Temperatura de bulbo húmedo y rendimiento de la torre de enfriamiento

¿Qué significa temperatura de bulbo húmedo?

La temperatura de bulbo húmedo tiene en cuenta tanto el calor como la humedad, a diferencia de la medida de temperatura estándar que ves en tu aplicación meteorológica. Refleja lo que esa combinación significa para la capacidad del cuerpo humano de enfriarse.

La temperatura de bulbo húmedo es el nivel más bajo de temperatura que puede obtenerse mediante el enfriamiento por evaporación de una superficie ventilada cubierta de hielo o mojada con agua.

Indica una temperatura cercana a la temperatura termodinámica o real. Es el nivel más bajo de temperatura alcanzable en las condiciones ambientales actuales provocadas por la evaporación del agua.

Temperatura de bulbo húmedo y rendimiento de las torres de refrigeración

Las torres de refrigeración evaporativa permiten que muchos edificios de todo el mundo disfruten de temperaturas interiores moderadas. Sirven como paso final de transferencia de calor que traslada el calor del interior del edificio al entorno circundante. Además de su amplia aplicación en grandes sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado residenciales, comerciales e industriales, existen numerosas aplicaciones de refrigeración de procesos que emplean torres de enfriamiento evaporativo como medio eficaz de eliminación del calor.

Delta Cooling Towers, Inc. es un fabricante mundialmente reconocido de torres de refrigeración resistentes a la corrosión, purgadores de aire y depósitos fabricados en HDPE para proporcionar un servicio de larga duración. La empresa publicó un artículo titulado "Entender las temperaturas de bulbo húmedo y cómo afectan al rendimiento de las torres de refrigeración". El post original está en esta página del sitio web de la empresa, y todo el crédito por el artículo es para ellos. Lo compartimos a continuación también, ligeramente editado para el formato de este foro. Del artículo...

Una torre de refrigeración utiliza principalmente el calor latente de vaporización (evaporación) para enfriar el agua de proceso. El aire proporciona una refrigeración adicional menor debido a su aumento de temperatura. La selección y el rendimiento de una torre de refrigeración se basan en el caudal de agua, la temperatura de entrada del agua, la temperatura de salida del agua y la temperatura ambiente de bulbo húmedo. La temperatura ambiente de bulbo húmedo y su efecto en el rendimiento es el tema de este artículo. La temperatura ambiente de bulbo húmedo es una condición que se mide con un dispositivo llamado psicrómetro. Un psicrómetro coloca una fina película de agua en el bulbo del termómetro que se hace girar en el aire. Después de aproximadamente un minuto, el termómetro mostrará una temperatura reducida. El punto más bajo en el que la temperatura no se reduce al dejar de girar el termómetro se denomina temperatura de bulbo húmedo. La temperatura de bulbo húmedo medida es una función de la humedad relativa y de la temperatura ambiente. La temperatura de bulbo húmedo mide esencialmente cuánto vapor de agua puede contener la atmósfera en las condiciones meteorológicas actuales. Una temperatura de bulbo húmedo más baja significa que el aire es más seco y puede contener más vapor de agua que a una temperatura de bulbo húmedo más alta. Por ejemplo:

Dado que las celdas de las torres de refrigeración enfrían el agua por evaporación, la temperatura de bulbo húmedo es la variable crítica de diseño. Por lo general, una torre de enfriamiento evaporativo puede suministrar agua de refrigeración entre 5° y 7° por encima de la temperatura ambiente de bulbo húmedo. Esto significa que si la temperatura de bulbo húmedo es de 78°F, lo más probable es que la torre de enfriamiento proporcione agua de refrigeración entre 83° - 85°F, no menos. La misma célula de torre, en un día en que la temperatura de bulbo húmedo es de 68 °F, es probable que proporcione agua de refrigeración de 74 °F a 76 °F. Al seleccionar una célula de torre de refrigeración, se debe utilizar la temperatura de bulbo húmedo más alta o de diseño que encontrará su zona geográfica. Las temperaturas de bulbo húmedo más elevadas se dan durante el verano, cuando las temperaturas del aire y la humedad son más altas. Por ejemplo, en Indianápolis, Indiana, la temperatura de bulbo húmedo de diseño es de 78°F. Históricamente, Indianápolis puede esperar menos de una hora al año en que las condiciones superen los 78°F de bulbo húmedo. Normalmente, 6.000 horas al año tendrán un bulbo húmedo de 60°F o menos, lo que significa que una célula de torre de refrigeración diseñada para un bulbo húmedo de 78°F podrá producir agua de 65-67°F durante 6.000 horas al año durante casi 70% del año. La mayoría de las torres de refrigeración tienen una capacidad nominal para una temperatura de bulbo húmedo "estándar" de 78°F. Esto significa que en los días en que la temperatura de bulbo húmedo es de 78 °F, la torre producirá su capacidad declarada. En otras palabras, una torre clasificada para producir 135 toneladas de refrigeración producirá 135 toneladas de refrigeración a una temperatura de bulbo húmedo de 78 °F. A una temperatura de bulbo húmedo más alta, disminuye la capacidad de la célula de la torre para producir agua más fría. Cada ubicación tiene una temperatura de bulbo húmedo de diseño única (en el peor de los casos) que publican organizaciones como ASHRAE y que puede obtenerse fácilmente.

¿Qué significa que la temperatura del agua de su torre de refrigeración sea superior a los 5-7 °F por encima de la temperatura de bulbo húmedo actual?

Su carga de refrigeración puede ser mayor que la capacidad nominal de su torre de refrigeración.
Su torre de refrigeración puede haber perdido eficiencia
Debido a la acumulación de incrustaciones en las superficies de intercambio de calor de la torre.
Debido a la pérdida de flujo de aire a través de las superficies de intercambio de calor.
Debido a un flujo de agua inadecuado por boquillas obstruidas o al funcionamiento de la bomba.

¿Qué puede hacer para mejorar el rendimiento de su torre?

Añadir capacidad de células de torre
Comprobar las pérdidas de eficacia descritas anteriormente
Sustituir las superficies de intercambio de calor por relleno nuevo y limpio.
Compruebe que el flujo de aire es correcto
Compruebe que el caudal de agua es el previsto
Comprobar que la boquilla no esté obstruida o rota

El rendimiento de las torres de refrigeración depende de las condiciones ambientales de bulbo húmedo. Las temperaturas de bulbo húmedo más elevadas se dan en verano, cuando la humedad ambiental y relativa es mayor. El diseño inicial y el mantenimiento adecuado del sistema son fundamentales para garantizar que la torre de refrigeración proporcione la refrigeración deseada.

Para obtener más información, o para hablar de sus propios retos de transferencia de calor, póngase en contacto con un especialista en aplicaciones de productos. Combine sus conocimientos y experiencia con los de ellos para desarrollar una solución eficaz.

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