Enfriador de Agua (Chiller)

¿Qué es un chiller?

Enfriador o Chiller es un equipo de refrigeración utilizado para enfriar. Normalmente denominaremos “chiller” al equipo que se utiliza principalmente para enfriar agua, aunque puede enfriar otros fluidos como salmueras, esto es necesario cuando se requieren temperaturas inferiores a la temperatura de congelación del agua. Los chillers se presentan en diferentes tamaños y formas, dependiendo del fabricante, con capacidades que van de una a varias Toneladas de Refrigeración (TR). Se emplean diferentes tipos de compresores de refrigeración como pueden ser del tipo semihermético, hermético o de tornillo. Los evaporadores suelen ser del tipo casco y tubo aunque pueden ser también de placas, todo dependerá de la aplicación. Los condensadores de los chillers suelen ser principalmente enfriados por aire aunque puede haber enfriados por agua.

Los enfriadores de líquido son sistemas de refrigeración mecánica; su funcionamiento se basa en el movimiento de calor, por medio de un refrigerante, el cual se absorbe del líquido a enfriar y se transporta hacia un medio donde se disipa. De esta manera podemos tener un líquido a una temperatura muy por debajo de las condiciones ambientales. Para lograr este objetivo un enfriador de líquido está constituido por cuatro componentes principales además, accesorios e instrumentos de control y seguridad.

Componentes principales

Todos los chillers en su construcción presentan los siguientes componentes básicos:

  • Compresor(es) de refrigeración.
  • Intercambiador de calor del tipo casco y tubo.
  • Condensador.
  • Circuito de control.
  • Líneas y accesorios de refrigeración
  • Gabinete
  • Refrigerante R-22 o ecológico.

Compresor

El compresor es el corazón del sistema, ya que es el encargado de hacer circular al refrigerante a través de los diferentes componentes del sistema de refrigeración del chiller. Succiona el gas refrigerante sobrecalentado a baja presión y temperatura, lo comprime aumentando la presión y la temperatura a un punto tal que se puede condensar por medios condensantes normales (Aire o agua). A través de las líneas de descarga de gas caliente, fluye el gas refrigerante a alta presión y temperatura hacia la entrada del condensador.

Evaporador

El Evaporador que es un intercambiador de calor del tipo casco y tubo su función es proporcionar una superficie para transferir calor del líquido a enfriar al refrigerante en condiciones de saturación. Mediante la línea de succión fluye el gas refrigerante como vapor a baja presión proveniente del evaporador a la succión del compresor es el componente del sistema de refrigeración donde se efectúa el cambio de fase del refrigerante. Es aquí donde el calor del agua es transferido al refrigerante, el cual se evapora al tiempo de ir absorbiendo el calor.

Condensador

El condensador es el componente del sistema que extrae el calor del refrigerante y lo transfiere al aire o al agua. Esta pérdida de calor provoca que el refrigerante se condense. Su función es proporcionar una superficie de transferencia de calor, a través de la cual pasa el calor del gas refrigerante caliente al medio condensante. Mediante la línea de líquido fluye el refrigerante en estado líquido a alta presión a la válvula termostática de expansión.

Válvula Termostática

La válvula termostática de expansión su finalidad es controlar el suministro apropiado del líquido refrigerante al evaporado, así como reducir la presión del refrigerante de manera que vaporice en el evaporador a la temperatura deseada.

Dispositivos y Controles

Para que un enfriador de líquido trabaje en forma automática, es necesario instalarle ciertos dispositivos eléctricos, como son los controles de ciclo. Los controles que se usan en un enfriador son de acción para temperatura, llamados termostatos, de acción por presión llamados presostatos y de protección de falla eléctrica llamados relevadores.
Los principales dispositivos y controles de un chiller son:

  • 1.- Termostatos.
  • 2.- Presostatos de baja presión.
  • 3.- Presostato de alta presión.
  • 4.- Calefactor de Carter.
  • 5.- Filtro deshidratador de succión.
  • 6.- Filtro deshidratador de líquido.
  • 7.- Indicador de líquido o cristal mirilla.

Los termostatos son dispositivos que actúan para conectar o interrumpir un circuito en respuesta a un cambio de temperatura, instalados en esta unidad, cierran un circuito (Conectan) con un aumento de temperatura y lo interrumpirían (Desconectaran) con un descenso de temperatura. Un segundo tipo de control que se instala en la unidad son los presostatos (Baja presión, cuando se requiera y alta presión).

El presostato de baja presión se conecta en la succión del compresor y éste opera (Abre el circuito) cuando existe una baja presión en el sistema, ya sea por una baja de temperatura en el fluido –Actúa como control de seguridad-, por falta de refrigerante o por alguna obstrucción en la línea de líquido o de succión. El presostato de alta presión actúa (Abre el circuito) como un dispositivo de seguridad al incrementar la presión a un nivel arriba de lo normal, este dispositivo es de restablecimiento manual, el disparo de alta presión puede ocasionarse por obstrucción en el condensador, altas temperaturas en el área de enfriamiento, mal funcionamiento de los abanicos, desajuste en la válvula de expansión, obstrucción en la línea de líquido, etc.