Que es un chiller

¿Qué es un chiller para data center y cuál escoger para tu negocio?

14 minutos

En el sector industrial la refrigeración es un factor clave en gran parte de los procesos. En este sentido, sabe qué es un chiller y conocer que estos se ha posicionado como una de las principales soluciones para lograr la temperatura adecuada en ámbitos como el de la alimentación, el aire acondicionado, el mantenimiento de maquinarias que alcanzan altas temperaturas y, cómo no, también en contextos informáticos y, más concretamente, en data centers.

Más allá de las circunstancias en las que se puede aprovechar esta tecnología, ¿qué es un chiller y cómo funciona? A continuación, profundizamos en el concepto y su desarrollo, además de indicar sus diversas tipologías y darte las claves principales acerca de cómo decidir el más adecuado para tu caso en particular.

¿Qué es un chiller exactamente?

Una buena pista para entender qué es un chiller es su otra denominación: conocidos también como enfriadores de agua, se trata de máquinas refrigeradoras destinadas a enfriar un líquido -o simplemente aire- que se encarga de propagar el frío a través de un circuito. Tiene una influencia directa en cuestiones fundamentales a nivel industrial, como la eficiencia energética y el mantenimiento de los equipos.

Así pues, el chiller es un sistema de aire acondicionado que enfría agua para enviar aire frío a través de una UMA (Unidad Manejadora de Aire) a oficinas, industrias, centros de servicios públicos, hospitales u otros espacios privados y públicos. Resulta especialmente útil en aplicaciones en las que se generan altas temperaturas y ofrecen una refrigeración económica y centralizada a partir del medio refrigerante, que habitualmente suele ser el agua.

¿Cómo funciona un chiller?

El chiller tiene un funcionamiento similar al del aire acondicionado, aunque su aplicación es mucho mayor. Para entenderlo sin entrar en tecnicismos, indicaremos sus elementos principales, como son el condensador, el compresor, la válvula de expansión o el evaporador, ya que además son los que explican mejor todo el proceso.

De este modo, hablamos de un fluido refrigerante -agua o aire- que se mantiene a baja temperatura para absorber el calor. Un compresor se encarga de incrementar la presión para transportar el flujo y la válvula de expansión baja de nuevo la presión para evaporarlo. En este momento, el condensador -habitualmente fabricado en cobre-, vuelve a enfriar el líquido para que el ciclo comience de nuevo.

Para entenderlo más fácilmente, los chillers trabajan mediante la entrega de un flujo continuo de refrigerante al lado frío del evaporador a la temperatura deseada. Posteriormente, el sistema bombea el líquido refrigerado a lo largo del proceso para eliminar el calor de su equipo y canalizarlo de nuevo al retorno.

Componentes básicos de un chiller

  • Evaporador: situado entre la válvula de expansión y la línea de succión conectada al compresor, los evaporadores de placa soldada o casco y tubos sirven como un eje central donde comienza el ciclo de refrigeración.
  • Compresor: la función de un compresor en un chiller es comprimir el gas de baja presión del evaporador para convertirlo en un gas de alta presión antes de viajar al condensador.
  • Condensador: ubicado entre el compresor y la válvula de expansión, los condensadores de refrigeración están disponibles en versiones enfriado por aire y por agua, y pueden disponerse de manera dividida o en paquete. 
  • Válvula de expansión: las válvulas de expansión electrónica (VEE) utilizan un motor a pasos para regular con precisión la posición de la válvula, lo que permite un control estricto del sobrecalentamiento.
etapas chiller

Etapas del sistema de enfriamiento de un chiller

El funcionamiento del chiller se desarrolla a través de cuatro etapas que se repiten sucesivamente con el fin de mantener una temperatura constante en toda la estancia que se desea refrigerar. Veamos detenidamente cuáles son estas cuatro etapas y en qué consisten.

Primera etapa

En primer lugar, el evaporador del enfriador actúa como un intercambiador de calor donde recoge y lleva el calor de proceso al refrigerante líquido frío del interior del chiller. Luego, el calor del proceso eleva la temperatura del refrigerante, provocando que pase de ser un líquido de baja presión a un gas de baja presión. Como consecuencia de ello, la temperatura del refrigerante del proceso disminuye.

Segunda etapa

A continuación, el gas de baja presión viaja al compresor para aumentar la presión del vapor refrigerante emergente, de modo que alcance una temperatura lo bastante alta como para liberar su calor en el condensador.

Tercera etapa

Dentro del condensador, el vapor del refrigerante se vuelve a convertir en líquido. El aire del ambiente o el agua del condensador elimina el calor del proceso de conversión de vapor en líquido, dependiendo de si se tiene un chiller enfriado por aire o de agua.

Cuarta etapa

La última etapa del proceso de enfriamiento consiste en que el refrigerante líquido se dirija a la válvula de expansión donde se cuantifica antes de entrar en el evaporador y se repite el ciclo de enfriamiento nuevamente.

Tipos de chiller que puedes encontrar

Ahora que ya sabes qué es un chiller y entiendes los aspectos básicos de su funcionamiento, habrás podido intuir que la cuestión principal a la hora de diferenciarlos reside en el fluido que discurre a través de sus circuitos. En este sentido, establecemos dos grandes grupos que albergan diferentes tipologías a su vez: los chillers que enfrían utilizando agua y los que enfrían con aire.

Por otra parte, también es interesante hablar de los sistemas empleados para incrementar la eficiencia energética de los chillers. En este sentido, encontramos el dry cooler como sistema que condensa un fluido para enfriar los circuitos sin necesidad de hacer el menor consumo de agua. Por otra parte, el free cooling aprovecha las temperaturas del exterior para llevarlas al interior, por lo que también reduce el gasto energético del chiller.

tipos de chiller
Foto de una aplicación de equipo chiller Rittal

Chillers que recurren al agua como sistema de enfriamiento

Los chillers que enfrían el sistema a través del agua son los más comunes en el mercado, sobre todo cuando nos referimos al sector industrial. Por lo general son más caros, pero también más eficientes y más respetuosos con el medioambiente. Dentro de este grupo podemos encontrar cuatro tipologías principales.

  • Chiller de tornillo que utiliza el agua para refrigerar: Una de las mayores ventajas de los chillers de tornillo reside en su bajo nivel de ruido, sobre todo cuando se trata de la opción que recurre al agua para generar enfriamiento. Suelen contar con paneles de mando avanzados y presentan un riesgo mínimo de fuga.
  • Chiller de absorción que utiliza el agua para refrigerar: Se trata de uno de los chillers más eficientes a nivel económico y medioambiental, ya que siempre que puedan utilizar agua caliente o vapor de agua de baja presión, generan una refrigeración de bajo coste.
  • Chiller scroll que utiliza el agua para refrigerar: Algo similar ocurre con los chillers de tipo scroll que refrigeran mediante el enfriamiento del agua en sus circuitos, cuya implementación resulta notablemente económica, y proporcionan también una refrigeración altamente eficiente. Ofrecen, además, una gran versatilidad a través de un panel de mando completo y totalmente digitalizado.
  • Chiller centrífugo que utiliza el agua para refrigerar: Cuando se trata de hablar de paneles, el más avanzado es el que presentan los chillers centrífugos, los cuales también permiten un seguimiento constante de su actividad. Además, ofrecen grandes resultados trabajando únicamente de manera parcial, lo que vuelve a repercutir nuevamente sobre la eficiencia.

Chillers que recurren al aire como sistema de enfriamiento

Por otra parte, los chillers más económicos son los que funcionan a través del enfriamiento de aire, ya que son de menor envergadura, cuentan con menos elementos y pueden abastecer superficies de menor tamaño. Asimismo, como consecuencia de esto también requieren de un mantenimiento mucho más sencillo que los de agua.

  • Chiller de tornillo que utiliza el aire para refrigerar: estos funcionan usando el aire cuentan con la característica de que se puede variar la capacidad de cada compresor, impidiendo que se den altibajos en los flujos energéticos y manteniendo la misma potencia de forma permanente.
  • Chiller scroll que utiliza el aire para refrigerar: son muy similares a los que funcionan con agua, ofreciendo también bajos niveles de ruido y mostrando resistencia a los líquidos. Esto hace que se trate de una de las tipologías que menor mantenimiento necesita.

Principales ventajas del enfriamiento a través de un chiller

Lo primero que podemos destacar de este sistema es su gran flexibilidad, pero, sobre todo, la posibilidad de disipar altas cargas de calor de la máquina y del armario de distribución a través del agua, lo que supone que el uso de la refrigeración líquida sea una solución especialmente eficaz en muchas aplicaciones.

Por otro lado, hablamos de un sistema único de tuberías, por lo que todas las tareas de climatización en una instalación o máquina se realizan a través él. Al mismo tiempo, se produce una separación física de la generación de frío y la refrigeración de procesos, de modo que los chillers permiten realizar una alimentación paralela y eficiente de varios elementos de equipos.

Finalmente, cabe destacar que se trata de sistemas de alta eficiencia. Los chillers Blue E+, diseñados y fabricados por Rittal se han posicionado como algunos de los más compactos, flexibles y eficientes del mercado, ofreciendo refrigeración centralizada a través de los intercambiadores de calor aire/agua. Hablamos de equipos que pueden suponer un ahorro de hasta un 70% del gasto energético, con homologaciones internacionales y capacidad multi voltaje que permite su instalación en cualquier lugar del mundo.

¿Cómo decidir cuál es el chiller apropiado en cada caso?

chiller pdf

Cuando se entiende qué es un chiller es mucho más sencillo atender a las variables fundamentales a la hora de escogerlo. Aspectos como la superficie a enfriar, los niveles de eficiencia, los recursos a la hora de invertir en la instalación y el mantenimiento o las capacidad de insonorización de su ubicación, se antojan indispensables a la hora de tomar una decisión. Lo que es incuestionable es que resulta un elemento imprescindible en buena parte de los ámbitos del sector industrial. Rittal cuenta con especialistas que pueden ayudarlo a la correcta elección del equipo que más se acomode a sus necesidades considerando todos los beneficios que puede entregarle a su proyecto.

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2 comentarios

José Antonio

5 de junio de 2023 09:35

Buenas me puede mandar presupuestos y características de sus chiller.

saludos

Valeria Perez

13 de septiembre de 2023 12:27

Hola José Antonio,

Gracias por tu interés,
Por favor ingresa a la siguiente página: https://rittalnet.cl/recursos/solicita-ser-contactado/ para solicitar una asesoría y te contactaremos.

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