Uma linha de galvanização que continua rejeitando peças geralmente remonta a uma tarde. O coletor de água gelada deslocou 1,5 K acima do ponto de ajuste durante o segundo turno, o retificador desarmou devido ao excesso de temperatura e a linha parou por quatro horas. O refrigerador não estava com defeito. Ele foi comprado apenas com base na tonelagem, sem equilíbrio de carga térmica, sem ambiente de projeto e sem dados de carga parcial por trás da decisão.
Comece com um equilíbrio de carga térmica, não com uma estimativa de tonelagem
O dimensionamento de um chiller industrial começa com um equilíbrio de carga térmica expressa em kW ou BTU/h, porque a tonelagem é apenas uma conversão de unidade: 1 tonelada de refrigeração equivale a 12.000 BTU/h, ou 3.517 kW. Uma máquina encomendada a partir de uma classificação de placa de identificação convertida, em vez de a partir do calor de processo medido, estará errada em ambas as escolhidas ao mesmo tempo, superdimensionada para um dia normal e subdimensionada para o pior.
Construa o equilíbrio de cada fonte que coloca calor no circuito, não apenas da óbvia:
- Perdas sem acionamento e sem motor que acabam no fluido do processo e não na peça acabada
- Resistência ou calor exotérmico de retificadores, bobinas de indução, lasers e equipamentos de soldagem
- Carga do produto, calculada como fluxo de massa multiplicado pelo calor específico multiplicado pela queda de temperatura necessária
- Energia da bomba, que é totalmente absorvida pelo circuito, de modo que uma bomba de circulação de 15 kW adiciona 15 kW de calor
- Ganho ambiental através de paredes de tanques, coletores não isolados, mangueiras flexíveis e banhos de processo abertos
Uma margem de 10% a 15% de cobre incrustações no condensador, uma atualização futura da ferramenta e a diferença entre o ganho calculado e calculado. Ultrapasse os 20% e a margem de seleção a trabalhar contra a planta. O compressor funciona com mais frequência, o evaporador perde estabilidade em carga baixa e a temperatura da água de saída oscila mais do que antes, sem margem alguma.
Escreva a carga térmica na solicitação de cotação como um número único em kW, seguido pelos pontos de projeto do bulbo seco e do bulbo úmido ambiente. A capacidade do chiller nunca é uma quantidade fixa; cai à medida que a temperatura ambiente aumenta, e um fornecedor sem uma temperatura ambiente projetada não pode garantir nada.
Escolha o método de eliminação de calor antes do modelo
Nas condições de classificação AHRI 550/590, um chiller de parafuso resfriado a água publicado em 0,55-0,70 kW/ton consome cerca de 35% a 50% menos potência em plena carga do que uma máquina resfriada a ar publicada em 1,05-1,25 kW/ton. Esses números significam apenas algo junto com a condição nominal por trás deles: 6,7 C saindo da água gelada, 29,4 C entrando na água do condensador para unidades resfriadas a água e 35 C no ar ambiente para unidades resfriadas a ar.
Refrigerado ao ar
Sem torre de resfriamento, sem bombas de condensador, sem contrato de tratamento de água e sem proteção contra congelamento no inverno em um circuito de água externo. A compensação é aproximadamente o dobro da potência do compressor por tonelada de resfriamento e uma capacidade que cai à medida que a temperatura ambiente sobe, normalmente em torno de 8% a 12% entre 35°C e 43°C.
Resfriado a água
A menor potência do compressor por tonelada e a maior vida útil, desde que a torre seja dimensionada corretamente e os tubos do condensador sejam limpos dentro do prazo. Necessita de uma torre, bombas condensadoras, água de ajuste e um programa de tratamento, por isso é adequado para plantas que funcionam 4.000 horas por ano ou mais.
Onde o circuito do processo deve permanecer limpo e o circuito do condensador está aberto à atmosfera, vale a pena investir ao mesmo tempo em uma troca de calor isolante entre os dois circuitos, pois protege o evaporador contra incrustações e incrustações biológicas transportadas da torre. Hum trocador de calor de água livre de manutenção é uma opção para esse limite.
| Método | Faixa típica de carga total | Necessidade de água do condensador | Onde cabe |
| Refrigerado ao ar | 1,05-1,25 kW/ton | Não | Plantas sem torre, horários curtos, instalação externa |
| Resfriado a água | 0,55-0,70 kW/ton | Sim, sem design de 29,4 C | Cargas de processo contínuo de duas e três voltas |
| Condensador evaporativo | 0,50-0,60 kW/ton | Sim, mais água de maquiagem | Climas quentes e secos com muitas horas de funcionamento anual |
Uma máquina resfriada a ar continua sendo a resposta correta para uma planta sem torre, uma planta que funciona 2.000 horas por ano ou uma planta onde o tratamento de água não pode ser gerenciado de forma confiável. Pacotes refrigerados a ar no 
Fabricantes de resfriadores térmicos a ar é uma empresa de alta tecnologia de grande porte e médio porte no setor de refrigeração de Xangai, integrando pesquisa, desenvolvimento ... Ver Produto → A gama de cobre estes casos sem circuito de água do condensador.
A eficiência de carga parcial decide a conta de eletricidade
Um resfriador de processo em uma planta de dois turnos funciona abaixo de 50% da capacidade durante a maior parte de sua vida útil, portanto, o valor de carga parcial integrado inclui uma conta de eletricidade muito melhor do que o kW/ton de carga total impresso na primeira página de uma folha de dados. O AHRI 550/590 pondera os pontos de carga parcial como 1% a 100% de carga, 42% a 75%, 45% a 50% e 12% a 25%, o que significa que 87% da ponderação fica com 75% de carga ou menos.
Essa ponderação explica por que a tecnologia do compressor é mais importante do que a capacidade nominal. Três pontos decidem o resultado:
- Os compressores de parafuso com válvula deslizante ou acionamento de velocidade variável mantêm a eficiência em aproximadamente 25% da carga, enquanto os bancos de rolagem de velocidade fixa perdem terreno quando os estágios iniciam a circular
- Um evaporador inundado aumenta a pressão de sucção e melhora a eficiência em todos os pontos de carga em comparação com um evaporador de expansão direta com a mesma capacidade nominal
- A temperatura de aproximação do condensador, e não o tamanho do compressor, geralmente é explicada por que uma unidade definida em 0,60 kW/ton fornece 0,72 kW/ton em serviço
Um chiller especificado somente em kW/ton de carga total pode perder de 15% a 20% de sua eficiência esperada quando uma planta operar com 40% de carga. Solicite uma curva de carga parcial no ambiente da obra e confirme onde a máquina realmente passa suas horas antes de verificar.
Para cargas que ficam acima de 300 kW durante a maior parte do ano, uma parafusadeira inundada e resfriada a água é geralmente uma referência de eficiência para a categoria. Equipamentos como o 
Chiller inundado com parafuso resfriado a água Válvula de expansão eletrônica A válvula de expansão eletrônica possui tecnologia de regulador integral proporcional, para permitir melhor controle das unidades de ar condicionado e reduzir o funcionamento... Ver Produto → a linha é construída em torno desse perfil de serviço.
Compatibilidade de refrigerante, ponto de ajuste e fluido
A escolha do refrigerante que afeta a classificação de segurança, a disponibilidade do serviço e o custo futuro mais do que afeta a capacidade, e deve ser confirmada de acordo com o Padrão 34 da ASHRAE antes que o pedido seja feito. O R-134a e o R-513A estão no grupo de segurança A1, enquanto o R-32 e o R-454B estão no grupo A2L, o que traz limites de carga adicionais e requisitos de ventilação para salas de máquinas internas.
No lado secundário, a concentração de glicol impulsiona a proteção contra congelamento e a potência da bomba. Uma solução de etilenoglicol a 30% protege um circuito até cerca de -15°C, mas acrescenta 10% a 20% à potência da bomba em comparação com a água pura, porque a mistura é mais densa e mais viscosa. Uma concentração excessiva de glicol para garantir a segurança custa dinheiro a cada hora de operação da planta.
Indique o ponto de ajuste com uma tolerância, por exemplo 7 C com mais ou menos 0,5 K, e nunca especifique mais frio do que o necessário para o processo. Cada 1 K de subresfriamento necessário no evaporador adiciona cerca de 2% a 3% à potência do compressor, portanto, um ponto de ajuste definido 3 K abaixo do necessário pode adicionar cerca de 10% à conta anual de eletricidade.
Fornecimento elétrico, área ocupada e acesso a serviços
Confirme as características reais da alimentação, seja 380-415 V trifásico 50 Hz, 440-460 V trifásico 60 Hz ou 220 V monofásico para unidades de pacote pequeno, antes de fazer o pedido, pois uma tensão ou frequência diferente é uma modernização em campo. Uma máquina construída para 50 Hz não fornecerá sua capacidade nominal em uma fonte de 60 Hz na mesma velocidade, e rebobinar ou substituir um compressor após a entrega custará mais que a diferença de preço original.
Três números elétricos pertencem a cada cotação: ampacidade mínima do circuito, proteção máxima contra sobrecorrente e corrente de rotor bloqueada. O método inicial determina então a proteção upstream. A partida direta consome cerca de seis a oito vezes a corrente de carga total, a estrela-triângulo reduz o surto para cerca de 2,5 vezes, uma partida suave atinge cerca de três a quatro vezes e um inversor de velocidade variável mantém a corrente de partida em cerca de 1,5 a 2 vezes. Em plantas com um transformador fraco ou com alimentação reforçada por gerador, essa diferença decide se o chiller pode ou não dar partida.
A certificação deve ser especificada ao mercado de destino: UL 1995 para a América do Norte, IEC 60335-2-40 para a maioria das outras regiões. Fisicamente, deixe pelo menos 1 m de passagem de ar desobstruída no lado do condensador de uma unidade resfriada a ar; A recirculação do ar de descarga quente pode reduzir a capacidade útil em mais de 10% em um dia calmo. Confirme também a rota de amarração, uma vez que um pacote de parafusos refrigerados em água de 20 toneladas não caberá em uma porta pessoal padrão, não importa como o local esteja organizado.
Custo de dez anos: energia, água e manutenção
A energia domina o custo de dez anos de um resfriador de processo. Com uma carga de 100 kW, o que equivale a 28,4 toneladas, e 4.000 horas de operação por ano, uma unidade que funciona 0,20 kW/ton pior do que uma alternativa consome cerca de 22.700 kWh a mais anualmente. A 0,10 dólares por kWh, isso equivale a cerca de 2.270 dólares por ano, ou cerca de 22.700 dólares ao longo de uma década, antes de ser contabilizada uma única fatura de manutenção.
Os custos de água e produtos químicos seguem o método de contaminação de calor. Um sistema evaporativo ou resfriado por torre consome água de reposição e produtos químicos de tratamento e precisão de purga periódica, mas também reduz a potência do compressor em cerca de 10% a 15% em comparação com uma máquina resfriada a água com condensador seco, razão pela qual o método é adequado para plantas com altas horas de funcionamento anual. As unidades resfriadas são evitadas totalmente a água e transferem a carga de manutenção para a limpeza da serpentina, que deve ser programada pelo menos duas vezes por ano em plantas empoeiradas.
A capacidade de manutenção geralmente decide a última parte da comparação. Verifique o intervalo de análise do óleo, se os tubos do condensador podem ser escovados sem quebras as conexões de refrigerante e se o driver expõe o histórico de falhas que uma equipe de manutenção realmente precisa. Opções como o 
Baixos custos operacionais Economias de energia significativas Parafuso refrigerado a água Resfriamento evaporativo Chil Características do produto · As serpentinas de troca de calor premium estão perfeitamente integradas à camada de troca de calor, complementadas por uma ampla superfície de entrada de ar. Isso alcança a opção ... Ver Produto → As séries destinam-se a fábricas onde as horas de funcionamento tornam o custo operacional o fator decisivo.
Uma lista de verificação de seleção para a fase de cotação
Os compradores que seguem sete etapas evitam a maioria dos erros de seleção que surgem após o comissionamento. Cada etapa produz um documento, não uma conversa.
- Fixe a carga de calor em kW e escreva o projeto de bulbo seco e bulbo úmido próximo a ela, para que a capacidade possa ser verificada na condição real.
- Indique a temperatura de saída da água necessária com tolerância e justifique qualquer valor abaixo de 7°C em relação a um requisito do processo.
- Confirme qual método de eliminação de calor está disponível durante todo o ano, incluindo se a água do condensador e uma torre estão realmente presentes.
- Solicitar dados de desempenho nas condições do local e não nas condições nominais, além da curva de carga parcial completa.
- Solicite MCA, MOP e corrente de partida e compare-os com a capacidade existente do painel e do transformador.
- Compare o IPLV em todas as ofertas, depois de conversor cada valor para kW/ton na mesma condição AHRI 550/590.
- Acorde o escopo do serviço por escrito: suporte ao comissionamento, disponibilidade de peças de reposição e tempo de resposta para uma linha de produção parada.
Para plantas que resfriam diversas tarefas diferentes ao mesmo tempo, por exemplo, uma célula de moldagem ao lado de um cortador a laser e uma unidade de energia hidráulica, é útil comparar como os tipos de resfriados se comportam nesses perfis mistos antes de restringir a lista. Isto guia de seleção para diferentes tarefas de refrigeração industrial analisa essa comparação com mais detalhes.
Decisões que ainda enganam os compradores
Qual tamanho de chiller eu preciso para uma carga de processador de 500 kW?
Divida 500 kW por 3.517 para obter 142 toneladas e, em seguida, adicione uma margem de 10% a 15% para incrustações e carga futura, que chega perto de 160 toneladas. Duas unidades de 80 toneladas geralmente são uma compra melhor do que uma máquina de 160 toneladas: elas fornecem redundância N 1, mantêm a eficiência de carga parcial mais alta e permitem que uma unidade obtenha manutenção durante a produção contínua.
Um chiller resfriado a água é sempre a escolha mais eficiente?
Não. Nas condições AHRI 550/590, um chiller de parafuso resfriado a água de 0,55 a 0,70 kW/ton é melhor do que uma unidade resfriada a ar de 1,05 a 1,25 kW/ton, mas essa comparação pressupõe que uma torre, bombas de condensador e tratamento de água já estejam disponíveis. Abaixo de aproximadamente 2.000 horas de operação por ano, um chiller refrigerado a ar geralmente não ganha custo total de instalação.
Que temperatura de saída da água devo especificar?
Especifique o requisito do processo mais uma tolerância, por exemplo 7 C com mais ou menos 0,5 K, e nunca inferior ao que o processo realmente precisa. Cada redução de 1 K na temperatura de evaporação acrescenta cerca de 2% a 3% à potência do compressor, portanto, um ponto de ajuste 3 K mais frio do que o necessário pode adicionar cerca de 10% à conta anual de eletricidade.
Como posso comparar as cotações que utilizam diferentes unidades de eficiência?
Converta cada oferta para kW/ton na mesma condição AHRI 550/590, lembrando que kW/ton é igual a 12 dividido por EER, então um EER de 10 é 1,20 kW/ton. Em seguida, verifique o nível mínimo de eficiência aplicável no mercado de destino, como GB 19577 na China ou ASHRAE 90.1 nos Estados Unidos. Uma cotação que publica apenas um EER de carga de 50% é não concluída até que seja convertida.
