DOSIER SECTOR INDUSTRIAL 35 EL PRINCIPIO DEL FREE COOLING En free cooling convencional, el agua refrigerada se enfría parcial o totalmente con aire exterior frío, a través de unas baterías de agua colocadas en el condensador. En el caso del free cooling frigorífico, el medio refrigerante se pre-enfría simplemente con el aire exterior frío a través de un intercambiador de calor independiente integrado en la unidad. En cambio, en el caso de las enfriadoras condensadas por agua, el sistema de free cooling es más complejo. Dependiendo del diseño del sistema, el principio de free cooling requiere un bypass de la instalación para poder aprovechar el agua de condensación directamente para la demanda de frío del edificio, siendo necesario un intercambiador intermedio. En general, sin embargo, se recomienda el free cooling para cualquier sistema diseñado para funcionar todo el año. Porque, ya sea un hospital, un centro comercial, una aplicación industrial, un edificio de oficinas, un laboratorio o un centro de datos, el free cooling con aire exterior frío reduce la energía necesaria para alcanzar la capacidad de refrigeración mecánica necesaria, lo que reduce los costes energéticos de forma respetuosa con el clima. Al mismo tiempo, los costes de implantación son bajos. FREE COOLING CON ENFRIADORAS CONDENSADAS POR AGUA En algunos proyectos, las enfriadoras sólo se utilizan durante unas 1.500 horas en verano, una época en la que las temperaturas en este país suelen oscilar entre los 20 °C y los 40 °C. Una enfriadora de líquido refrigerada por agua se encarga entonces de la refrigeración de las unidades de tratamiento de aire (UTA), por ejemplo. Durante el periodo de transición, las temperaturas exteriores descienden En este escenario de cambio, el número de horas de funcionamiento de la enfriadora se reduce y la planta se vuelve más eficiente en general. Sin embargo, la parte de la refrigeración libre pura es comparativamente baja, porque el principio sólo puede ponerse en marcha cuando la temperatura del agua de refrigeración está unos 2-3K por debajo de la temperatura deseada del agua refrigerada. Además, hay que instalar un intercambiador de calor de placas, una bomba y una válvula de tres vías entre el lado del agua refrigerada y el lado del agua de refrigeración, lo que provoca pérdidas de presión adicionales en el lado de la bomba durante todo el año, que a su vez requieren energía (véase el diagrama 2). UNA ALTERNATIVA: FREE COOLING MECÁNICO El “free cooling mecánico” es la capacidad de las enfriadoras de líquido YZ de Johnson Controls de aceptar una temperatura de entrada al condensador inferior a la temperatura de consigna del agua enfriada. Esta capacidad excepcional es posible gracias a los rodamientos magnéticos y al diseño sin aceite. La velocidad del compresor se ajusta mediante el accionamiento de veloentre 16 °C y 0 °C y las UTAs ya no necesitan refrigeración adicional y podrán trabajar en modo free cooling térmico. En cambio, la carga de refrigeración se limita ahora a la llamada carga base y sólo incluye las cargas del interior del edificio. Sin embargo, en las enfriadoras condensadas por agua convencionales, se requiere una temperatura del agua de condensación de al menos 18 °C para el buen funcionamiento de la enfriadora. Por lo tanto, para garantizar su funcionamiento durante todo el año, debe instalarse una válvula de control del agua de condensación, que mantiene la temperatura mínima del agua de condensación durante su funcionamiento (véase el diagrama 1). Cuando las temperaturas descienden a grados negativos en invierno, una opción es utilizar el free cooling convencional en modo de cambio para cubrir la carga base. En este caso, la enfriadora puede desconectarse por completo. En su lugar, la capacidad de free cooling se genera mediante un intercambiador de calor de placas adicional, y la enfriadora de recirculación se utiliza como free cooling. El intercambiador de calor de placas debe diseñarse para la temperatura del consumidor más baja. Diagrama 1.
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