Sistema de Agua sub-enfriada

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Indice

Sistema de acumulación térmicaSistema del acumulación térmica (agua o hielo) Principio de sistema de agua sub-enfriada Sistema de agua sub-enfriadaFlujo de sistema de agua sub-enfriadaSistema de agua sub-enfriadaCaracterísticas del sistema de agua sub-enfriada Capacidad de carga para de suministro de agua fríaCaracterística de fundición de hieloComparación con sistema convencionalComparación de Sistema del acumulación de hieloMerito de introducciónEjemplo de uso Ejemplo de introducciónTabla de Especificación básica de sistema de agua sub-enfriadaTabla de Especificación básica de tanque de hieloParte de haciendo hielo en la sistema (paquete interior)Fuera de vista de la sistema (paquete exterior)

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３４５６７８９１０１１１２１３１４１５１６,１７１８１９,２０２１,２２

Sistema de enfriamiento instantáneo Sistema de acumulación de hielo

Costo de electricidad Costo de electricidad con sistema de enfriamiento instantáneo

Es posible reducir el costo energético al detener el sistema de refrigeración.

Cambia Carga La operación del sistema de refrigeración La operación del sistema va en función de la carga. La capacidad de un sistema enfriada necesita la carga máxima. En este sistema de enfriamiento, hay muchas cargas al compresor.

Por usar hielo a tiempo punto,Carga máximo＝Capacidad del sistema de enfriamiento＋hieloMenor carga térmica para el compresor al ser un sistema más estable

Equipos Sistema enfriamiento general (Chiller) Sistema enfriamiento+ maquina de hielo+ tanque de hielo

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25

Acumulación de hielo

Punto

Costode electricidad

Tiempo

time

Load

Usar hielo

Capacidad del

sistema de

enfriamiento

Carga máxima

Carga punta

Carga promedio

Tiempo

Carga

Usar hielo

Sistema de acumulación térmica

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Temperatura de suministro=1℃; Temperatura de retorno=6℃ Capacidad de acumlación térmica=

50000kcal

Por ejemplo de la condición

En caso de acumalacion agua con hielo

IPF(Factor de embalaje de hielo )=30%

Calor latente de hielo= 80 kcal/ kg

Calor sensible de agua

Q=1×(6-0)=6 kcal/kgCalor latente de hielo

Q=80×30%=32kcal/kg

+ = Cantidad de agua requerida

m=50000/(32+6)= 1316kg

En caso de sólo acumlación de agua

Todo el calor sensible del agua

Q=1×(6-1)=5kcal/kg

Cantidad de agua requerida

m=50000/5=10000kg

Secondary cooling capacity

Capacidad de medio enfriado

1 / 7.6 veces

Solo agua

Agua con hielo

Sistema del acumlación térmica (agua o hielo)

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Principio del sistema de agua sub-enfriada

０℃

Tiempo

Temperatura de agua inferior(Sub enfriada)

(Agua en estado líquido a０℃)

Sub enfriada

Puede cambiarse el agua sub-enfriada a hielo del sorbete & agua(０℃). (Debido aque la condición de agua sub-enfriada es inestable) Estos carácteres se usan para sistema de agua sub-enfriada.

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Sistema de agua sub-enfriada

Tanque de hielohielo del sorbete

Máquina de hielo Intercambiador

Refrigerante(Te=-３.０～-３.５℃)

Agua helada (０.６℃)

La capacidad de producción hielo es constante independientemente de las condiciones de operación. Fundición de hielo adecuada, por que hielo está en sorbete.Producción y acumulación de hielo están separadas, por eso la instalacion del sistema es flexible.Fácil mantenimiento por que no existe en la parte de operacion mecanica.

Esta sistema puede aplicarse al área de alimentos, línea de proceso de química etc.. En donde existe un consumo alto de agua debido a unaelevada carga térmica y condiciones de operación variables6

Diagrama de flujo del sistema de agua sub-enfriada

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氷蓄熱ユニット

1

氷水搬送ライン

既設ｱｲｽﾋﾞﾙﾀﾞｰ

Torre de enfriamiento

Sistema de aguasub-enfriada

Tanque de hielo

Maquina de producción de hielo

Suministro de aguacon hielo

Su

min

istr

od

e ag

ua

Entrada de agua

Retorno de proceso

Suministro para proceso

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Intercambiador

MaquinaMaquina de de

producciproduccióónn de de

hielohieloIntercambiadorIntercambiadorIntercambiadorIntercambiadorIntercambiadorIntercambiadorIntercambiadorIntercambiador

CompresorCompresor de de

amoniacoamoniaco

HieloHielo de de sobretesobrete

TanqueTanque de de hielohielo

Agua Agua friafria

Agua Agua enfiadaenfiada

Agua subAgua sub--

enfiriadaenfiriada Carga de Produccion

BombaBomba de de suministrosuministro

aguaagua friafriaUnidadUnidad de de aguaagua subsub--enfriadaenfriada

DentroDentro de de tanquetanque de de hielohielo

＜＜＜＜FLUJO＞＞＞＞

＜＜＜＜FOTO＞＞＞＞

Sistema de agua sub-enfriada

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Características del sistema de agua sub-enfriada

Agua enfriada estabilizada (０～１℃) siempre se proporciona la eficacia.

Sistema de producción de hielo eficiente.Es continua la eficiencia desde el arranque hasta parada (COP de producción de hielo=４.２）No hay disminución en la capacidad de producción de hielo como en una máquina de producción de hielo estática convencional.

Sistema medioambientalEs posible que use refrigerante natural. Cantidad de refrigerante es mínima.Para usar el agua limpia, no hay problema sobre la polución.

Systema con instalación flexibleSeparación de unidad de agua sub-enfriada y tanque de hielo en esta sistema.

Sistema de suministro de agua fria estabilizadaAunque haya carga alta, la temperatura del agua fría por proceso no cambia.En caso de static ice canvencional, cuando reduccion de hielo o carga alta , hay problema auetemperatura de agua fria aumenta.　 Ese problema se resuelve por sistema de agua sub-enfriada.

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Proporción de hielo almacenado＝hielo existente en el tanque/la capacidad máxima de almacen de hieloProporción de carga térmica＝carga térmica de proceso/la capacidad de enfriador de hielo

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

0.0 10 20 30 40 50 60

Proporción de hielo almacenado(%)

Pro

po

rció

n d

e c

arg

a t

érm

ica

0.5℃ 1.0℃

Temp.de salida de agua fría

Capacidad de agua fría de suministro para carga

10

0

0.5

1

1.5

2

0102030405060708090100

Característica de fundiendo de hieloTemperatura

de suministrode agua[°C]

Hielo restante [%]

Sistema de banco de hielo convencional

Sistema de agua

sub-enfiada

Retorno de agua a 10℃

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Retorno de agua a 7℃

Retorno de agua a 5℃

Comparación con sistema convencional

Sistema de agua sub-enfriada Sistema convencional

Configuración de Sistema

Unida de agua sub-enfriada,Tanque de hielo, bomba de agua sub-enfriada

Unidad efriamiento, banco de hielo (incluyeserpentín de enfriamiento) Agitator

Eficiencia Alta: temperatura de evaporacion –３～–３．５℃Hasta paro del sistema, la temperatura de evaporacion no cambia y no hay disminución de capacidad

Baja: temperatura de evaporacion –１０～–２０℃Si la cantidad de hielo aumenta, hay unadisminución de temperatura de evaporación y eficiencia.

Potencia de suministro de aguapara proceso

Puede suministrarse agua fria estabilizada siempre porque es hielo de sorbete.Es fácil la fundición hielo, porque la extension del hielo es grande.

Cuando la carga es alta, la temperatura de aguaaumenta.

Instalación Es facil seleccionar forma y posicion de tanque de hielo, porque no necesita serpentín de enfriamiento.

Se restringe por la selección de serpentín de enfriamiento. Por un tanque cuadrado-formado, el área de la instalación se vuelve grande.

Mantenimiento Solo mantenimiento general para compresor, Intercambiador, etc…

Necesita mantenimiento de salmuera y refrigerante.En caso de fuga del lado de refrigerante, unareparación resulta complicada

Cantidad de salmueray refrigerante

Cantidad de refrigerante: minimoSalmuera : innecesario

Cantidad : elevadaSalmuera: elevada

Evaluación general Sistema eficaz y fácil de usar. Sistema antiguo

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Forma de hielo Hielo en sorbete Hielo estático

Sistema Sistema de agua sub-enfriada Sistema de banco de hielo

Sistema de producciónde hielo

Acumlacion de hielo en tanque con maquinade producción de hielo.

Producción de hielo en la circunferencia del serpentín por circulacion de agua y refrigerantedentro serpentín,

Sistema de fundiciónde hielo

Salida de chorro de agua desde tanquesuperior.Fundición de hielo e Intercambio térmico.

Fundición de hielo desde exterior por flujo de agua.

Comparación de Sistema de acumulación de hielo

hielo

bomba

Para p

roceso

Parte de fundicion

Flujo de agua

Hielo

Bobina

refrigerante

Agua fria

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Comparado con un sistema convencional, puede economizarenergía (２０%).

Beneficios de utilización

Puede mantener producción de alta calidad porque puede suministraragua fría estabilizada siempre.

Es posible parar el sistema durante horas de alto costo de electricidad.

Instalación flexible.

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Ejemplo de uso

En industria lechera, suministro de agua fría para pasteurizacion y conservacion.

leche, bebidas, cerveza, etc…

Suministro de agua fría para enfriar productos alimenticios.

Tallarines, tofu, pan, verduras, pescado fresco, etc.

Enfriamiento para proceso, aire acondicionado de tipo acumlacion térmicaen una fábrica

químicos, medicina, cuarto limpio, aire acondicionado de baja temperatura para industria alimenticia

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Ejemplo de instalación

Fecha de instalación

UsoTipo

(compresor)Número

Capacidad de producción de

hielo (TR)

Tnque de almacenamiento de hielo

０５／００ Food / Chilled ３℃ N４K １ １４ １８m3 Tanque cilíndrico

０７／０１Industria Láctea/Enfriamiento

1 °CN４K １ １５ ２０m3 Tanque cilíndrico

０６／０２Industria Láctea/Enfriamiento

1 °C N８K １ ４３ ４０m3 Tanque cilíndrico

０７／０２ Bebidas lácteas/ Enfriamiento１℃ N８K １ ４６ ５０m3 Tanque cilíndrico

０３／０３Industria Láctea/Enfriamiento

1 °CN８K １ ５８ ６０m3 Tanque cilíndrico

０２／０４Industria Láctea/Enfriamiento

1 °CN２００l ２ ４５０ １９０m3 Tanque cúbico

０３／０５Industria Láctea/Enfriamiento

1 °CN１６０L １ １２５ １２０m3 Tanque cúbico

０５／０５Industria Láctea/Enfriamiento

1 °CN２００M ２ ５００ ２１０m3 Tanque cúbico

０５／０５Industria Láctea/Enfriamiento

1 °CN２００MN１６０M

１ １０９ ９６m3 Tanque cúbico

１２／０５ N４WB １ ５４ ６０m3 square tank

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０５／０６Industria Láctea/Enfriamiento

1 °C N１６０Ｌ １ １２５ ー

１２／０６ Bebidas lácteas/ Enfriamiento１℃ N６K ２ ８０ ７２m3 Tanque cúbico

０１／０７Industria Láctea/Enfriamiento

1 °CN８K ２ １１６ ７２m3 Tanque cúbico

０５／０７Industria Láctea/Enfriamiento

1 °CN１６０Ｍ １ １２５ １０５m3 Tanque cúbico

０５／０７Industria Láctea/Enfriamiento

1 °CN２００Ｌ ２ ５００ ２９４m3 Tanque cúbico

１０／０７Industria Láctea/Enfriamiento

1 °CN２００Ｓ ２ ３７５ ２１０m3 Tanque cúbico

１１／０７Industria Láctea/Enfriamiento

1 °CN１６０Ｍ ２ ２１０ ９０m3 Tanque cúbico

Introducido en el extranjero : en China (8K)en Colombia (２００S ×３) ALPINA ３００m3 　　２００７

en Colombia (１６０L) DANONE ３０m3 　　 ２００７

Table de especificaciones básicas de sistema de agua sub-enfriada

Capacidad [TR] 55 125 250

Frecuencia [Hz] 60 60 60

Modelo de Compresor N8K N160VM*-L N200VM*-L

Refrigerante NH3 NH3 NH3

Capacidad de refrigeracion [kW] 233.8 564.8 1125.3

[Mcal/h] 201.1 485.7 967.8

USRT [TR] 66.5 160.6 320

Shaft power [kW] 54.2 122.2 238.6

Número de revoluciones [rpm] 1750 3550 3550

Temperatura de condensación [deg C] 40 40 40

Temperatura de evaporación [deg C] -3.5 -3.5 -3.5

COP 4.31 4.62 4.72

Máquina de agua sub-enfriada

PHE model Alfa Laval MK-15 T-20 T-20 ×2

Flujo [m3/h] 105 210 210×2

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Tabla de especificaciones básicas de tanque de hielo.

Capacidad TR 55 125 250 (125×2)

Volumen de tanque 60 m3 120 m3 210 m3

Volumen de agua 45 m3 88 m3 130 m3

Cantidad de circulacion(agua sub-enfriada)

100 m3/h 220m3/h 800m3/h

Grosor de aislamiento 60 mm (Poliestireno)

Cantidad máxima de hielo 17 ton 36 ton 52 ton

Dimensiones Φ3200　×7500 8×5×3H 12×5×3.5H

IPF (Factor de embalaje de hielo )=medio 40% ,máximo 45%

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Componentes de sistema de producción de hielo (paqute interior)

Intercambiador

MK-15

Agua sub- enfriada

Agua + Hielo

En caso de 55 TR

1800 W × 3700 L× 3976 H

De tanque de hielo

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Maquina de

haciendo hielo

De tanque de hielo

Maquina de

haciendo hielo

Intercambiador

T-20×2

Agua + Hielo En caso de 250 TR

3000 W × 3728 L× 3956 H

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Componentes de sistema de producción de hielo (paqute interior)

Tanque de hielo

Unidad de aguasub-enfriada

Tuberia de agua con hielo

Maquina de producción de hielo

Vista exterior de sistema (paqute exterior)

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Vista exterior de sistema (paqute exterior)