Bobina de desplazamiento - Enciclopedia

Un serpentín de circunvolución es un tipo de intercambiador de calor de recuperación de energía que se coloca con mayor frecuencia dentro de los flujos de aire de suministro y escape de un sistema de manejo del aire, o en los gases de escape de un proceso industrial, para recuperar la energía térmica. Generalmente, se refiere a cualquier corriente intermedia utilizada para transferir calor entre dos corrientes que no están conectadas directamente por razones de seguridad o prácticas. También puede denominarse bucle de circunvolución, serpentín de bombeo o intercambiador de calor líquido acoplado.


Descripción
Un sistema típico de serpentín de circunvolución consta de dos o más serpentines de tubos de aletas múltiples conectados entre sí por un circuito de tuberías bombeadas. La tubería está cargada con un fluido de intercambio de calor, generalmente agua, que recoge calor del serpentín de aire de escape y lo libera al serpentín de aire de suministro antes de regresar. De esta manera, el calor del flujo de aire de escape se transfiere a través del serpentín de tubería al fluido circulante y luego desde el fluido a través del serpentín de tubería al flujo de aire de suministro.
El uso de este sistema está generalmente limitado a situaciones donde los flujos de aire están separados y no se puede utilizar otro tipo de dispositivo, ya que la eficiencia de recuperación de calor es menor que otras formas de recuperación de calor aire-aire. Las eficiencias brutas suelen estar en el rango del 40 al 50%, pero más significativamente, las eficiencias estacionales de este sistema pueden ser muy bajas debido al uso extra de energía eléctrica por el circuito de fluido bombeados.
El circuito de fluido que contiene la bomba de circulación también contiene un tanque de expansión para accommodar los cambios en la presión del fluido. Además, hay un dispositivo de llenado para asegurar que el sistema permanezca cargado. También hay controles para desviar y apagar el sistema cuando no se requiere, y otros dispositivos de seguridad. Las tuberías deben ser lo más cortas posible y deben estar dimensionadas para velocidades bajas para minimizar las pérdidas de fricción, reduciendo así el consumo de energía de la bomba. Es posible recuperar parte de esta energía en forma de calor liberado por el motor si se utiliza una bomba sin tapa, donde una envoltura de agua rodea el estator del motor, recogiéndose parte de su calor.
El fluido bombeados deberá protegerse contra el congelamiento y generalmente se trata con un anticongelante a base de glicol. Esto también reduce la capacidad térmica específica del fluido y aumenta la viscosidad, incrementando el consumo de energía de la bomba, reduciendo aún más la eficiencia estacional del dispositivo. Por ejemplo, una mezcla de glicol del 20% proporcionará protección hasta −10 °C (14 °F), pero aumentará la resistencia del sistema en un 15%.
Para el diseño del serpentín de tubos de aletas, hay un máximo de rendimiento que corresponde a un serpentín de ocho o diez filas, por encima de este punto, el consumo de energía del motor del ventilador y de la bomba aumenta sustancialmente y la eficiencia estacional comienza a disminuir. La principal causa del aumento del consumo de energía está relacionada con el ventilador, ya que, para la misma velocidad de cara, un menor número de filas de serpentín reducirá la caída de presión del aire y aumentará la caída de presión del agua. El consumo total de energía suele ser menor que el de un mayor número de filas de serpentín con caídas de presión del aire más altas y caídas de presión del agua más bajas.


Proceso de transferencia de energía
Normalmente, el intercambio de calor entre los flujos de aire proporcionado por el dispositivo se denomina 'sensorio', que es el intercambio de energía o entalpía que resulta en un cambio de temperatura del medio (aire en este caso), pero sin cambio en el contenido de humedad.


Otros tipos de intercambiadores de calor aire-aire
Rueda térmica, o intercambiador de calor rotatorio (incluyendo la rueda de entalpía y la rueda desecante)
Recuperador, o intercambiador de calor de placas cruzadas
Tubo de calor


Ver también
HVAC
Ventilación de recuperación de energía
Ventilación de recuperación de calor
Intercambiador de calor regenerativo
Manejador de aire
Comfort térmico
Calidad del aire interior
CCSI


Referencias