A la hora de elegir un sistema de refrigeración para el proceso de calentamiento por inducción, hay que tener en cuenta muchos factores, como el coste, el espacio disponible, los servicios existentes, el consumo de energía y agua, la ubicación del equipo, el potencial de congelación, la fiabilidad y el mantenimiento.
Tipos de sistemas de refrigeración
Para la refrigeración por inducción se requiere un sistema único de refrigeración en bucle cerrado, y todos los componentes están fabricados con materiales no ferrosos (acero inoxidable, plástico, PVC, bronce o un tubo no conductor).
Los sistemas más complejos controlan la conductividad y pueden incorporar filtración y desionizadores de lecho mixto para pulir el agua. Las máquinas de bombeo más pequeñas suelen utilizar un intercambiador de calor con placas agua-agua y un refrigerador que enfría el aire en el punto de servicio. Las instalaciones de refrigeración por inducción de mayor tamaño incluyen:
- Torres de evaporación al aire libre
- Intercambiadores de calor refrigerados por aire (dry coolers)
- Enfriadoras de circuito cerrado
- Sistemas de refrigeración híbridos que utilizan una torre de circuito cerrado con free-coolers o una combinación de enfriador y free-cooler para reducir el consumo de energía y agua.
¿Qué recomendamos?
Recomendamos uno de los tres sistemas de refrigeración en función de sus requisitos de espacio, necesidades industriales y presupuesto:
- Sistema sencillo de refrigeración por agua
El sistema de refrigeración por agua más sencillo para el calentamiento por inducción es un depósito de agua con una bomba para mover el agua. Es increíblemente fácil de instalar y tiene un coste de inversión muy reducido. Esto lo hace perfecto para clientes con presupuestos más reducidos que aún así quieren obtener grandes resultados de su calentador de inducción.
- Torre cerrada de refrigeración por agua.
La torre de refrigeración por agua cerrada es ideal para los clientes que necesitan reducir al máximo el espacio que ocupan y, al mismo tiempo, mantener sus sistemas lo suficientemente fríos para que funcionen correctamente. Es menos caro que un enfriador pero funciona igual de bien. Y lo que es más importante, ocupa mucho menos espacio que el sistema de refrigeración por agua sugerido de depósito y bomba de agua. Los clientes con presupuesto suficiente pueden optar por esta opción en lugar de una enfriadora o una torre de refrigeración de circuito abierto, que son más caras.
Puede ajustar con precisión la transferencia de calor entre el agua de refrigeración y el agua interior. Por ejemplo, la temperatura del refrigerante en un sistema de bucle cerrado viene determinada por la temperatura cercana al aire diseñada para el intercambiador de calor y la temperatura máxima de entrada del líquido refrigerante. A continuación, la mezcla pasa al intercambiador de calor, donde el calor se transfiere a otro fluido refrigerante, como glicol/agua.
- Enfriadoras industriales.
Un enfriador industrial es un sistema de refrigeración que reduce la temperatura en máquinas, espacios industriales y líquidos de proceso, eliminando el calor de un sistema y trasladándolo a otro lugar. Es caro, pero ocupa muy poco espacio y es adecuado para clientes con poco espacio en laboratorios o fábricas.
Los tipos de enfriadoras de agua son las enfriadas por agua y por aire, divididas en enfriadoras por absorción de vapor y por compresión de vapor, que utilizan distintos métodos para extraer el calor recogido. Una enfriadora utiliza un sistema de refrigeración mecánica por compresión de vapor, que se conecta a un sistema de agua de proceso a través de un dispositivo denominado evaporador. Una enfriadora por compresión de vapor utiliza un refrigerante para absorber el calor del espacio y devolverlo al evaporador, que le quita calor, utilizando ventiladores para las enfriadoras por aire o agua para las enfriadas por agua.
Uso del agua
El agua de refrigeración, que circula por la mayor parte del sistema de inducción, está expuesta a CEM y potenciales de alta tensión, lo que da lugar a zonas propensas a la erosión y la corrosión.
La mala calidad del agua conduce rápidamente a la obstrucción de los canales de refrigeración, lo que hace que el dispositivo funcione a mayor temperatura, provocando la formación de arcos eléctricos y un elevado coste de sustitución. Por lo tanto, debe utilizar agua limpia y de baja conductividad y comprobar su calidad con regularidad. Los clientes suelen añadir agua destilada en botella a los sistemas de refrigeración más pequeños y sustituirla periódicamente para asegurarse de que está limpia. Además, los clientes pueden utilizar agua desionizada o de ósmosis inversa (OI) para las instalaciones más grandes, tratada con un inhibidor de la corrosión o un glicol reductor de la corrosión.
El agua no tratada, ya sea agua directamente desionizada o agua sin minerales, actuará como un limpiador agresivo y eliminará los metales del dispositivo. Por lo tanto, también debe evitarse el uso de agua municipal o de pozo.
Intercambiador de placas
Cuando los tubos están dispuestos en contracorriente, un intercambiador de calor de placas es muy eficaz para transferir calor. Un intercambiador de calor de placas soldadas es una alternativa de menor coste que suele utilizarse en aplicaciones de menor caudal y que normalmente se sustituye en lugar de limpiarse.
Una enfriadora refrigerada por aire utiliza circuitos mecánicos de refrigeración para evacuar el calor del agua de inducción al aire ambiente. Todo el calor generado por el proceso de conducción tiene que pasar por las bobinas de refrigeración antes de ser expulsado de nuevo al aire ambiente.
El refrigerador debe tener un tamaño preciso. Además, es mejor dimensionar la enfriadora para que funcione durante largos periodos de tiempo para permitir una buena circulación en el ciclo de refrigeración y garantizar que la enfriadora alcance temperaturas de funcionamiento estables.
Las enfriadoras requieren un mantenimiento regular y piezas de repuesto, que pueden resultar costosas.
En consecuencia, deben aplicarse buenos programas de control y tratamiento para vigilar la calidad del agua y mantener buenos controles de corrosión para proteger los equipos y los sistemas de tuberías. Además, el tratamiento del agua y el lavado (drenaje) son necesarios para evitar que la corrosión, la cal y los organismos se desarrollen dentro del sistema.
Los sistemas de baja potencia suelen necesitar un intercambiador de calor aire-agua compacto, mientras que un sistema de mayor potencia podría necesitar un intercambiador aire-agua o de refrigeración más grande. Las máquinas de conducción más pequeñas suelen utilizar intercambiadores de calor de placas con una disposición agua-agua y enfriadoras de punto de servicio refrigeradas por aire.
El sistema de refrigeración de circuito cerrado tiene unos costes de capital moderados, un bajo mantenimiento y no requiere agua de reposición ni tratamientos químicos continuos.
Un controlador inteligente en su sistema de refrigeración puede utilizarse para establecer la temperatura mínima y máxima del agua, con alarmas.