Hay diferentes tipos de torres de enfriamiento para ayudar a resolver un problema importante en el mundo moderno: ¡eliminar el exceso de calor! Se debe eliminar una gran cantidad de calor generado por procesos industriales y diferentes máquinas si desea que su sistema funcione de manera eficiente y reducir la cantidad de dinero que necesita pagar por la presión adicional que utilizan estos sistemas ineficientes.

Con eso en mente, se han diseñado tipos de torres de enfriamiento para satisfacer diferentes necesidades en esta área y ayudar a ahorrar dinero a largo plazo. En el artículo de hoy, quiero hablar sobre estos diferentes tipos y ayudarlo a conocerlos uno por uno para elegir el adecuado para su sistema. 

Diferentes tipos de torres de enfriamiento.

Los diferentes tamaños y tipos de torres de enfriamiento se adaptan a las diferentes necesidades y aplicaciones de las torres de enfriamiento. Aunque los diferentes tipos tienen diferentes diseños de torres de enfriamiento, la función básica de todos estos tipos sigue siendo la misma, ya que todos tienen el mismo propósito de disipar el calor de un sistema al aire a través de la evaporación.

A continuación, puede ver las diferentes clasificaciones de las torres de enfriamiento:

• Clasificación por uso
• Calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC)
• torres de enfriamiento industriales
• Clasificación por construcción
• Tipo de paquete
• Tipo paquete en campo

• Métodos de generación de flujo de aire
• Tiro natural
• Tiro mecánico
• tiro inducido
• tiro forzado
• Tiro natural asistido por ventilador

• Métodos de transferencia de calor
• Torres de enfriamiento húmedo
• torres de enfriamiento en seco
• Torres de enfriamiento de fluidos o circuito cerrado
• Torres de refrigeración híbridas

• Flujo de aire a agua
• Flujo cruzado
• Contraflujo

Clasificación por uso

Las torres de enfriamiento según su uso se clasifican en dos tipos que se describen a continuación.

• Calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC)

Una torre de refrigeración HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado) se utiliza para eliminar el calor no deseado de un enfriador. Los enfriadores enfriados por líquido normalmente son más eficientes energéticamente que los enfriadores enfriados por aire debido al rechazo de calor al agua de la torre a la temperatura de bulbo húmedo o cerca de ella. Los enfriadores enfriados por aire deben rechazar el calor a la temperatura de bulbo seco más alta y, por lo tanto, tener una efectividad promedio más baja del ciclo de Carnot inverso.

Las torres de enfriamiento HVAC suelen ser más pequeñas que las torres de enfriamiento industriales y sirven para aplicaciones más comerciales, como el enfriamiento del agua de recirculación de las refinerías de petróleo, las centrales eléctricas y las plantas químicas, así como para el enfriamiento de edificios, como grandes edificios de oficinas, hospitales, escuelas y universidades.

• torres de enfriamiento industriales

Las torres de enfriamiento industriales se pueden usar para eliminar el calor de varias fuentes, como maquinaria o material de proceso calentado. El uso principal de las grandes torres de refrigeración industriales es eliminar el calor absorbido en los sistemas de circulación de agua de refrigeración utilizados en centrales eléctricas, refinerías de petróleo, plantas petroquímicas, plantas de procesamiento de gas natural, plantas de procesamiento de alimentos, plantas de semiconductores y otras industrias. instalaciones tales como en condensadores de columnas de destilación, para enfriar líquido en cristalización, etc.

Clasificación por construcción

Las torres de enfriamiento pueden diferir según su construcción, que incluye:

• Tipo de paquete

La carcasa de este tipo ha sido diseñada con materiales como el poliéster reforzado con fibra de vidrio debido a su capacidad de resistencia al calor y también a su alta durabilidad, además, los materiales utilizados para crear la carcasa de este tipo también deben estar libres de corrosión. Este tipo es prefabricado y compacto; por lo tanto, su transporte es fácil. El tipo de paquete se utiliza en las instalaciones donde se requiere un bajo rechazo de calor; como edificios de oficinas, hospitales y centros comerciales. Debido a su uso frecuente en áreas residenciales o cerca de ellas, el control del nivel de sonido es un tema relativamente más importante para las torres de enfriamiento tipo paquete.

• Tipo de montaje en campo

A diferencia del tipo de paquete, este tipo de torre de enfriamiento industrial es grande y se usa en grandes instalaciones como centrales eléctricas, plantas de procesamiento de acero, refinerías de petróleo o plantas petroquímicas debido a su mayor capacidad de rechazo de calor. Se pueden adaptar a sus necesidades industriales y en base a especificaciones personalizadas.

2. Métodos de generación de flujo de aire

Con respecto a la extracción de aire a través de la torre, existen tres tipos de torres de enfriamiento: torre de enfriamiento de tiro natural , tiro mecánico y tiro natural asistido por ventilador.

• Tiro natural

La forma y el diseño de este tipo permiten el flujo de aire de forma natural por toda la torre. La ley de las diferentes densidades entre el aire caliente y el aire ambiente hace posible este proceso. El aire cálido y húmedo es más danzante que el aire frío y subirá a través de la torre, mientras que el aire frío y seco que está fuera de la torre cae por la torre. Este proceso ocurre en un bucle y, como resultado, enfría el agua. Las torres de tiro natural generalmente se ubican fuera del edificio para tener el flujo de aire adecuado.

• Tiro mecánico

Este tipo de torre de enfriamiento necesita un ventilador para forzar el aire a través del sistema como uno de los pasos necesarios para enfriar el agua que fluye en el sistema con la ayuda de este aire. Este aire circula con la ayuda de hélices o ventiladores centrífugos. La velocidad del ventilador se puede controlar y, como resultado, el control de la capacidad también se vuelve fácil.

En comparación con el tipo de tiro natural, este tiene una estructura mucho más pequeña. La eficacia de las torres de tiro mecánico es mucho mayor que la de las torres de tiro natural y, a diferencia de las torres de tiro natural, se pueden ubicar en cualquier lugar dentro del edificio cuando se descargan correctamente. Pero una de sus desventajas es que consumen más energía que el otro tipo y su funcionamiento cuesta más.

Las torres de enfriamiento de tiro mecánico constan de dos tipos que son los siguientes.

• tiro inducido

El tiro inducido es una torre de tiro mecánico con un ventilador en la descarga (en la parte superior) que sube el aire a través de la torre. El ventilador induce aire caliente y húmedo por la descarga. Esto produce velocidades de aire de entrada bajas y de salida altas, lo que reduce la posibilidad de recirculación en la que el aire descargado fluye de regreso a la entrada de aire. Esta disposición de ventilador/aleta también se conoce como extracción.

• tiro forzado

El tiro forzado es una torre de tiro mecánico con un ventilador tipo soplador en la entrada. El ventilador fuerza el aire hacia la torre, creando altas velocidades de aire de entrada y bajas de salida. La baja velocidad de salida es mucho más susceptible a la recirculación. Con el ventilador en la entrada de aire, el ventilador es más susceptible a complicaciones debido a las condiciones de congelamiento. Otra desventaja es que un diseño de tiro forzado normalmente requiere más potencia del motor que un diseño de tiro inducido equivalente. El beneficio del diseño de tiro forzado es su capacidad para trabajar con alta presión estática. Estas configuraciones se pueden instalar en espacios más reducidos e incluso en algunas situaciones de interior. Esta geometría de ventilador/aleta también se conoce como soplado.

• Tiro natural asistido por ventilador

La corriente de aire natural asistida por ventilador es un tipo híbrido que parece una configuración de corriente de aire natural, aunque el flujo de aire es asistido por un ventilador.

3. Métodos de transferencia de calor

Hay cuatro tipos en esta categoría, que incluyen:

• Torres de enfriamiento húmedo o circuito abierto

Este tipo utiliza agua para enfriar la instalación. La disminución de la temperatura del proceso y el aumento de la temperatura de bulbo húmedo y la humedad del aire indican la transferencia de calor en la torre. Por lo general, producen emisiones de deriva que no son peligrosas, pero se pueden usar algunos eliminadores para minimizar la deriva. Este tipo es asequible, renovable y rentable, y esa es una de las razones de su popularidad.

• torres de enfriamiento en seco

La superficie que separa el aire ambiente del fluido de trabajo es la encargada de transferir el calor. Esta operación se basa en el principio de transferencia de calor que ocurre por un intercambiador de calor con aletas extendidas. Este tipo no consume agua, ya que el ventilador utiliza un motor eléctrico para funcionar.

• Torres de enfriamiento de fluidos o circuito cerrado

El fluido que se menciona en el nombre de este tipo se crea con una mezcla de agua con glicol. Luego, el fluido circula en el serpentín por todo el sistema para eliminar el exceso de calor. Son de alta productividad y tienen menos tiempo de inactividad. Puede usarlos donde la superficie necesita estar libre de contaminación.

• Torres de refrigeración híbridas

Las torres de enfriamiento híbridas son torres de enfriamiento de circuito cerrado que pueden cambiar entre operación húmeda y seca. Esto ayuda a equilibrar los ahorros de agua y energía en una variedad de condiciones climáticas.

Flujo de aire a agua

La categorización de las torres de enfriamiento según el flujo de aire a agua incluye:

• Flujo cruzado

El aire en este tipo de torre de enfriamiento puede fluir horizontalmente y el agua caliente fluye hacia abajo verticalmente. El agua caliente fluye desde los depósitos de distribución y el flujo de aire enfría el agua para alcanzar el resultado deseado. Este tipo se considera menos eficiente que el de contraflujo, ya que es más propenso a congelarse y acumular suciedad en el relleno, especialmente en áreas polvorientas o arenosas . Además, tiene un mayor consumo de energía ya que se necesita más aire en este tipo para completar el proceso debido al menor tiempo de contacto con el flujo de aire.

• Contraflujo

Este es uno de los tipos de torres de enfriamiento que también es popular. El agua caliente en este tipo entra por la parte superior y el aire sale por la parte inferior para salir por la parte superior. Hay canales con caños laterales que a través de ellos se distribuye el agua. Entre las ventajas de este tipo, se puede mencionar el menor consumo de energía en comparación con el tipo de flujo cruzado. Además, el mantenimiento es fácil y asequible y son más compactos que sus homólogos. En las torres de enfriamiento de contraflujo, la fragmentación del agua en el rocío hace que la transferencia de calor sea más eficiente.

Las desventajas de estas torres de enfriamiento incluyen costos iniciales y a largo plazo más altos, principalmente debido a los requisitos de la bomba. Además, suelen ser más ruidosos, debido a la mayor altura de la cascada desde el fondo del relleno hasta el depósito de agua fría.