Los refrigeradores de recirculación son sistemas de refrigeración líquida "listos para usar" que ofrecen un control preciso de la temperatura y/o una refrigeración por debajo de la temperatura ambiente.
Cómo prolongar la vida útil y confiabilidad de su sistema
Los enfriadores de recirculación se utilizan para enfriar varios tipos de equipos, incluidos equipos médicos, láseres, microscopios, instrumentación analítica, equipos de procesamiento de semiconductores, fuentes de alimentación, electrónica y muchas otras aplicaciones. Los refrigeradores tienen numerosas opciones para configurar el sistema según su aplicación en particular. Estas opciones de refrigeradores incluyen protección, conveniencia, aplicaciones especiales y compatibilidad de fluidos.
Las opciones de protección y conveniencia que se presentan a continuación incluyen válvulas de flujo externas, válvulas externas de alivio de presión, sistemas antisifón, filtros de aire, filtros de agua y capacidades de arranque remoto. La selección de las opciones apropiadas puede facilitar el funcionamiento y mantenimiento de su refrigerador, minimizar el riesgo de falla prematura del sistema y asegurar un rendimiento óptimo.
Las válvulas y los filtros se consideran opciones de protección. Las válvulas ayudan a controlar el flujo y la presión de su aplicación.
Opciones para proteger los refrigeradores de recirculación Boyd
Válvula de flujo externa
Una opción altamente recomendada es la válvula de flujo externa. Una válvula de flujo externa es una válvula de globo de ajuste manual que se emplea para controlar el caudal de refrigerante en su aplicación. A medida que se abre la válvula, más flujo se desvía de la aplicación y se redirige nuevamente a la línea de retorno del refrigerador.
La válvula de flujo externa se instala en la parte posterior del refrigerador en paralelo con el suministro/retorno de refrigerante.
Esta opción resulta útil en aplicaciones donde se desconoce la pérdida de presión del proceso o se requiere un flujo específico. También brinda máxima flexibilidad para usar el refrigerador a diferentes caudales.
Válvula externa de alivio de presión
Otra opción es una válvula externa de alivio de presión. Esta válvula permite que el refrigerador de recirculación continúe funcionando y mantenga la temperatura y presión si el flujo hacia la aplicación se ve interrumpido momentáneamente. Por ejemplo, esto podría resultar de utilidad si su aplicación se enciende y apaga de forma cíclica. La válvula externa de alivio de presión también se puede usar para evitar que la alimentación del refrigerador supere la configuración de presión predeterminada. Las opciones de válvula externa de alivio de presión y válvula de flujo externa no deben seleccionarse juntas, ya que la interacción entre ambas puede ser difícil de controlar.
La válvula externa de alivio de presión es una válvula de retención que se ajusta manualmente y puede fijarse en 50-100 psig. Cuando se interrumpe el flujo, la válvula se abre y lo desvía hacia el retorno del refrigerador. Esta válvula suele instalarse externamente en la parte posterior del refrigerador en paralelo con el suministro/retorno del refrigerante. Al usar una bomba de desplazamiento positivo junto con una válvula externa de alivio de presión, el ajuste de la válvula de derivación integral de la bomba habitualmente se aumenta a 90 psi. La finalidad de esto es evitar que la bomba desvíe el flujo y cree una condición de bajo flujo en la línea de retorno, lo que hará que el refrigerador se apague. Para evitar esta condición de bajo flujo se requieren caudales mínimos de 0.5 gpm para los modelos de refrigeradores de RC006 a RC022 de Boyd, y de 1.5 gpm para los modelos RC030 y RC045 de Boyd.
Sistema antisifón
Una opción de válvula que ofrece tanto protección como conveniencia es el sistema antisifón. Este sistema permite instalar un refrigerador en una elevación inferior a la de la aplicación. El tanque del refrigerador tiene ventilación, de modo que cuando se apague, el refrigerante en las mangueras entre el refrigerador y la aplicación regresará al tanque si la aplicación está en una elevación más alta que el refrigerador. En esta situación, el fluido puede desbordarse del tanque si no hay un sistema antisifón instalado. La opción de sistema antisifón es más beneficiosa cuando el espacio es un problema y la única ubicación disponible para el refrigerador es debajo de la aplicación o en un recinto limpio.
El sistema antisifón consiste en una válvula interna y válvulas solenoides que se instalan en las líneas de suministro y retorno, respectivamente. La válvula de retención permite que el flujo de refrigerante llegue a la aplicación, pero también evita que regrese al refrigerador. La válvula solenoide se abre para permitir el flujo de refrigerante cuando la alimentación está conectada y se cierra para evitar que el refrigerante regrese al tanque ventilado del refrigerador cuando este se desconecta.
Tal como las válvulas, los filtros ayudan a proteger su refrigerador y su aplicación.
Filtro de aire
Para entornos con polvo y/o suciedad, se recomienda fervientemente el uso de un filtro de aire. Un filtro de aire ayuda a evitar la acumulación de polvo que podría disminuir la capacidad de enfriamiento del refrigerador. También reduce la necesidad de limpiar la bobina condensadora y otros componentes internos de refrigeración. Instalado en el interior del refrigerador detrás de la rejilla frontal, el filtro de aire es fácilmente accesible. Boyd recomienda reemplazar el filtro de aire periódicamente dependiendo del nivel de polvo en el aire. Por ejemplo, en un entorno limpio, como un laboratorio con aire acondicionado, es posible que el filtro de aire solo deba cambiarse cada 6 meses. Sin embargo, en un entorno con gran cantidad de polvo o suciedad, como un taller mecánico, es posible que los filtros deban cambiarse todos los meses.
Filtro de refrigerante de 5 micras
Tan importante como un filtro de aire es el filtro de agua o refrigerante. Tal como su nombre lo indica, un filtro de 5 micras elimina partículas de hasta 5µ (0.197 mil) del refrigerante suministrado a su aplicación, lo que protege el equipo de obstrucciones o daños a causa de la acumulación de partículas. Se sitúa en la línea de suministro del refrigerador. La totalidad del flujo de refrigerante se dirige a través del filtro. Si un refrigerador tiene tanto un filtro de refrigerante como una válvula de flujo o de alivio de presión, el filtro se instalará después de la válvula. En esta situación, el 100% del flujo de refrigerante hacia la aplicación pasará por el filtro. Boyd recomienda que el filtro se inspeccione el día después de la configuración inicial y semanalmente después de eso. Si no se cambian los cartuchos del filtro es posible que el flujo disminuya y, en consecuencia, se reduzca la capacidad de enfriamiento del refrigerador o se apague el sistema.
Estos filtros pueden emplearse con bombas de turbina o de desplazamiento positivo. Son especialmente beneficiosos al utilizar bombas de desplazamiento positivo, las cuales son sensibles a las partículas. No se recomienda el uso de filtros de refrigerante con bombas centrífugas ya que la pérdida de presión en el filtro es demasiado alta.
La opción de arranque remoto se considera una opción de conveniencia:
Arranque remoto
La opción de arranque remoto permite que un circuito externo controle la función de encendido/apagado del refrigerador a través de los contactos secos en la parte posterior del refrigerador. También se incluye un reinicio automático con el paquete de controlador del refrigerador estándar, sin embargo, la función de arranque remoto puede ser ventajosa para quienes desean arrancar sus equipos y el refrigerador de recirculación al mismo tiempo desde una computadora o un relé para facilitar la operación. El arranque remoto también puede evitar que las aplicaciones funcionen sin el refrigerador y viceversa, lo que podría causar daños, consumo innecesario de energía, etc.
Opciones de refrigeradores para requisitos avanzados y aplicaciones especializadas
Los refrigeradores de recirculación son sistemas de refrigeración líquida que ofrecen un control preciso de la temperatura y/o una refrigeración por debajo de la temperatura ambiente (Figura 1). Los refrigeradores tienen muchas opciones para poder integrarse con facilidad a una amplia gama de aplicaciones. Estas opciones de refrigeradores de recirculación incluyen aplicaciones especiales, compatibilidad de fluidos, protección y conveniencia.
Las aplicaciones especiales y las opciones de enfriador de compatibilidad de fluidos, que se presentan a continuación, incluyen un calentador, un paquete de aislamiento interno, operación a baja temperatura, condensador refrigerado por agua y un punto de ajuste de 0.1 ° C.
Calentador
Cuando la temperatura ambiente esté por debajo de la temperatura de ajuste requerida de su refrigerador, es posible que necesite un calentador. Esta opción es especialmente útil cuando el equipo se apaga por la noche, o se enciende y apaga en un entorno frío. La opción del calentador es uno de resistencia eléctrica sumergido de 2000 W y 230 V que permite llegar con mayor rapidez a la temperatura de ajuste durante los arranques en frío o los ciclos frecuentes de ajuste del refrigerante. Viene con una función incorporada de apagado por exceso de temperatura (no regulable). Cuando el refrigerante se encuentra a 3 °C de la temperatura de ajuste, el calentador se apaga y el ciclo de refrigeración entra en funcionamiento hasta alcanzar dicha temperatura ajuste. Esta opción está disponible en los modelos RC011 a RC045 de Boyd. No amplía el rango de temperatura del refrigerante.
Paquete de aislamiento interno
Un paquete de aislamiento interno reduce significativamente la formación de condensación en el tanque, el cabezal de la bomba y las líneas de refrigerante cuando la temperatura de ajuste del refrigerante está por debajo del punto de rocío ambiental. Ayuda a prevenir la corrosión dentro del refrigerador así como los daños en los componentes electrónicos a causa del goteo. Se recomienda un paquete de aislamiento interno para aplicaciones donde la temperatura de ajuste es de 10 °C o menos así como cuando la temperatura ambiente está por encima de los 25 °C.
Funcionamiento a baja temperatura
Para los puntos de ajuste de baja temperatura (-5 °C a 25 °C), la opción de funcionamiento a baja temperatura maximiza el rendimiento y brinda una mayor capacidad de enfriamiento a baja temperatura que un refrigerador estándar. Al seleccionar esta opción se requiere un paquete de aislamiento interno. El funcionamiento a baja temperatura se utiliza en láseres, refrigeración de rayos X, instrumentación analítica y más.
Condensador refrigerado por agua
Otra opción es un condensador refrigerado por agua. Esta opción permite expulsar el calor a una fuente externa de refrigerante líquido a través de un condensador de líquido a líquido con placa de soldadura en vez de expulsarlo al aire ambiente con un condensador de líquido a aire. Esta opción evita el calentamiento del recinto y la posible sobrecarga del aire acondicionado. Además, los refrigeradores enfriados por agua son más silenciosos porque no tienen un ventilador en el condensador. Normalmente, el refrigerante líquido es el agua de las instalaciones, pero también puede ser otro refrigerador situado en otra habitación. La capacidad de enfriamiento del refrigerador se basa en la temperatura del agua en las instalaciones de 75 °F (24 °C) a una presión por debajo de los 100 psi. La Figura 2 muestra los caudales de agua recomendados en las instalaciones para cada refrigerador de recirculación Boyd. Comuníquese con el sector de Ingeniería de aplicaciones de Boyd para conocer los caudales requeridos en las instalaciones a diferentes temperaturas.
Tabla: Caudales de agua recomendados para Boyd enfriadores de recirculación
| Modelo | Caudal (min.) |
| RC011 | 1.4 gpm |
| RC022 | 1.4 gpm |
| RC030 | 1.9 gpm |
| RC045 | 3.4 gpm |
Punto de ajuste de 0.1 °C
Con un refrigerador estándar, el usuario puede regular la temperatura al grado más cercano. Con la opción de punto de ajuste de 0.1 °C, la temperatura se puede regular a la décima de grado más cercana, lo que permite un control más preciso de la temperatura de suministro del refrigerante. Solo está disponible en Celsius. Esta función se recomienda cuando la estabilidad de la temperatura es esencial. La refrigeración por láser y la refrigeración de instrumentación analítica son dos aplicaciones para las que podría seleccionar esta opción.
Las opciones de compatibilidad de fluidos incluyen un cartucho de agua desionizada (DI), tuberías de alta pureza y compatibilidad con PAO.
Cartucho de agua desionizada
Un cartucho de agua DI elimina los iones del refrigerante a la vez que mantiene un nivel de resistividad del fluido de entre 1- 3 megaohmios/cm mediante un flujo parcial a través del lecho de resina. El cartucho del filtro se instala en el exterior del retorno del refrigerador. Con esta opción se debe seleccionar tubería de alta pureza debido a la corrosividad del agua desionizada. El filtro debe reemplazarse cada 3-6 meses con funcionamiento normal. Se puede poner a prueba la resistividad para determinar si el cartucho debe cambiarse antes. (Esta opción no incluye una luz indicadora de resistividad y no está disponible con bombas centrífugas).
Tuberías de alta pureza
Con la opción de tuberías de alta pureza, todos los componentes húmedos son totalmente compatibles con el agua DI. Los componentes de alta pureza incluyen un evaporador soldado en níquel, una bomba de desplazamiento positivo de acero inoxidable y accesorios de nylon o chapados en níquel. Se recomienda fervientemente la opción de tuberías de alta pureza al seleccionar un cartucho de agua DI.
Compatibilidad con PAO
Normalmente, los refrigeradores estándar utilizan agua filtrada, y soluciones acuosas de etilenglicol y propilenglicol inhibidas. Sin embargo, también se puede usar polialfaolefina como refrigerante. La polialfaolefina (PAO) es un fluido de transferencia de calor que se emplea con frecuencia en las industrias militar y aeroespacial por sus propiedades dieléctricas y una amplia gama de temperaturas de funcionamiento. Al usar este fluido, es necesario seleccionar los materiales húmedos apropiados. La opción de compatibilidad con PAO incluye una bomba centrífuga de ½ HP, accesorios de latón, una manguera con cierre a presión, un filtro de aceite de 5 micras, un sistema antisifón y un paquete de aislamiento interno. La opción de compatibilidad con PAO está disponible solo en los refrigeradores de recirculación RC011, RC022, RC030 y RC045.
Hay muchas opciones disponibles con los refrigeradores de recirculación. Las opciones de compatibilidad con refrigerante y control de la temperatura son solo un par de ellas. Conocer las opciones disponibles es importante a la hora de determinar cómo un refrigerador cubrirá las necesidades de refrigeración líquida específicas de su aplicación.
Conclusión
Hay muchas opciones disponibles con los refrigeradores de recirculación. Las válvulas, los filtros y el arranque remoto son solo algunas de las opciones disponibles en los sistemas de refrigeración estándar. Seleccionar las opciones adecuadas puede ayudar a facilitar la operación y el mantenimiento de su sistema así como a mantener bajos los costos. Los sistemas modificados de refrigeración también pueden diseñarse para satisfacer otros requisitos adicionales. Por ejemplo, es posible diseñar refrigeradores de recirculación personalizados para lograr niveles acústicos más bajos, capacidad adicional de enfriamiento o potencia en vatios, diversos tamaños y formas, modelos con o sin "pieles" y más.
