Equip amb ventilador: refredament i calefacció industrial

Quina és la diferència entre una refredadora, un aerotermo i un aerorefrigerador?

La refredadora refreda un fluid de procés amb circuit frigorífic; l’aerotermo condiciona la temperatura d’un espai; l’aerorefrigerador dissipa calor d’un fluid directament a l’exterior sense circuit frigorífic.

Les tres tipologies usen convecció forçada d’aire, però serveixen finalitats molt diferents. La refredadora incorpora un circuit frigorífic (compressor, condensador per aire, expansió i evaporador) per produir fred i refredar un fluid de procés circulant per un circuit tancat — és l’equivalent al circuit de refrigeració d’un equip de climatització, però per a ús industrial. L’aerotermo no té circuit frigorífic: pren energia tèrmica d’un fluid caloportador (vapor, aigua calenta o glicol calent) i la transfereix a l’aire ambient d’un espai de treball per escalfar-lo; en la seva versió de refredament, fa el procés invers (glicol fred o aigua gelada per refredar l’aire de l’espai). L’aerorefrigerador tampoc té circuit frigorífic: pren el calor del fluid de procés (que pot venir de cogeneració, compressors o maquinària) i el dissipar directament a l’exterior a través d’una bateria de tubs i aletes amb ventiladors. La selecció depèn de si la funció és produir fred (refredadora), condicionar un espai (aerotermo) o dissipar calor de procés (aerorefrigerador).

Poden els equips amb ventilador operar en exteriors i en climes càlids?

Sí, poden estar concebuts per operar en exterior, però la potència tèrmica efectiva es redueix quan la temperatura ambient s’acosta a la temperatura del fluid de procés.

Tots tres equips poden instal·lar-se en exterior. La limitació tèrmica fonamental és que la temperatura ambient és el “sumidero” de calor: quan l’ambient s’escalfa (estiu, climes càlids), la capacitat de dissipar calor o de refredar el fluid de procés es redueix. Per a instal·lacions en climes mediterrani o àrid, BOIXAC realitza el dimensionament prenent com a referència les temperatures màximes anuals del lloc (tipicament 35–40°C), no les temperatures mitjanes. En climes molt càlids, es pot sobredimensionar la bateria, augmentar el cabal d’aire (ventiladors més grans o en paral·lel) o optar per un sistema de pre-refredament adiabàtic de l’aire d’entrada.

Els equips amb ventilador necessiten manteniment periòdic?

Sí, principalment neteja de la bateria de bescanvi i revisió dels ventiladors. El circuit no requereix tractament d’aigua.

El manteniment principal consisteix en la neteja periòdica de la bateria de tubs i aletes, que pot acumular pols, cotó, pol·len o restes orgàniques que redueixen el pas d’aire i el coeficient de transferència. En entorns rurals, agrícoles o propers a arbres, la freqüència de neteja pot ser alta (cada 3–6 mesos). Els ventiladors requereixen revisió dels coixinets i comprovació del balanç de les pales en operació prolongada. El gran avantatge respecte a una torre de refrigeració és que no hi ha circuit d’aigua oberta: no cal tractament antilegionel·la, no hi ha incrustació de calcari i no hi ha riscos d’abocaments. BOIXAC indica el pla de manteniment recomanat en la documentació tècnica de cada equip.

Es pot regular la potència d’un equip amb ventilador?

En general sí, mitjançant variador de freqüència als motors dels ventiladors, on la velocitat de gir s’ajusta a la demanda tèrmica real.

La regulació de potència és una característica habitual en equips moderns amb ventilador. Les opcions principals són: (a) Variador de freqüència (VFD) als motors dels ventiladors: permet ajustar contínuament el cabal d’aire en funció de la temperatura de sortida del fluid o de l’espai, obtenint un estalvi energètic significatiu en operació a càrrega parcial. (b) Encesa/apagada per etapes (on/off per cada ventilador en equips multiventilador): control per passos discrets, menys eficient energèticament però més econòmic. (c) Variació de pas de pales en ventiladors axials d’alt rendiment: permet ajustar el cabal d’aire sense modificar la velocitat del motor. BOIXAC especifica el sistema de regulació adequat per a cada aplicació en funció del perfil de càrrega del procés.

Quin és el rang de potència típic dels equips amb ventilador industrials?

Des de pocs kW en aerotermos de nau fins a desenes de MW en aerorefrigeradors per a cogeneració o indústria pesada.

El rang de potència és molt ampli i depèn de la tipologia. Els aerotermos per a naus industrials cobreixen de 10 kW a 200–300 kW per unitat, amb possibilitat d’instal·lar diverses unitats en paral·lel. Les refredadores industrials amb condensació per aire van de 5 kW fins a diversos centenars de kW. Els aerorefrigeradors per a cogeneració, compressors d’aire o indústria pesada poden arribar a potències de l’ordre d’1 MW o superiors per unitat, i es configuren en bateries de múltiples unitats per a projectes de gran escala. BOIXAC analitza les necessitats tèrmiques del procés i especifica la solució adequada en potència, dimensions i configuració per a cada instal·lació.

Un equip amb ventilador pot substituir una torre de refrigeració?

En molts casos sí, especialment quan es busca eliminar el consum d’aigua i els riscos associats al circuit obert.

L’aerorefrigerador és la solució que substitueix directament la torre de refrigeració en circuits de dissipació de calor. Les avantatges respecte a la torre son: zero consum d’aigua de compensació, eliminació dels riscos de legionel·la i dels requisits de tractament biocida, absència d’abocaments, menor manteniment i operació en clima fred sense risc de congelació del circuit obert. La limitació principal és que la temperatura mínima assolible del fluid de procés amb un aerorefrigerador és sempre superior a la temperatura ambient (tipicament 5–10°C per sobre de la temperatura de bulb sec exterior), mentre que una torre de refrigeració pot assolir temperatures 2–4°C per sobre de la temperatura de bulb humit, que en climes humits pot ser significativament inferior. En la majoria d’aplicacions industrials on el procés admeti la temperatura de retorn d’un aerorefrigerador, la substitució és directa i econòmicament favorable.