Análisis 13: Torre de refrigeración como foco térmico de condensador

Un condensador enfriado por agua de un sistema de aire acondicionado central rechaza el calor al ambiente a través de una torre de enfriamiento de contraflujo.

El agua entra a la torre de enfriamiento a 44 °C y sale a 23 °C. El caudal másico de aire es de 124 kg/s. El aire ambiente ingresa a la torre de enfriamiento a 22 °C y 60 % de humedad relativa y sale a 30 °C y 100 % de humedad relativa. La temperatura del agua de reposición es de 24 °C. La presión es constante a 101.325 kPa.

Altura sobre el nivel del mar: 1000 m

Obtenga:

• La tasa de flujo másico de agua

• La tasa de suministro de agua de reposición

• La tasa de rechazo de calor en el condensador

• Porcentaje de evaporación

• Eficiencia de la torre de refrigeración

• Irreversibilidad

• Eficiencia exergética

Una torre de enfriamiento es un dispositivo de eliminación de calor que utiliza agua para transferir el calor residual del proceso a la atmósfera. Asimismo, una torre de refrigeración industrial funciona según el principio de eliminar el calor del agua mediante la evaporación de una pequeña porción de agua que se recircula a través de la unidad. La mezcla de agua tibia y aire más frío libera calor latente de vaporización, lo que hace que el agua se enfríe.

Una torre de enfriamiento industrial es un componente crítico de muchos sistemas de refrigeración y se puede encontrar en industrias como plantas de energía, procesamiento químico, centrales nucleares, acerías y muchas empresas manufactureras donde el enfriamiento del proceso es necesario. Además, una torre de refrigeración comercial se puede utilizar para proporcionar refrigeración de confort para grandes edificios comerciales como aeropuertos, escuelas, hospitales u hoteles.

Una torre de enfriamiento industrial puede ser más grande que un sistema de acondicionamiento de aire y se usa para eliminar el calor absorbido en los sistemas de circulación de agua de enfriamiento que se usan en plantas de energía, refinerías de petróleo, plantas petroquímicas, plantas de procesamiento de gas natural, plantas de procesamiento de alimentos y otras instalaciones industriales.

Ajustamos el parámetro "Approach" para obtener una temperatura de agua a la salida de 23°C.

Balance energético:

Balance exergético: