Estudio del comportamiento térmico de un aero-refrigerador con pre-enfriamiento adiabático

Resumen

La elección del sistema de condensación es un aspecto clave a tener en cuenta a la hora de valorar las implicaciones energéticas y medioambientales de un ciclo de refrigeración. Las soluciones convencionales que se emplean son la cesión de calor a una corriente de agua, y su recirculación a través de torres de refrigeración, o bien a una corriente de aire atmosférico, a través de un aero-refrigerador. Si bien el empleo de torres de refrigeración implica un menor consumo de energía pues origina una menor presión de condensación, existen una serie de implicaciones medioambientales asociadas a su funcionamiento que las están cuestionando. En particular por los brotes de legionelosis asociados a este tipo de equipos. Los aero-refrigeradores con preenfriamiento adiabático se presentan como alternativas a las torres de refrigeración, ya que su diseño hace prever un valor bajo, cuando no nulo, de emisión de gotas de agua y por tanto de riesgo de legionelosis, y además ofrecen una mejora energética respecto a los aero-refrigeradores convencionales. El enfriamiento evaporativo para el acondicionamiento del aire no es un concepto nuevo, sin embargo su aplicación como preenfriamiento del aire de entrada al condensador no es habitual. El objetivo de este trabajo es evaluar experimentalmente las prestaciones térmicas de un aero-refrigerador con pre-enfriamiento adiabático con el propósito de comprobar las mejoras que ofrecen frente al funcionamiento de los aero-refrigeradores convencionales. El estudio de la sección evaporativa ha permitido comprobar que el aire desciende su temperatura al atravesar el relleno húmedo que la constituye. Se ha comprobado que la temperatura de entrada del aire a la sección seca tras pasar por la sección adiabática es 5,51ºC menor que la ambiente. Para las condiciones ambientales medidas se ha obtenido una eficiencia de enfriamiento de la sección evaporativa del 79,7%. En la sección del aero-refrigerador, la potencia intercambiada ha sido de 30,988 kW y el producto del área por el coeficiente global de transferencia de calor de 4750 W/ºC. La construcción del prototipo ha sido posible gracias a la financiación obtenida de la Dirección General de Investigacion del Ministerio de Ciencia e Innovación a través del proyecto ENE2007-68106-C02-02. La instrumentación empleada para llevar a cabo el trabajo experimental se ha financiado a través del Proyecto “Estudio energético de un sistema alternativo para la condensación en ciclos de refrigeración: el aerorefrigerador con preenfriamiento adiabático” de la Convocatoria 2009 de Proyectos Bancaja-UMH para grupos precompetitivos.