Los intercambiadores de calor de placas y los de carcasa y tubos son los dos tipos más comunes de intercambiadores de calor, y ambos sirven de mucho cuando se quiere calentar o enfriar el mosto durante el proceso. En la nueva era del desarrollo sostenible, ahorrar energía y reducir el impacto medioambiental es cada vez más urgente. Mediante el uso de un intercambiador de calor de placas, se puede transferir energía entre dos fluidos a diferentes temperaturas. Esto mejora la eficiencia mediante la transferencia de calor.
¿Qué es un intercambiador de calor?
Un intercambiador de calor es un elemento de circuito eléctrico que proporciona transferencia de calor (sin mezclarse entre sí) entre dos fluidos (líquido o gas) que tienen una diferencia de temperatura sin ningún contacto físico.
En principio, los intercambiadores de calor se dividen en tres tipos:
- Intercambiador de calor tubular
- Intercambiador de placas
- Intercambiadores para aplicaciones especiales
Tipo de intercambiador de calor
Si ya conoce los productos de refrigeración líquida, se encontrará con dos opciones: el intercambiador de calor de carcasa y tubos y el intercambiador de calor de placas. Los intercambiadores de calor de carcasa y tubos y de placas funcionan según el mismo principio, intercambiando calor entre dos fluidos por conducción, pero se construyen de formas muy diferentes.
Intercambiador de calor de carcasa y tubos
Formado por un haz de pequeños tubos dentro de una carcasa exterior, el intercambiador de calor de carcasa y tubos es una construcción sencilla pero eficaz. Sus principios se aplican desde hace mucho tiempo. Gracias a su sencillez y flexibilidad, pueden fabricarse a bajo coste, incluso en pequeñas cantidades. Son ideales para aplicaciones que requieren un mantenimiento regular.
Intercambiador de placas
Un intercambiador de calor es un equipo de cervecería diseñado para aumentar o disminuir la temperatura del mosto o la cerveza. Los intercambiadores de calor de las cervecerías suelen denominarse "intercambiadores de calor de placas" porque constan de una serie de placas. El líquido caliente fluye a lo largo de un lado de la placa y el líquido frío fluye a lo largo del otro lado de la placa. El intercambio de calor se produce entre las placas. Los intercambiadores de calor más comunes se encuentran en las fábricas de cerveza. El mosto caliente, a unos 95 °C, fluye por el intercambiador de calor y es enfriado por el agua fría y el refrigerante que fluyen en sentido contrario por el lado opuesto de las placas.
Intercambiador de calor de placas e intercambiador de calor de carcasa y tubos
En comparación con los intercambiadores de carcasa y tubos, los intercambiadores de placas tienen varias ventajas únicas.
- Capacidad de ampliación: Los intercambiadores de calor de placas suelen tener espacio extra en el bastidor.
- Mantenimiento más cómodo: el intercambiador de calor de placas puede abrirse para su inspección y mantenimiento. También puede sustituir las placas dañadas.
- Eficacia: La profundidad de prensado variable y la gran superficie de intercambio de calor proporcionan un rendimiento térmico eficiente y un calentamiento y enfriamiento controlados.
Ventajas de los intercambiadores de calor de placas
- Mayor capacidad de temperatura
- Baja pérdida de calor
- Estructura compacta que ahorra espacio
- Es conveniente cambiar el área de transferencia de calor
- Fácil de limpiar y mantener
- Amplia gama de aplicaciones
- Larga vida útil
- Ideal para calefacción urbana de pequeñas dimensiones, refrigeración de bebidas, producción alimentaria y farmacéutica y aplicaciones de refrigeración de aceite de baja carga
Desventajas de los intercambiadores de calor de placas
- baja temperatura de trabajo
- Más costes de mantenimiento debido a las juntas
- No apto para productos con viscosidad muy alta o partículas muy grandes
Ventajas de los intercambiadores de calor de carcasa y tubos
- Un diseño más pequeño puede reducir costes
- Facilitar el servicio
- Los costes de mantenimiento de las juntas tóricas son bajos
- Mejor solución para el refrigerante de agua de mar u otros líquidos que puedan obstruir espacios reducidos
- Ofrecer mejores opciones de instalación
- La solución ideal para grupos hidráulicos, maquinaria de minería, recipientes de refrigeración de agua de mar y calefacción de piscinas.
Desventajas de los intercambiadores de calor de carcasa y tubos
- Ocupa mucho espacio
- Difícil de limpiar y mantener
Estructura del intercambiador de calor de placas
En estos intercambiadores, cada placa tiene una carcasa tubular cóncava confinada. Las placas están dispuestas de tal forma que forman finos canales rectangulares para desviar el calor a través de la pieza.
El fluido de trabajo fluye entre estos canales retorcidos y estrechos. Las juntas rodean las placas del intercambiador para controlar el flujo de fluido. Estas juntas están dispuestas de tal manera que sólo un tipo de fluido se distribuye en una placa, mientras que el otro fluido se distribuye en la placa siguiente.
El fluido frío y el fluido caliente pasan a través de las placas, con lo que se produce el intercambio de calor. Las placas tienen una superficie mayor, por lo que sus índices de transferencia de calor son superiores a los de los intercambiadores tubulares.
Importantes ventajas de utilizar un intercambiador de calor
Ocupa menos espacio
Con el avance de la tecnología moderna, parece que más potente también significa más pequeño. Dispositivos personales más pequeños, equipos de fabricación más pequeños y de uso general, y mucho más. La reducción del espacio en los armarios eléctricos aumenta el riesgo de puntos calientes y daños en los componentes eléctricos, lo que incrementa la necesidad de soluciones de refrigeración más pequeñas y eficientes.
Reducir el impacto medioambiental
Para funcionar, el intercambiador de calor debe funcionar para garantizar que el panel de control de alta potencia no se sobrecaliente. Una de las mayores ventajas de los intercambiadores de calor modernos es que no necesitan más equipos para funcionar. Como resultado, consumen menos energía y producen poca o ninguna contaminación en comparación con los métodos de refrigeración más tradicionales.
Menor coste de explotación
Los intercambiadores de calor no utilizan equipos externos complicados y están diseñados para cortar la mayor parte de la contaminación. No requiere tanto mantenimiento como un aire acondicionado.