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Aerorefrigerador híbrido www.jaeggi-guentner.ch

Aerorefrigeradores hibridos

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descripción de condensadores nuevos

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Page 1: Aerorefrigeradores hibridos

Aerorefrigerador híbrido

www.jaeggi-guentner.ch

Page 2: Aerorefrigeradores hibridos

¡Nuestro trabajo es calidad!

2

Jäggi/Güntner (Suiza) AG junto con Hans Güntner GmbH,

Fürstenfeldbruck es una empresa del grupo A-HEAT (Allied

Heat Exchange Technology AG).

Somos fabricantes del Aerorefrigerador híbrido (producto

patentado) Jäggi (aerorefrigerador híbrido) y operamos en

todo el mundo.

En nuestras instalaciones de Trimbach, en las cercanías de

Olten/ Suiza, se realiza el desarrollo del proyecto con software

especial de nuestra propiedad que incluye producción, y servicio

postventa y de distribución del aerorefrigerador híbrido Jäggi.

Actualmente trabajan en Trimbach más de 50 colaboradores.

Los colaboradores de postventa y la red del grupo establecen

en todo el mundo una proximidad con el cliente.

La empresa

Page 3: Aerorefrigeradores hibridos

Refrigerador híbrido Jäggi normal

1 Entrada de gas caliente (refrigerante) 2 Tubería de alimentación 3 Evacuador de calor, seco 4 Licuefactor, humectable 5 Salida de condensado 6 Fuente de calor 7 Circuito de agua de humectación

3

Principio de funcionamiento

El aerorefrigerador híbrido Jäggi es un aerorefrigerador

enfriado por aire que evacua calor al aire ambiente en seco,

es decir por convección, y también por evaporación.

El portador de calor, generalmente agua o una mezcla agua/

glicol, circula a través del intercambiador de calor de tubo

aletado dispuesto en forma de V. Para temperaturas ambiente

bajas (aprox. 12 – 17 °C) se evacua el calor en seco por

convección de acuerdo a su diseño como aerorefrigerador

(enfriador de líquido). Si aumenta la temperatura del aire

sobre el punto de consigna, la superficie exterior de las bate-

rías de intercambio de calor se humedece gradualmente con

agua. Como consecuencia la evacuación de calor se realiza

en parte por convección y en parte por el efecto de evapora-

ción. Si continúa el aumento de la temperatura del aire, la

superficie del intercambiador de calor se humecta con mayor

intensidad hasta que el equipo trabaje solamente como

enfriador por evaporación. La humidificación se realiza con

suficiente agua para garantizar que la superficie mojada sea

constante y uniforme y lavar de forma eficiente las partículas de

suciedad del aire ambiente, evitándose el secado de las aletas.

El aerorefrigerador híbrido Jäggi también puede utilizarse

como condensador para refrigerantes de todo tipo, especial-

mente para NH3. Al condensador o licuador propiamente

dicho está antepuesto un disipador de calor que funciona

por convección tradicional.

El agua excedente se recoge en una cubeta debajo del refri-

gerador o en un depósito independiente que alimenta al cir-

cuito de humectación hasta alcanzar el caudal requerido,

existe un dispositivo automático de control de nivel de agua.

El control de la unidad se suministra generalmente con el

refrigerador híbrido Jäggi. Este se encarga de la regulación

del rendimiento del equipo, que en la mayoría de los casos

tiene lugar a través del control del volumen de aire, mediante

la regulación de la velocidad (rpm) de los ventiladores y/ o

nº de ventiladores en funcionamiento Además, se supervisa

la calidad del agua, el caudal de agua, y el nivel de agua, in-

cluida la protección contra la marcha en seco de las bombas.

Aerorefrigerador híbrido Jäggi

Aerorefrigerador híbrido Jäggi disipadorde calor (portador de calor NH3)

2

1

7

2

5

8

910

6

5

1

5

11

8 Agua adicional 9 Cubeta colectora10 Desenlodado11 Aire de refrigeración12 Ventilador13 Accionamiento del ventilador

¡Técnología con la que Ud. Ahorra recursos y dinero!

1

1 Circuito de refrigeración primario 2 Alimentación 3 Elementos refrigerante 4 Retorno 5 Fuente de calor 6 Bomba del circuito refrigerante 7 Circuito de agua humectante 8 Agua adicional 9 Cubeta colectora de agua10 Desenlodado11 Aire de refrigeración12 Ventilador13 Accionamiento del ventilador

Page 4: Aerorefrigeradores hibridos

Después de fabricar en 1991 el primer aerorefrigerador

híbrido Jäggi se encuentran actualmente en operación con

más de 700 de estos equipos. Allí donde se debe ahorrar

agua y energía, se deben evitar emisiones a la atmosfera no

permitidas y cumplir con condiciones exigentes de inso-

norización (nivel sonoro) pueden utilizarse de forma rentable

los aerorefrigeradores híbridos Jäggi, todo ello a pesar de

los elevados costes de inversión inicial. Las ventajas de la

refrigeración seca-híbrida se basan en aspectos técnicos y

económicos. Se necesita un alto coste de inversión inicial

como consecuencia de la utilización en la fabricación de

materiales inoxidables, sustancias de protección contra la

corrosión y utilización de ventiladores de rotores silenciosos

especiales, pero la inversión se amortiza, por el ahorro en

agua ( alto coste de m3 agua) en un período de 1 a 2 años.

Consideraciónes respecto a rentabilidad del proyecto:

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Alta rentabilidad incluso con elevado coste de inversión inicial

Curva característica de un aerorefrigerador híbrido Jäggi (ejemplo)

Coste de servicio [ ]

Coste de inversión [ ]

Refrigeración libre (freecooling): por la desconexión temporal de la máquina refrigeradora puede ahorrarse energía eléctrica de forma considerable.

Gama de temperatura / Duración

Rango de temperaturas (Europa central)

Las bases para una comparación de rentabilidades de diferen-

tes sistemas son el coste total anual de los sistemas de refri-

geración, compuesto por: costes de capital, amortización y

costes de servicios (agua, corriente, mantenimiento).

La comparación de los costes con otros procesos de refrigera-

ción se representa en los diagramas de arriba. Se debe indicar-

que las comparaciones presentadas solamente son válidas

para los datos y condiciones límite existentes. Para los ca-

sos/regiones en los que el coste de agua sea bajo agua o el

aerorefrigerador funcione de forma continua en baja carga

otros sistemas posiblemente son más rentables.

Como se puede extraer de las presentaciones anteriores,

el aerorefrigerador híbrido Jäggi se caracteriza por un bajo

consumo de agua y según el punto de consigna el control

automático controla el funcionamiento en seco ó húmedo,

optimizando el proceso de forma continua, la mayor parte

del tiempo el sistema funcionará en seco. Debido al relativo

elevado coste de inversión se recomienda una comparación

de rentabilidad con otros sistemas. Si la instalación de

refrigerador de retorno es componente de una instalación de

refrigeración, se debe también considerar la influencia de la

temperatura de condensación sobre los costos de adquisición

y el consumo de energía de la máquina de refrigeración.

Page 5: Aerorefrigeradores hibridos

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Otras características del aerorefrigerador híbrido Jäggi son:

– Sistema cerrado estanco: el oxígeno del aire o la suciedad

no tiene acceso al circuito de refrigeración

– Funcionamiento libre de vapores: en servicio con humecta-

ción el aire no se satura por lo que no se presenta vapor

de agua. En caso de temperaturas bajas se opera en la

mayoría de los casos en seco

– Bajo peso total en operación: el contenido de agua de la

cubeta inferior del aerorefrigerador es de aprox. 50 kg por

cada metro de longitud del equipo

– Poca necesidad de espacio: los equipos conectados en

paralelo se pueden instalar muy próximos entre sí

– Alta rentabilidad para ∆T límite 4 - 5 °C: se pueden alcan-

zar 25 - 26 °C para una temperatura del aire exterior de

32 °C / 40 % humedad relativa, lo que permite optimizar

la selección de los equipos tanto desde el punto de vista de

inversión inicial como de ahorro energético (consumo eléctrico)

– Bajo nivel sonoro: se utilizan ventiladores de rotor silencioso.

Es posible el cumplimiento de las más estrictas condiciones

de protección contra el ruido sin necesidad de aplicar costosas

medidas de insonorización y sin perdida adicional de presión

en los ventiladores.

– Utilización del agua lluvia: recolección del agua lluvia en el área

de operación para la utilización como agua de humectación

– Fácil mantenimiento: al aerorefrigerador híbrido Jäggi tiene

acceso por todos los lados y desde el interior. Todos losa ele-

mentos constructivos son de fácil acceso, en especial las super-

ficies del intercambiador de calor. Se puede observar a simple

vista tanto el estado de ensuciamiento de las baterías como

las zonas de posibles fugas que por accidente se pudieran generar.

– Mínimo riesgo de presencia de Legionella: el peligro de Legio-

nella es extremadamente bajo ya que en el aerorefrigerador

híbrido Jäggi el agua de humectación no se pulveriza y por

lo tanto no se generan aerosoles o micro-gotas que puedan

penetrar a los pulmones. La cubeta de agua contiene poca

agua y se puede mantener limpia con facilidad.

Para la realización de la comparativa se puede utilizar un

aerorefrigerador por evaporación de agua abierto, un aero-

refrigerador por evaporación cerrado y un aerorefrigerador

híbrido (aerorefrigerador híbrido Jäggi). Se representa la

diferencia de costes para el refrigerador híbrido Jäggi y los

costes de servicio anual de los diferentes sistemas así como

el tiempo de amortización en función del precio del agua por m3.

Coste anual del m3 de agua (costos de agua, corriente y capital)

Tipo de coste

Instalación 1aerorefrigeradorpor evaporación

abierto

Instalación 2aerorefrigeradorpor evaporación

cerrado

Instalación 3aerorefrigeradorhíbrido Jäggi

Valor de adquisición incluido el montaje e IBS

Euro 17 100 35 700 72 500

Diferencia respecto a la instalación 1 Euro 55 400

Diferencia respecto a la instalación 2 Euro 35 000

Tiempo de amortización Años 15 15 15

Tipo de interés % 5 5 5

Anualidad % 9.63 9.63 9.63

Coste de m3 agua Euro / m3 Conforme al diagrama

Consumo de agua incluido el des-lodado m3 / año 15 770 15 770 3396

Coste de energía eléctrica Euro / kWh 0.13 0.13 0.13

Consumo energía eléctrica kWh / año 12 407 122 520 44 674

Costo total electricidad Euro / año 1613 15 927 5807

Costoe de capital Euro / año 1646 3437 6981

Costoe anuales Euro / año Suma correspondiente a los coste del agua

Retorno de capital, comparación de diferentes sistemas de

refrigeración y representación del tiempo de amortización

del refrigerador híbrido Jäggi en función del precio del agua

Ejemplo de cálculo

Tiempo de amortización de los costes adicionales del refrigerador híbrido Jäggi

Instalación 1aerorefrigeradorpor evaporación

abierto

Instalación 2aerorefrigeradorpor evaporación

cerrado

Instalación 3aerorefrigeradorhíbrido Jäggi

Costos de aguaCostos de corrienteCostos de capital

Euro / añoEuro/ añoEuro / año

63 0801 6131 646

63 08015 9273 437

13 5845 8076 981

Costos anuales de servicio Euro / año 66 339(251%)

82 444(312%)

26 372(100%)

Instalación 1aerorefrigerador por evaporación abierto

Instalación 2aerorefrigerador por evaporación cerrado

55 400

66 339 - 26 372

35 000

82 444 - 26 372

Ejemplo de cálculo para un precio de agua de 4 /m3

Ejemplo de cálculo para un precio de agua de 4 /m3

= 1.4 años = 0.6 años

El tiempo de amortización es el período hasta que los elevados costos de servicio del refrigerador por evaporación alcanzan los elevados costos de adquisición del refrigerador híbrido Jäggi.

Los datos de partida son: Ubicación de la instalación: FrancfortCapacidad de refrigeración 630 kW, tE = 30 °C, tA = 26 °C,tL = 32 °C / 38 % RF, LW = 82 db (A), refrigerante agua/glicol 70/30 %

Page 6: Aerorefrigeradores hibridos

Los campos de aplicación del aerorefrigerador híbrido Jäggi

son fundamentalmente: Sistemas de acondicionamiento de

aire en edificios, aplicaciones de refrigeración industrial y

aero-refrigeración de procesos.

Campos de aplicación

Campos de aplicación

– Acondicionamiento de aire en edificios

– Centros de cálculo ( informáticos)

– Industria de alimentos

– Industria química y del petróleo

– Industria automovil

– Artes gráficas

– Industria de bebidas estimulantes y alcohólicas, tabaco etc.

– Industria de la construcción

– Industria del vidrio

– Centrales eléctricas

– Industria de semiconductores

– Industria de embalajes

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Campos de aplicación, ejemplos de ejecución y referencias

Ejemplos de ejecución:

Cervecería

Enfriador de líquido/Condensador para refrigeración del proceso

Tipo de aparato HTK 1.8/4.8-2S-P4-VA

Potencia total: 2000 kW

Medio refrigerante: NH3 (amoniaco)

Temperatura del medio: 70/33 °C

Estado de entrada del aire: 32 °C, 38% hr (tf=21 °C)

Número de refrigeradores: 2

Lugar de montaje: Stuttgart

Año de construcción: 1996

Universidad de Mainz

Refrigeración central

6 HTK 2.4/10.9-2S

Rendimiento calorífico: total 9000 kW

Entrada de aire: 33 °C / 40% hr

Medio refrigerante: agua / 30% glicol

A enfriar de 33 °C a 27 °C

Lugar de montaje: Mainz

Page 7: Aerorefrigeradores hibridos

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Centro de cálculo

Vista parcial

8 HTK 2.4/10.9-2S

Rendimiento calorífico: por cada refrigerador 1250 kW

Entrada de aire: 38 °C / 32% hr

Medio refrigerante: agua / 30% glicol

A enfriar de 34 °C a 28 °C

Lugar de montaje: Sur de Alemania

Centro de cálculo

3 HTK 2.4/5-2S

Rendimiento calorífico: por cada refrigerador 1174 kW

Entrada de aire: 32 °C / 38% hr

Medio refrigerante: agua / 30% glicol

A enfriar de 29 °C a 25 °C

Lugar de montaje: Zurich

¡Vapores – No gracias!

Centro de cálculo (Vista parcial)

6 HTK 2.4/10.9-2S-P2

Rendimiento calorífico: por cada

refrigerador 1250 kW

Entrada de aire: 38 °C /32% hr

Medio refrigerante: agua/30% glicol

A enfriar de 34 °C a 28 °C

Lugar de montaje: Sur de Alemania

Page 8: Aerorefrigeradores hibridos

Las baterías o elementos de intercambio se disponen en

«V» en nuestros aerorefrigeradores híbridos. El tamaño de

un refrigerador híbrido se determina en gran parte por las

condiciones ambientales y los parámetros de cálculo de la

instalación. Con la ayuda de nuestro software de diseño

propio, podemos seleccionar la forma constructiva que

satisfaga tanto las particularidades arquitectónicas como

también las exigencias técnicas del proceso. Este software

busca al mismo tiempo el cálculo de la rentabilidad de la

instalación. Nuestro moderno sistema CAD y la estanda-

rización de grupos constructivos nos posibilitan una elevada

capacidad de adaptación a las exigencias del cliente.

Tamaños constructivos estándar

De las denominaciones de tipo – HTK, se pueden determinar

las características más importantes. Esto lo aclara un ejemplo.

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Detalles constructivos, vista general de equipos, modelos y materiales de ejecución

Tipo n L A C PesoHTK1.2/2.4-1S 2 2412 2492 3092 1735 kgHTK 1.2/2.7-1S 2 2712 2792 3392 1880 kgHTK 1.2/3.0-1S 2 3012 3092 3692 2040 kgHTK 1.2/3.3-1S 3 3312 3392 3992 2180 kgHTK 1.2/3.6-1S 3 3612 3692 4292 2320 kgHTK 1.2/3.9-1S 3 3912 3992 4592 2480 kgHTK 1.2/4.2-1S 3 4212 4292 4892 2670 kgHTK 1.2/4.5-1S 4 4512 4592 5192 2810 kgHTK 1.2/4.8-1S 4 4812 4892 5492 2950 kgHTK 1.2/5.2-1S 4 5212 5292 5892 3160 kgHTK 1.2/5.45-1S 4 5462 5542 6142 3280 kg

Tipo 1.2/...-1S

Tipo 1.2/...-2S

Tipo n L A B1 B2 C1 C2 PesoHTK1.2/2.4-2S 1 2412 2492 300 1050 3092 3842 2160 kgHTK 1.2/2.7-2S 1 2712 2792 300 1050 3392 4142 2300 kgHTK 1.2/3.0-2S 1 3012 3092 300 1050 3692 4442 2425 kgHTK 1.2/3.3-2S 2 3312 3392 300 1050 3992 4742 2825 kgHTK 1.2/3.6-2S 2 3612 3692 300 1050 4292 5042 2960 kgHTK 1.2/3.9-2S 2 3912 3992 300 1050 4592 5342 3085 kgHTK 1.2/4.2-2S 2 4212 4292 300 1050 4892 5642 3265 kgHTK 1.2/4.5-2S 2 4512 4592 300 1050 5192 5942 3400 kgHTK 1.2/4.8-2S 2 4812 4892 300 1050 5492 6242 3525 kgHTK 1.2/5.2-2S 2 5212 5292 300 1050 5892 6642 3700 kgHTK 1.2/5.45-2S 2 5462 5542 300 1050 6142 6892 3810 kgHTK 1.2/6.6-2S 2-3 6714 6794 300 1050 7394 8144 4820 kgHTK 1.2/7.2-2S 3 7314 7394 300 1050 7994 8744 5090 kgHTK 1.2/7.8-2S 3 7914 7994 300 1050 8594 9344 5400 kgHTK 1.2/8.4-2S 3 8514 8594 300 1050 9194 9944 5680 kgHTK 1.2/9.0-2S 3 9114 9194 300 1050 9794 10544 6200 kgHTK 1.2/9.6-2S 4 9714 9794 300 1050 10394 11144 6460 kgHTK 1.2/10.4-2S 4 10514 10594 300 1050 11194 11944 6825 kgHTK 1.2/10.9-2S 4 11014 11094 300 1050 11694 12444 7050 kg

¡La tendencia actual es la tecnología híbrida!

Ejemplo de tipo:

��� ������� � �� � �� � ��

Peso:Peso de servicio con caja de bornesPeso de servicio con armario de fuerza + 120 kg

Construcción

Los tipos HTK 1.2 /... y HTK 1.8/... vienen definidos por la

altura de los elementos refrigerantes de 1200 y 1800 mm

respectivamente. Se fabrican en chapa de lámina de acero.

El tipo HTK 2.4/... con una altura de elemento refrigerante

de 2400 mm se fabrica en acero galvanizado en caliente

por inmersión. Los componentes de chapa son igualmente

en ejecución en lámina de acero.

n = número de ventiladores L = longitud del intercambiador de calorB1 = distancia con caja de bornesB2 = distancia con armario de fuerza C1 = longitud con caja de bornasC2 = longitud con armario de fuerzaTodas las dimensiones en [mm]

���������� ������� ��������

n = número de ventiladoresL = Longitud del intercambiador de calorC= longitud con caja de bornesTodas las dimensiones en [mm]

Peso:Peso en servicio con caja de bornes