivos, vista general de equipos, modelos y materiales de ejecución
Tipo n L A C PesoHTK1.2/2.4-1S 2 2412 2492 3092 1735 kgHTK 1.2/2.7-1S 2 2712 2792 3392 1880 kgHTK 1.2/3.0-1S 2 3012 3092 3692 2040 kgHTK 1.2/3.3-1S 3 3312 3392 3992 2180 kgHTK 1.2/3.6-1S 3 3612 3692 4292 2320 kgHTK 1.2/3.9-1S 3 3912 3992 4592 2480 kgHTK 1.2/4.2-1S 3 4212 4292 4892 2670 kgHTK 1.2/4.5-1S 4 4512 4592 5192 2810 kgHTK 1.2/4.8-1S 4 4812 4892 5492 2950 kgHTK 1.2/5.2-1S 4 5212 5292 5892 3160 kgHTK 1.2/5.45-1S 4 5462 5542 6142 3280 kg
Tipo 1.2/...-1S
Tipo 1.2/...-2S
Tipo n L A B1 B2 C1 C2 PesoHTK1.2/2.4-2S 1 2412 2492 300 1050 3092 3842 2160 kgHTK 1.2/2.7-2S 1 2712 2792 300 1050 3392 4142 2300 kgHTK 1.2/3.0-2S 1 3012 3092 300 1050 3692 4442 2425 kgHTK 1.2/3.3-2S 2 3312 3392 300 1050 3992 4742 2825 kgHTK 1.2/3.6-2S 2 3612 3692 300 1050 4292 5042 2960 kgHTK 1.2/3.9-2S 2 3912 3992 300 1050 4592 5342 3085 kgHTK 1.2/4.2-2S 2 4212 4292 300 1050 4892 5642 3265 kgHTK 1.2/4.5-2S 2 4512 4592 300 1050 5192 5942 3400 kgHTK 1.2/4.8-2S 2 4812 4892 300 1050 5492 6242 3525 kgHTK 1.2/5.2-2S 2 5212 5292 300 1050 5892 6642 3700 kgHTK 1.2/5.45-2S 2 5462 5542 300 1050 6142 6892 3810 kgHTK 1.2/6.6-2S 2-3 6714 6794 300 1050 7394 8144 4820 kgHTK 1.2/7.2-2S 3 7314 7394 300 1050 7994 8744 5090 kgHTK 1.2/7.8-2S 3 7914 7994 300 1050 8594 9344 5400 kgHTK 1.2/8.4-2S 3 8514 8594 300 1050 9194 9944 5680 kgHTK 1.2/9.0-2S 3 9114 9194 300 1050 9794 10544 6200 kgHTK 1.2/9.6-2S 4 9714 9794 300 1050 10394 11144 6460 kgHTK 1.2/10.4-2S 4 10514 10594 300 1050 11194 11944 6825 kgHTK 1.2/10.9-2S 4 11014 11094 300 1050 11694 12444 7050 kg
¡La tendencia actual es la tecnología híbrida!
Ejemplo de tipo:
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Peso:Peso de servicio con caja de bornesPeso de servicio con armario de fuerza + 120 kg
Construcción
Los tipos HTK 1.2 /... y HTK 1.8/... vienen definidos por la
altura de los elementos refrigerantes de 1200 y 1800 mm
respectivamente. Se fabrican en chapa de lámina de acero.
El tipo HTK 2.4/... con una altura de elemento refrigerante
de 2400 mm se fabrica en acero galvanizado en caliente
por inmersión. Los componentes de chapa son igualmente
en ejecución en lámina de acero.
n = número de ventiladores L = longitud del intercambiador de calorB1 = distancia con caja de bornesB2 = distancia con armario de fuerza C1 = longitud con caja de bornasC2 = longitud con armario de fuerzaTodas las dimensiones en [mm]
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n = número de ventiladoresL = Longitud del intercambiador de calorC= longitud con caja de bornesTodas las dimensiones en [mm]
Peso:Peso en servicio con caja de bornes