BR112020009399B1

BR112020009399B1 - Trocador de calor, método para operar um trocador de calor, e, rede de trocadores de calor

Info

Publication number: BR112020009399B1
Application number: BR112020009399-8A
Authority: BR
Inventors: Preston Blay; Ravindra Singh; Frank T. Morrison; Andrew Beaver; David Andrew Aaron
Original assignee: Baltimore Aircoil Company, Inc
Priority date: 2017-11-15
Filing date: 2018-11-14
Publication date: 2023-03-21
Also published as: EP3710770A1; EP3710770C0; RU2748981C1; WO2019099510A1; JP7221288B2; CN111356891A; EP3710770B1; ZA202002673B; JP2021503068A; US11092394B2; CA3080658C; US20190145721A1; EP3710770A4; CA3080658A1; KR102460850B1; KR20200071128A; AU2018367477A1; AU2018367477B2; MX2020005019A; US10619953B2

Abstract

Um trocador de calor indireto tem dois trajetos de fluxo de ar e um gerador de fluxo de ar para puxar ar através dos trajetos de fluxo de ar. Um conduto de fluido passa através do trocador de calor de forma que a região de resfriamento seja posicionada dentro de cada um dos trajetos de fluxo. Um dispensador é posicionado para dispensar líquido evaporativo em uma das regiões de resfriamento. O dispensador opera em um modo úmido e um modo seco. Um controlador regula fluxo de ar através do primeiro trajeto de fluxo e do segundo trajeto de fluxo, e também controla a operação do dispensador. Dessa maneira, o controlador pode operar os trajetos de fluxo de ar independentemente de forma que o fluxo de ar através de um trajeto de fluxo operando no modo seco seja maior que aquele do trajeto de fluxo operando no modo úmido.

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] Esse pedido se refere a trocadores de calor. Mais especificamente, esse pedido se refere a trocadores de calor híbridos, que operam com pelo menos dois diferentes trajetos de fluxo de ar independentes entre si.

FUNDAMENTOS

[002] Alguns trocadores de calor operam por transmissão de fluido através de um conduto e passagem de ar frio sobre esse conduto. Por exemplo, um trocador de calor pode incluir um tubo que entra em um trajeto de fluxo, e então forma uma bobina antes de sair do trajeto de fluxo. O trocador de calor pode também ser um tipo de placa ou qualquer outro tipo de trocador de calor indireto. Ar, tipicamente ar frio em relação ao trocador de calor indireto, passa sobre a bobina, que usa os princípios de convecção para facilitar a troca de calor indireta entre o fluido e o ar.

[003] Para aumentar a eficiência desse processo, alguns trocadores de calor usam um processo "úmido" que dispensa líquido evaporativo, tal como água, sobre as bobinas. Isso invoca os princípios de evaporação para aumentar adicionalmente a taxa de transferência de calor do fluido. Por exemplo, um processo de troca de calor indireto por evaporação pode operar cerca de cinco vezes mais eficientemente que um processo de troca de calor seco. Todavia, em algumas situações pode ser desejável conservar o uso de líquido evaporativo, e assim restringir, limitar, ou controlar o uso de um trocador de calor no processo úmido. Em tais situações, pode fazer sentido operar o trocador de calor intermitentemente nos modos úmido e seco. SUMÁRIO

[004] Esse pedido descreve exemplos de trocadores de calor. Um exemplo descreve um trocador de calor indireto com dois trajetos de fluxo de ar, que puxam ar entre uma entrada de ar e uma saída de descarga de ar. Um conduto de fluido passa através do trocador de calor, e o conduto tem uma região de resfriamento posicionada dentro de cada um dos trajetos de fluxo. O trocador de calor indireto inclui um gerador de fluxo de ar que move ar através dos trajetos de fluxo de ar. O trocador de calor inclui também um dispensador posicionado para dispensar líquido evaporativo nas regiões de resfriamento. O dispensador opera em um modo úmido, pelo qual o dispensador dispensa o líquido evaporativo (isso é, o dispensador está "ligado") e um modo seco, pelo qual o dispensador não dispensa líquido evaporativo (isso é, o dispensador está “desligado”). Líquido evaporativo, quando usado através desse pedido, pode ser qualquer líquido projetado para se evaporar dentro dos parâmetros de operação do trocador de calor de forma a aumentar a eficiência do trocador de calor. Um exemplo de líquido evaporativo é água, embora outros líquidos possam ser usados. Referências aqui ao uso de água como um líquido evaporativo são exemplificativas e deve ser entendido que outros líquidos de evaporação poderiam ser substituídos por água, onde uma tal referência é feita.

[005] Um controlador se comunica com o gerador de fluxo de ar e controla ou regula fluxo de ar através do primeiro trajeto de fluxo de ar e do segundo trajeto de fluxo de ar. O controlador também se comunica com o(s) dispensador(es) e controla a operação do(s) mesmo(s). Dessa maneira, o controlador pode operar os trajetos de fluxo de ar independentemente entre si de forma que o fluxo de ar através de um trajeto de fluxo operando no modo seco possa ser maior que aquele de um trajeto de fluxo de ar operando no modo úmido, quando se deseja economizar água.

[006] Esse pedido também descreve exemplos de conjuntos de trocadores de calor, similares àqueles descritos acima, mas em que um dos trajetos de fluxo opera como um trocador de calor indireto e o outro opera como um trocador de calor direto. O trocador de calor indireto opera usando os princípios de convecção e é consistente com o exemplo descrito acima. Isso é, o conduto pode incluir uma seção de resfriamento colocada em um trajeto de fluxo de ar, pelo que a seção embobinada pode ser exposta a fluido evaporativo a partir de um dispensador. Na seção de troca de calor direta, a seção de resfriamento é tipicamente feita de uma seção de enchimento, para a qual um líquido de, tal como água, é transferido. Em um tal conjunto de trocador de calor, o controlador pode ser usado para controlar o fluxo de ar sobre as seções de troca de calor direta e indireta independentemente, e também para controlar se o líquido evaporativo é dispensado em cada seção.

[007] Esse pedido também descreve exemplos de métodos para operar um trocador de calor, incluindo, por exemplo, os trocadores de calor descritos acima. Um método envolvendo a operação de um trocador de calor indireto envolve fazer passar fluido através de pelo menos dois condutos. Cada conduto tem uma região de resfriamento posicionada dentro de um diferente o trajeto de fluxo de ar do trocador de calor indireto. O método envolve adicionalmente monitorar os parâmetros de processo (por exemplo, pontos de ajuste de usuário, fatores de desempenho, fatores de uso/custo de água/energia, e condições externas, tais como temperatura e umidade ambientais) com um controlador, e então determinar apropriadas taxas de fluxo de ar e taxas de dispensa com base naqueles parâmetros de processo. Uma vez quando apropriados fluxos de ar e taxas de dispensa forem determinados, o método pode então ajustar o trocador de calor para operar (por exemplo, usando o controlador) no determinado fluxo de ar e taxas de dispensa, por exemplo, por ajuste das regulagens de dispositivos de geração de ar e dispositivos de dispensa. Dessa maneira, o método pode operar o trocador de calor de forma que ambos dos trajetos de fluxo operem em um modo úmido, ambos dos trajetos de fluxo operem em um modo seco ou um dos trajetos de fluxo opere em um modo úmido enquanto o outro simultaneamente opera no modo seco.

[008] Esse pedido também descreve exemplos de redes de trocadores de calor. Em um tal exemplo, uma rede de trocadores de calor inclui múltiplos trocadores de calor indiretos. Os trocadores de calor podem ser os trocadores de calor descritos acima ou outro tipo. Pelo menos, os trocadores de calor na rede, cada, têm pelo menos um trajeto de fluxo de ar entre uma entrada de trocador de calor e uma saída de descarga de trocador de calor e um gerador de fluxo de ar configurado para mover ar através do trajeto de fluxo de ar. Os trocadores de calor também têm um conduto de fluido incluindo a região de resfriamento posicionada no trajeto de fluxo de ar, e um dispensador posicionado para dispensar fluido evaporativo na região de resfriamento. A rede inclui um controlador que se comunica com cada dos trocadores de calor para regular o fluxo de ar através dos trajetos de fluxo de ar e operação de cada dos dispensadores. O controlador também monitora os parâmetros de processo, e determina uma taxa de fluxo de ar apropriada e um apropriado modo de dispensa de líquido evaporativo para cada dos trocadores de calor com base (pelo menos em parte) naqueles parâmetros de processo monitorados. O controlador pode assim ajustar as taxas de fluxo de ar através de trocadores de calor individuais para a correspondente determinada taxa de fluxo de ar apropriada para esse trocador de calor indireto. O controlador pode também ajustar o modo de dispensa dos dispensadores para o determinado apropriado modo de dispensa de líquido evaporativo para esse trocador de calor indireto. Dessa maneira, o controlador pode operar um ou mais dos dispensadores em um modo úmido, enquanto simultaneamente opera pelo menos um dos dispensadores individuais em um modo seco.

[009] Nos exemplos providos, cada trocador de calor pode compartilhar suas entradas de ar e pode ter diferentes saídas de ar, cada trocador de calor pode ter diferentes entradas de ar, mas compartilham suas saídas de ar, cada trocador de calor pode compartilhar ambas de suas entradas de ar e suas saídas de ar ou cada trocador de calor pode ter entradas de ar separadas e saídas de ar separadas, todavia, o controlador lógico tem a capacidade de controlar independentemente a quantidade de fluxo de ar através de cada trocador de calor e controlar independentemente se cada trocador de calor opera em um modo de operação úmido ou seco.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0010] A figura 1 mostra um trocador de calor indireto de múltiplos trajetos de fluxo de ar com múltiplos geradores de fluxo de ar operando em um modo híbrido de acordo com exemplos descritos nesse pedido.

[0011] A figura 2 mostra um trocador de calor indireto de múltiplos trajetos de fluxo de ar usando reguladores de fluxo de ar separados em cada descarga de trocador de calor para regular o fluxo de ar de acordo com exemplos descritos nesse pedido.

[0012] A figura 3 mostra um trocador de calor indireto de múltiplos trajetos de fluxo de ar usando reguladores de fluxo de ar separados em cada entrada de trocador de calor para regular o fluxo de ar de acordo com exemplos descritos nesse pedido.

[0013] A figura 4 mostra uma rede de trocadores de calor de múltiplas unidades com alguns trocadores de calor operando em um modo úmido e outros operando em um modo seco de acordo com exemplos descritos nesse pedido.

[0014] A figura 5 mostra uma rede de trocadores de calor de múltiplas unidades, que utiliza um reservatório de líquido evaporativo comum de acordo com exemplos descritos nesse pedido.

[0015] A figura 6 mostra um conjunto de trocador de calor, que utiliza saturação adiabática úmida e que tem três ventoinhas para regular o fluxo de ar de acordo com exemplos descritos nesse pedido.

[0016] A figura 7 mostra um trocador de calor que usa uma combinação de trajetos de troca de calor indiretos e diretos de acordo com exemplos descritos aqui.

[0017] A figura 8 é um fluxograma representando etapas de processo para operar um trocador de calor de acordo com exemplos descritos aqui.

[0018] A figura 9 mostra dados de desempenho para um resfriador de fluido representativo.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0019] Esse pedido descreve trocadores de calor que têm múltiplos trajetos de fluxo de ar, pelo que os trajetos de fluxo de ar são capazes de operar independentemente. Isso é, os trajetos de fluxo de ar de um trocador de calor podem operar em um modo úmido com uma taxa de fluxo de ar em um primeiro nível de fluxo de ar, enquanto o outro trajeto de fluxo de ar opera em um modo seco em um segundo nível de fluxo de ar diferente daquele do primeiro. As taxas de fluxo de ar e modos de operação são determinados por um controlador que monitora os parâmetros de processo que têm um impacto sobre a maneira na qual o trocador de calor opera. Com base naqueles parâmetros de processo, o controlador determina uma condição de operação apropriada (incluindo um modo de operação úmido/seco e uma taxa de fluxo de ar) para cada um dos trajetos de fluxo de ar, e ajusta o trocador de calor para operar de acordo com aquelas condições.

[0020] A operação de um trocador de calor em modos duplos pode ser uma maneira efetiva para controlar ou limitar o uso de água em um trocador de calor. Por exemplo, A Patente Norte-Americana U.S. N.° 8.676.385 se refere a uma unidade de trocador de calor com duas seções de bobina indiretas. O trocador de calor é capaz de operar em um modo úmido em um lado, enquanto em um modo seco no outro lado. Todavia, esse trocador de calor tem somente uma ventoinha, e não provê uma maneira para controlar separadamente fluxo de ar através das seções de bobina úmida e seca. Assim, quando esse trocador de calor opera em um modo híbrido (um lado no modo úmido e o outro seco), o lado úmido dominará a transferência de calor ou a capacidade de unidade, por causa das propriedades de transferência de calor mais eficientes do processo úmido/evaporativo. Porque o lado úmido domina na transferência de calor, o lado seco é efetivamente tornado discutível, resultando assim em um processo que desperdiça líquido evaporativo (por exemplo, água). Mesmo quando o lado seco trocador de calor indireto é aletado com superfície de transferência de calor estendida, como conhecido na técnica, o lado de água de operação irá ainda dominar a transferência de calor de forma que o lado seco seja efetivamente tornado discutível, resultando assim em um processo que desperdiça líquido evaporativo (por exemplo, água).

[0021] Esse pedido descreve exemplos de trocadores de calor que são capazes de operar em um lado ou trajeto de fluxo de ar "úmido" e um lado ou trajeto de fluxo de ar "seco" independentemente entre si de forma a otimizar a eficiência do trocador de calor com base nos parâmetros monitorados. Por exemplo, o pedido descreve trocadores de calor de múltiplos trajetos de ar de múltiplos fluxos, que podem operar em um trajeto úmido a uma primeira taxa de fluxo de ar e um trajeto seco a uma segunda taxa de fluxo, de forma que o uso de fluido evaporativo possa ser reduzido, limitado, e/ou otimizado, enquanto ainda permita o trajeto seco para prover um impacto relativamente efetivo sobre o processo de troca de calor com relação a quando a mesma taxa de fluxo de ar é vista pelos trajetos úmido e seco.

[0022] A figura 1 mostra a modalidade 100, que é uma única unidade com múltiplos trajetos de fluxo de ar, que inclui um primeiro trajeto de fluxo de ar 115 e um segundo trajeto de fluxo de ar 116. Trajetos de fluxo de ar 115 e 116 são separados pela parede divisória 149, que serve para separar a pulverização de líquido evaporativo e fluxo de ar através de cada trajeto.

[0023] O primeiro trajeto de fluxo de ar 115 inclui um gerador de fluxo de ar ou ventoinha 106, que tem um motor 104 que aciona a ventoinha 106, e o segundo trajeto 116 tem um correspondente gerador de fluxo de ar 107 e motor 105. Os geradores de fluxo de ar 106/107 são mostrados na figura 1 como ventoinhas, mas outros exemplos podem utilizar qualquer dispositivo capaz de mover ar, tal como um soprador, um dispositivo de pressão de ar, e/ou combinações ou múltiplos dos mesmos. As ventoinhas 106 e 107 descarregam o ar de saída 110 e 111, respectivamente, de trajetos de luxo de ar de trocadores de calor indiretos 115 e 116, respectivamente. Embora a figura 1 seja mostarda com uma única ventoinha para o trajeto de fluxo de ar 115 e uma única ventoinha para o trajeto de fluxo de ar 116, poderiam ser providas múltiplas ventoinhas dedicadas ao trajeto de fluxo de ar 115 e múltiplas ventoinhas dedicadas ao trajeto de fluxo de ar 116. O ar ambiente entra pelas persianas de entrada 136a e 136b e se desloca geralmente para cima através de cada trajeto de fluxo de ar 115/116, então através dos eliminadores de névoa 114a e 114b e é propelido assim para fora do trocador de calor indireto 100 através das ventoinhas 106 e 107. Embora a direção de fluxo de ar seja mostrada no exemplo como geralmente para cima, o fluxo de ar pode ser em paralelo ou também em fluxo cruzado com o líquido evaporativo e não é uma limitação.

[0024] Cada trajeto de fluxo de ar inclui também respectivos condutos que puxam fluido para dentro do trajeto, para ser resfriado. Por exemplo, o trajeto de fluxo de ar 115 tem um conduto 111 com entrada de conduto 124, que recebe fluido quente 120a que deve ser resfriado ou condensado, e saída de conduto 126 que retorna fluido resfriado ou condensado 122a. Similarmente, o segundo trajeto de fluxo de ar 116 tem um conduto 113 com uma entrada de fluido 123 que recebe uma corrente de fluido quente 120b, e a saída 125 que retorna uma corrente de fluido frio ou condensado 122b. O respectivo conduto também inclui uma região de resfriamento 144/146, que pode ter uma configuração de bobina indireta, configuração de placa, ou qualquer outra configuração. As conexões de entrada e saída podem ser revertidas, se desejado. Em alguns exemplos, as regiões de resfriamento 144/146 são referidas simplesmente como trocadores de calor indiretos propriamente ditos, pois esse é o local no qual calor é trocado a partir das correntes 120a/120b de fluido quente.

[0025] O trocador de calor 100 inclui também um dispensador 112, que inclui unidades de dispensa separadas 118 e 119, configuradas para dispensar fluido evaporativo em cada trajeto de fluxo de ar 115 e 116, respectivamente. Um reservatório comum 142 inclui um reservatório de líquido evaporativo e está em comunicação com cada das unidades de dispensa 118 e 119 associadas a cada um dos trajetos de fluxo de ar de trocador de calor 115 e 116. O líquido evaporativo é um líquido que pode ser pulverizado nas regiões de resfriamento do trocador de calor para facilitar o processo de transferência de calor. Em muitos exemplos, o líquido evaporativo é água, embora outros líquidos possam ser usados. As bombas 139 e 140 bombeiam o líquido evaporativo do reservatório comum 142 para os tubos de descarregamento de pulverização 148a e 148b, respectivamente. As unidades de dispensa 118 e 119 então puxam o líquido evaporativo para cima na direção para os bocais 128a/128b ou orifícios que emitem o líquido evaporativo em gotículas de pulverização 129. As unidades de dispensa 118 e 119 são posicionadas para dispensar líquido evaporativo sobre as regiões de resfriamento 144 e 146 dos respectivos trajetos de fluxo de ar de trocador de calor 115 e 116. As unidades de dispensa 118/119 podem ser ajustáveis, de forma que elas sejam capazes de operar em um modo de descarregamento completo (ligado), e modo de nenhum descarregamento (desligado), ou vários estágios no ínterim, em que líquido evaporativo é descarregado a uma taxa de fluxo controlada ou reduzida.

[0026] O trocador de calor 100 inclui um controlador lógico 102 que tem a capacidade de controlar independentemente a velocidade dos motores de ventoinha 104 e 105 que acionam as ventoinhas 106 e 107, respectivamente, e também controlam independentemente a operação das bombas 139 e 140. O controlador 102 pode incluir um ou mais dispositivos de processamento, e podem ser conectados ao trocador de calor diretamente, por exemplo, por fio metálico, ou indiretamente por uma conexão sem fio. O controlador 102 é capaz de monitorar os parâmetros de processo. Por exemplo, o controlador 102 pode empregar um sensor 132 para monitorar a temperatura ambiente, níveis de umidade, e níveis de pressão de ar. O controlador 102 pode também ser configurado para receber entradas de usuário 130, por exemplo, pertencentes às desejadas condições de operação, desejadas temperaturas finais (por exemplo, predeterminado ponto de ajuste de usuário), desejados níveis de uso de água e/ou energia, custos de energia e água, ou outras predeterminadas condições. O controlador 102 pode obter os parâmetros de processo através dos sensores 130 e 132, como descrito acima, ou pode receber os parâmetros remotamente por intermédio de um módulo de comunicação ou outro mecanismo de entrada.

[0027] Com base nesses parâmetros de processo e nas condições ambientais monitoradas, o controlador 102 pode determinar as condições de operação apropriadas do trocador de calor. Por exemplo, com base nas condições ambientais (por exemplo, um ambiente de temperatura, pressão, e umidade), o desejado ponto de ajuste de usuário, e restrições solicitadas pelo usuário para minimizar o uso de água e energia, o controlador 102 pode determinar apropriadas condições de dispensa, taxas de dispensa, e taxas de fluxo de ar para cada um dos trajetos de fluxo de ar 115/116 do trocador de calor. Em um exemplo, o controlador 102 pode determinar uma taxa de fluxo de ar apropriada para cada trajeto de fluxo de ar, e uma apropriada condição de dispensa (por exemplo, úmida, seca, e/ou taxas de dispensa), e ajustar os dispositivos trocadores de calor para operar consequentemente. Por exemplo, o controlador 102 pode controlar se o dispensador 112 está operando (por exemplo, por controlar se as bombas 139 e 140 estão ligadas ou desligadas), e ajustar as velocidades das ventoinhas 106 e 107 para obter, quando desejadas taxas de fluxo de ar através de cada trajeto de fluxo de ar 115/116.

[0028] Os trajetos de fluxo de ar de trocador de calor indireto 115 e 116 podem operar no modo úmido, como trocadores de calor de evaporação, ou no modo seco como trocadores de calor sensíveis, dependendo de se dependendo de se as bombas de pulverização 139 e 140 estão ligadas ou desligadas. Na figura 1, o trajeto de fluxo de ar de trocador de calor indireto 115 é mostrado operando no modo úmido, pois a bomba de pulverização 139 está ligada e o motor de ventoinha 104 está também ligado e está operando na velocidade RPMW enquanto o trajeto de fluxo de ar de trocador de calor indireto 116 está operando no modo sensível seco, porque a bomba de pulverização 140 está desligada e ainda o motor de ventoinha 105 está girando a uma diferente velocidade RPMD.

[0029] O trocador de calor 100 tem uma variedade de diferentes condições de operação. Em uma primeira condição, ambos os trajetos de fluxo de ar 115/116 estão operando em um modo úmido, pelo que ambos os dispensadores 118/119 estão dispensando líquido evaporativo 129. Em uma segunda condição, o trocador de calor 100 pode operar em um modo híbrido, no qual um trajeto está operando em um modo úmido (por exemplo, a correspondente bomba está ligada de forma que o dispensador dispense líquido evaporativo), e o outro trajeto está operando em um modo seco no qual o dispensador não está dispensando líquido evaporativo (por exemplo, a bomba está ajustada em “desligada”). Em uma terceira condição de operação, ambos os trajetos de fluxo de ar 115/116 podem operar em um modo seco, de forma que nenhuma das unidades dispensadoras 118/119 está dispensando líquido evaporativo. Em outro exemplo, o controlador 102 pode ser ajustado para controlar as bombas 139 e 140 para o funcionamento em períodos de tempo aproximadamente iguais de forma que o equipamento funcione a úmido e a seco por períodos de tempo aproximadamente iguais.

[0030] Quando um cliente de usuário final deseja conservar líquido evaporativo, mas o controlador 102 determina que pelo menos um trajeto de fluxo de ar de trocador de calor indireto deve operar a úmido, o controlador 102 pode aumentar a velocidade (RPMW) muito lentamente ou até mesmo desligar durante o aumento da velocidade de motor 105 (RPMD), obtendo assim muito mais sensível troca de calor a seco a partir do trajeto de fluxo de ar de trocador de calor indireto 116 em relação um trajeto de trocador de calor úmido 115. O controlador 102 tem a capacidade de equilibrar a quantidade de água e energia usadas e finalmente pode ser ajustado para reduzir os custos de operação.

[0031] A figura 2 mostra a modalidade 200, que é uma única unidade com múltiplos trajetos de fluxo de ar, que inclui um primeiro trajeto de fluxo de ar 215 e um segundo trajeto de fluxo de ar 216. A modalidade 200 emprega uma única ventoinha 202, que é compartilhada por trajetos de fluxo de ar separados 215 e 216, respectivamente. O trocador de calor 200 da figura 2 é similar àquele da figura 1, mas com poucas diferenças. Notavelmente, o trocador de calor 200 inclui uma única ventoinha 202, com um único motor de ventoinha. Todavia, embora a figura 2 seja mostrada com uma única ventoinha, poderiam ser providas múltiplas ventoinhas que seriam compartilhadas pelos trajetos de fluxo 215/216. A fim de controlar independentemente o fluxo de ar através dos respectivos trajetos de fluxo no trocador de calor 200, o trocador de calor 200 incorpora a modulação de ar dos atenuadores de descarga 205 e 206, que são controlados pelos motores de modulação 207 e 208.

[0032] Na figura 2, o controlador lógico 202 tem a capacidade de controlar independentemente a posição proporcional de 9% a 100% de abertura dos atenuadores de descarga 205 e 206 e também tem a capacidade de controlar se as bombas 239 e 240 estão ligadas ou desligadas, dependendo de parâmetros, tais como ponto de ajuste do cliente, modo de operação escolhido pelo cliente, o desempenho de trocador de calor, custos do líquido evaporativo (ou água) e de energia e das condições ambientais externas ao trocador de calor, tais como realimentação de temperatura ou entradas de pressão e sensores de ambiente.

[0033] Os trajetos de fluxo de ar 215 e 216 podem operar no modo úmido, como trocadores de calor evaporativos, ou no modo seco, como trocadores de calor sensíveis, dependendo de se as bombas de pulverização 239 e 240 estão ligadas ou desligadas. Na figura 2, o primeiro trajeto de fluxo de ar 215 é mostrado operando no modo úmido, pois a bomba de pulverização 239 está ligada e o segundo trajeto de fluxo 216 é mostrado operando no modo seco, pois a bomba de pulverização 240 está desligada. Dessa maneira, o dispensador 212 pode operar em (1) um modo completamente evaporativo, no qual ambas as bombas 239 e 242 são ligadas, (2) em um modo completamente seco (ou um modo sensível), no qual ambas as bombas estão desligadas, ou (3) em um modo híbrido, no qual uma bomba está ligada e a outra está desligada.

[0034] O controlador 202 controla as bombas 239 e 240 para o funcionamento em períodos de tempo aproximadamente iguais e os atenuadores de descarga 205 e 206 para o funcionamento em períodos de tempo aproximadamente iguais, de forma que o equipamento funcione a úmido e a seco por períodos de tempo aproximadamente iguais. Quando um operador tem a intenção de conservar líquido evaporativo, mas o controlador 202 determina que pelo menos um trocador de calor indireto deve operar a úmido, o controlador 202 usa a lógica para ligar a bomba 239 e desligar a bomba 240 e, no exemplo mostrado na figura 2, controla o atenuador de descarregamento 205 para estar aproximadamente fechado, enquanto os atenuadores de descarga 206 estão aproximadamente abertos, permitindo assim muito mais fluxo de ar através do trocador de calor indireto operando a seco 246, obtendo assim muito mais sensível troca de calor a seco a partir da região de resfriamento 246 em relação a ter taxas de fluxo de ar aproximadamente iguais através de cada trocador de calor trajeto de fluxo de ar.

[0035] O controle separado do fluxo de ar através de cada trajeto de fluxo de ar de trocador de calor indireto inibe o trocador de calor indireto úmido de dominar o processo de transferência de calor (tornando assim o trocador de calor operando a seco discutível), e também conserva líquido evaporativo. O ar ambiente entra nas persianas de entrada 236a e 236b e se desloca geralmente para cima através dos trocadores de calor indiretos 244 e 246, então através dos eliminadores de névoa 214a e 214b e é propelido para fora do trocador de calor indireto 200 através de ventoinha 202. Embora a direção de fluxo de ar seja mostrada no exemplo como geralmente para cima, o fluxo de ar pode ser em paralelo ou também em fluxo cruzado com o líquido evaporativo e não é uma limitação. O controlador 202 também controla a velocidade de motor 204, que aciona a ventoinha 202, quando requerido, para satisfazer o ponto de ajuste do cliente. Os condutos 211 e 213, cada, têm respectivas regiões de resfriamento 244 e 246, respectivas conexões de entrada 224 e 223, que recebem fluido quente e respectivas conexões de saída 226 e 225, que retornam fluido resfriado ou condensado. As conexões de entrada e saída podem ser revertidas, se desejado. As bombas 239 e 240 bombeiam líquido evaporativo a partir de um reservatório comum 242 para dentro de tubos de descarga 248a e 248b e para dentro de sistemas de distribuição 218 e 219, e finalmente para fora dos bocais ou orifícios que emitem o líquido evaporativo.

[0036] A figura 3 mostra outro trocador de calor 300, que é uma unidade única com, que inclui um primeiro trajeto de fluxo de ar 315 e um segundo trajeto de fluxo de ar 316. O trocador de calor 300 emprega uma unidade única com ventoinha 202, que é compartilhada por trajetos de fluxo de ar 315 e 316, respectivamente. Embora a figura 3 seja mostrada com uma única ventoinha, poderiam ser providas múltiplas ventoinhas que são compartilhadas pelos trajetos de fluxo 315/316. O trocador de calor 300 é similar ao trocador de calor 200 da figura 2, com a exceção que esse trocador de calor 300 controla o fluxo de ar através dos trajetos de fluxo 315 e 316 por utilizar atenuadores de modulação de entrada de ar 304 e 305, controlados pelos motores de modulação 302 e 303.

[0037] Como com o controlador lógico da figura 2, o controlador lógico 302 tem a capacidade de controlar independentemente a posição proporcional de 9% a 100% de abertura de atenuadores de entrada de ar 304 e 305 e também tem a capacidade de controlar se o dispensador 312 está operando, e qual lado do dispensador (isso é, qual trajeto de fluxo) está dispensando líquido evaporativo.

[0038] Na figura 3, o trajeto de fluxo de ar 315 é mostrado operando no modo úmido, pois o dispensador associado 319 é mostrado como estando “ligado”, pois a bomba 329 está “ligada” e dispensando gotículas de líquido evaporativo, e o trajeto de fluxo de ar 316 é mostrado como estando operando no modo seco, pois a unidade dispensadora associada 318 está desligada, quando a bomba 340 está desligada e não dispensando líquido evaporativo.

[0039] Quando um operador tem a intenção de conservar líquido evaporativo, mas o controlador 302 determina que pelo menos um trocador de calor indireto deve operar em um modo úmido, a fim de satisfazer as necessárias restrições de resfriamento, o controlador 302 usa lógica para ligar a bomba 329 e desligar a bomba 340 e, no exemplo mostrado na figura 3, controla o atenuador de entrada de ar 304 para estar aproximadamente fechado, enquanto os atenuadores de entrada de ar 305 estão aproximadamente abertos, permitindo assim muito mais fluxo de ar através do trajeto de fluxo de ar operando a seco 316. Isso ajuda a obter uma troca de calor a seco mais sensível a partir da região de resfriamento a seco 346 em relação à região de resfriamento a úmido 344. O controle separado do fluxo de ar através de cada trajeto de fluxo de ar 315/316 inibe o trocador de calor indireto úmido de dominar o processo de transferência de calor, permitindo assim que o trocador de calor 300 conserve líquido evaporativo.

[0040] A figura 4 mostra uma rede de trocadores de calor 400 com cinco unidades modulares agrupadas conjuntamente. Embora essa modalidade mostre cinco unidades modulares, deve ser apreciado que essas redes de trocadores de calor, consistentes com essa invenção, podem ter qualquer número de unidades, desde que existam mais que uma. Por exemplo, uma rede de duas unidades funcionará de forma consistente com essa modalidade, e em um tal exemplo, as unidades podem não precisar estarem colocadas uma diretamente em seguida à outra, desde que elas estejam, cada, em comunicação com um controlador lógico em comum 411.

[0041] Como mostrado na figura 4, cada unidade individual da rede 400 opera como um trocador de calor independente tendo seu próprio equipamento de operação. Por exemplo, cada unidade tem seu próprio trocador de calor indireto ou região de resfriamento, designado da esquerda para a direita como 420, 422, 424, 426 e 428, respectivamente. Cada unidade tem sua própria bomba 460, 462, 464, 466, e 468. Cada unidade tem uma ventoinha designada da esquerda para a direita como 401, 403, 405, 407 e 409 acionada por seu próprio motor 402, 404, 406, 408 e 410, respectivamente. Cada unidade tem suas próprias persianas de entrada de ar a partir da esquerda para a direita 450, 452, 454, 456 e 458, respectivamente. Cada unidade tem um dispensador, designado da esquerda para a direita, como 440, 442, 444, 446 e 448. Cada unidade tem uma exaustão de ar, designada da esquerda para a direita com 412, 413, 414, 415 e 416. Cada unidade tem um reservatório designado da esquerda para a direita com 470, 472, 474, 476, e 478. Finalmente, cada unidade tem seu eliminador de deriva a partir da esquerda para a direita 430, 432, 434, 436 e 438, respectivamente.

[0042] Na figura 4, o controlador lógico 411 tem a capacidade de controlar independentemente a velocidade dos motores de ventoinha (402, 404, 406, 408 e 410), que giram as ventoinhas (401, 403, 405, 407 e 409), e também tem a capacidade de controlar se as bombas (460, 462, 464, 466, e 468) estão ligadas ou desligadas, dependendo dos parâmetros de processamento monitorados e/ou determinados pelo controlador 411.

[0043] As ventoinhas (401, 403, 405, 407 e 409) descarregam o ar de saída (412, 413, 414, 415 e 416). Os trocadores de calor indiretos individuais (420, 422, 424, 426 e 428) podem operar no modo úmido, como trocadores de calor evaporativos, ou no modo seco, como trocadores de calor sensíveis, dependendo de se as bombas (460, 462, 464, 466 e 468) são ligadas ou desligadas pelo controlador 411.

[0044] Na figura 4, os trocadores de calor indiretos 420 e 422 são mostrados operando no modo úmido, pois somente as bombas 460 e 462 estão ligadas. Os motores de ventoinha 402 e 404 estão também ligados e estão operando na velocidade RPMW, enquanto os trocadores de calor indiretos 424, 426 e 428 estão operando no modo sensível seco, porque as bombas de pulverização 464, 466 e 468 estão desligadas, enquanto os motores de ventoinha 406, 408 e 410 estão girando na RPMD.

[0045] De acordo com essa configuração, a rede 400 pode operar em uma variedade de diferentes arranjos. Por exemplo, em um arranjo, todas das bombas podem estar ligadas, operando assim em um modo completamente evaporativo. Em outro arranjo, todas das bombas podem estar desligadas, operando assim em um modo de operação completamente seco (ou conservando líquido evaporativo). Em outro arranjo, pelo menos uma bomba está ligada e pelo menos uma bomba está desligada, operando assim a rede 400 em um modo híbrido.

[0046] Em um exemplo, o controlador 411 pode ser arranjado para controlar as bombas 460, 462, 464, 466 e 468 para o funcionamento em períodos de tempo aproximadamente iguais de forma que cada unidade modular funcione úmida e seca por períodos de tempo aproximadamente iguais, o que pode manter as taxas de evaporação essencialmente as mesmas para todos dos trocadores de calor indiretos. No exemplo mostrado na figura 4, a rede é arranjada para operar em um modo híbrido, que conserva líquido evaporativo, porque o controlador lógico 411 determinou que a operação de todas das unidades no modo seco não é suficiente para satisfazer as demandas de troca de calor. Assim, para operar a úmido, ainda conservar líquido evaporativo, o controlador 411 é arranjado para reduzir a quantidade de transferência de calor das duas unidades de operação úmida por redução da taxa de fluxo de ar através dos respectivos trocadores de calor 420 e 422 por redução da velocidade (RPMW) dos motores 402 e 404, enquanto aumenta o fluxo de ar através das unidades de operação a seco 424, 426 e 428 por elevação da velocidade dos motores 406, 408 e 410 (RPMD). Esse controle pode obter uma troca de calor a seco mais sensível a partir de trocadores de calor indiretos 424, 426 e 428 em relação à operação úmida dos trocadores de calor indiretos 420 e 422 com taxas de fluxo de ar aproximadamente iguais. No modo de operação evaporativo, o controlador 411 pode iniciar a rede a partir de um único módulo em funcionamento, então acrescentar módulos adicionais, quando necessários, em oposição a ligar todos dos módulos à rede ao mesmo tempo. Uma vez quando todos dos módulos estão operando, o controlador 411 pode sincronizar a velocidade de ventoinha para maximizar as reduções de energia. Com essa lógica de controle, as reduções de energia podem ser maximizadas em cada único estágio da condição de operação (por exemplo durante as cargas térmicas parciais ou temperaturas ambientais mais baixas) que também reduz a energia de bomba, consumida pelo funcionamento de menos módulos. Se o produto for superdimensionado por um cliente ou durante períodos de cargas térmicas parciais, essa lógica proveria grande energia. Durante cargas de pico, o controlador 411, pode economizar energia por funcionamento de todos dos módulos em velocidades de ventoinha sincronizadas. No trocador de calor 400, controlador 411 pode ser configurado para ajustar a taxa de fluxo de ar através de todos dos trajetos de fluxo de ar tendo um dispensador operando em um modo úmido do mesmo (isso é, RPMW) e configurado para ajustar a taxa de fluxo de ar através de todos dos trajetos de fluxo de ar tendo um dispensador operando em um modo seco do mesmo (isso é, RPMD).

[0047] O ar ambiente entra nas persianas de entrada 450, 452, 454, 456 e 458 e se desloca geralmente para cima através dos trocadores de calor indiretos 420, 422, 424, 426 e 428, então através de eliminadores de deriva 430, 432, 434, 436 e 438 e é propelido para fora do cada unidade modular através de ventoinhas 410, 402, 403, 404 e 405, respectivamente. As bombas 460, 462, 464, 466, e 468, quando ligadas, bombeiam líquido evaporativo a partir dos reservatórios 470, 472, 474, 476 e 478 para os sistemas de dispensa 440, 442, 444, 446 e 448 e finalmente para fora de bocais ou orifícios que emitem o líquido evaporativo em gotículas de pulverização. Quando desejado, tal como durante condições climáticas extremas, o controlador 411 pode escolher desligar os motores de ventoinha e as bombas de pulverização nas unidade modulares inteiras, conforme determinado pela lógica de controle.

[0048] A figura 5 mostra uma rede de trocadores de calor 500, que utiliza um tanque de reservatório de líquido evaporativo comum 571 com cinco unidades modulares agrupadas conjuntamente.

[0049] Como mostrado na figura 5, cada unidade individual da rede 500 opera como um trocador de calor independente tendo seu próprio equipamento de operação. Por exemplo, cada unidade tem seu próprio trocador de calor indireto ou região de resfriamento, designado da esquerda para a direita como 535, 536, 537, 538 e 539, respectivamente. Cada unidade tem sua própria válvula de zona de líquido evaporativo 530, 531, 532, 533 e 534, que pode ser aberta, fechada ou poderia ser de um tipo de modulação. Cada unidade tem uma ventoinha designada da esquerda para a direita como 501, 502, 503, 504 e 505, acionada por seu próprio motor 510, 511, 512, 513 e 514, respectivamente. Cada unidade tem suas próprias persianas de entrada de ar a partir da esquerda para a direita 540, 541, 542, 543, e 544, respectivamente. Cada unidade tem um dispensador, designado da esquerda para a direita como 525, 526, 527, 528 e 529. Cada unidade tem uma exaustão de ar, designada da esquerda para a direita 501, 502, 503, 504 e 505. Cada unidade tem seu eliminador de deriva a partir da esquerda para a direita 520, 521, 522, 523 e 524, respectivamente. Cada unidade é mostrada com um tubo equalizador 550, 551, 552, e 553 nos reservatórios 545, 546, 547, 548 e 549 para permitir que o líquido evaporativo drene livremente para um tanque de reservatório de líquido evaporativo comum 571 através da saída 556 e através do conduto 557. A bomba 572 puxa líquido de evaporação comum através do filtro 573 e bombeia o líquido evaporativo para dentro do conduto de distribuição evaporativa comum 570 para fornecer o fluido evaporativo para cada uma da válvula de zona 530, 531, 523, 533 e 534, respectivamente.

[0050] Na figura 5, o controlador lógico 511 (fios não mostrados por clareza) tem a capacidade de controlar independentemente a velocidade dos motores de ventoinha (510, 511, 512, 513 e 514), que gira as ventoinhas (501, 502, 503, 504 e 505), e também tem a capacidade de controlar se as válvulas de zona (530, 531, 532, 533, e 534) estão abertas ou fechadas, dependendo dos parâmetros de processamento monitorados e/ou determinados pelo controlador 511.

[0051] As ventoinhas (501, 502, 503, 504 e 505) descarregam o ar de saída (501, 502, 503, 504, e 505). Os trocadores de calor indiretos individuais (535, 536, 537, 538 e 539) pode operar no modo úmido como trocadores de calor evaporativos ou no modo seco como trocadores de calor sensíveis, dependendo de se as válvulas de zona (530, 531, 532, 533 e 534) estão abertas ou fechadas pelo controlador 511.

[0052] Na figura 5, os trocadores de calor indiretos 535 e 536 são mostrados operando no modo úmido, pois somente as válvulas de zona 530 e 531 estão abertas. Os motores de ventoinha 510 e 511 estão também ligados e estão operando na velocidade RPMW enquanto os trocadores de calor indiretos 537, 538 e 539 estão operando no modo sensível seco, porque as válvulas de zona de pulverização 532, 533 e 534 estão fechadas enquanto os motores de ventoinha 512, 513 e 514 estão girando na RPMD.

[0053] De acordo com essa configuração, a rede 500 pode operar em uma variedade de diferentes arranjos. Por exemplo, em um arranjo, todas das válvulas de zona podem estar abertas, operando assim em um modo completamente evaporativo. Em outro arranjo, todas das válvulas de zona podem estar fechadas, operando assim em um modo de operação completamente seco (ou conservando líquido evaporativo). Em ainda outro arranjo, pelo menos uma da válvula de zona está aberta e pelo menos uma da válvula de zona está fechada, operando assim a rede 500 em um modo híbrido.

[0054] Em um exemplo, o controlador 511 pode ser arranjado para controlar as válvulas de zona 530, 531, 532, 533 e 534 como estando abertas ou fechadas por aproximadamente períodos de tempo iguais de forma que cada unidade modular funcione a úmido e a seco por períodos de tempo aproximadamente iguais. No exemplo mostrado na figura 5, a rede é arranjada para operar em um modo híbrido, que conserva líquido evaporativo, porque o controlador lógico 511 determinou que a operação de todas das unidades no modo seco não é suficiente para satisfazer o ponto de ajuste de demanda de troca de calor. Assim, para operar a úmido ainda conservando líquido evaporativo, o controlador 511 é arranjado para reduzir a quantidade de transferência de calor das duas unidades de operação úmida por reduzir a taxa de fluxo de ar através dos respectivos trocadores de calor 535 e 536 por reduzir a velocidade (RPMW) dos motores 510 e 511, enquanto aumenta o fluxo de ar através das unidades de operação a seco 537, 538 e 539 por aumentar a velocidade dos motores 512, 513 e 514 (RPMD). Essa lógica de controle pode obter uma troca de calor a seco mais sensível a partir de trocadores de calor indiretos 537, 538 e 539 em relação à operação úmida dos trocadores de calor indiretos 535 e 536 com taxas de fluxo de ar aproximadamente iguais.

[0055] O ar ambiente entra nas persianas de entrada 540, 541, 542, 543 e 544 e se desloca geralmente para cima através dos trocadores de calor indiretos 535, 536, 537, 538 e 539, então através de eliminadores de deriva 520, 521, 522, 523 e 524 e é propelido para fora do cada unidade modular através de ventoinhas 501, 502, 503, 504 e 505, respectivamente. As válvulas de zona 530, 531, 532, 533 e 534, quando na posição aberta, permitem que líquido evaporativo do reservatório de tanque comum 571 seja bombeado para os sistemas de dispensa 525, 526, 527, 528 e 529 e finalmente para fora dos bocais ou orifícios que emitem o líquido evaporativo em gotículas de pulverização. Quando desejado, tal como durante as condições climáticas extremas, o controlador 511 pode escolher desligar os motores de ventoinha e fechar as válvulas de zona nas unidade modulares inteiras, conforme determinado pela lógica de controle.

[0056] A figura 6 mostra uma unidade de trocador de calor 600, que utiliza saturação adiabática a úmido para reduzir a temperatura do ar que entra nos trocadores de calor indiretos operando a seco. O trocador de calor 600 é mostrado com três ventoinhas 601, 602 e 603 que induzem ar a fluir através de painéis de saturador adiabático do lado direito 620, 621 e 622 e também através dos painéis de saturador adiabático do lado esquerdo 630, 631 e 632. Depois do ar se deslocar através dos painéis de saturador, ele se desloca através do trocador de calor indireto de lado direito 612 e também através do trocador de calor indireto de lado esquerdo 616, então para fora das ventoinhas 601, 602 e 603. Líquido evaporativo, tal como água, é bombeado do reservatório 690 através dos condutos 660, 661 e 662 e então para o sistema de distribuição de líquido do lado direito 680, 681 e 682 que é também conduzido para o sistema de distribuição de líquido do lado esquerdo 670, 671 e 672, respectivamente, onde o líquido evaporativo 652 e 654 é fornecido para o topo de cada painel de saturador adiabático quando as bombas 640, 641 e 642 são ligadas. Outras modalidades bem conhecidas na técnica usam válvulas solenóides (não mostradas) em lugar das bombas para fornecer o líquido 652 e 654 para o topo dos painéis de saturador. Como as outras modalidades e exemplos apresentados, o controlador lógico 650 tem a capacidade de controlar independentemente as bombas 640, 641 e 642 e também controlar independentemente o fluxo de ar nas zonas de operação úmidas e secas.

[0057] No exemplo mostrado na figura 6, o trocador de calor 600 é arranjado para operar em um modo híbrido, que conserva líquido evaporativo, porque o controlador lógico 650 determinou que a operação de todos dos painéis de saturador adiabático no modo seco não é suficiente para satisfazer as demandas de troca de calor. O primeiro controlador 650 liga a bomba 642, que umedece o painel de saturador direito 622 e painel de saturador esquerdo 632 e deixa desligadas as bombas 640 e 641, mantendo secos os painéis de saturador 620, 621, 630 e 631.

[0058] Para operar em um modo híbrido, que conserva líquido evaporativo, o controlador lógico 650 é arranjado para reduzir a quantidade de transferência de calor a partir da uma zona de operação úmida por reduzir a taxa de fluxo de ar através da respectiva porção de trocador de calor 612 e 616, por reduzir a velocidade (RPMW) do motor 601 enquanto aumenta o fluxo de ar através dos painéis de saturador operando a seco 620, 621 e 630 e 631, por aumentar a velocidade dos motores 602 e 603 (RPMD). Isso permite a troca de calor a seco mais sensível a partir da porção a seco dos trocadores de calor indiretos 612 e 616 em relação o ar saturado úmido entrando na porção de trocadores de calor 612 e 616 por reduzir o fluxo de ar sobre a ventoinha de operação úmida 601. Deve ser notado que as unidades adiabáticas da técnica anterior umedecem o lado inteiro ou ambos os lados, mas não têm a capacidade de umedecer somente os lados esquerdo e direito, dedicados a um trajeto de fluxo de ar, independentemente controlado, como mostrado pelos painéis de saturador a úmido 622 e 632 no exemplo. O controlador lógico 650 também controla as bombas 640, 641 e 642 para o funcionamento em períodos de tempo aproximadamente iguais de forma que todos dos painéis adiabáticos durem a mesma quantia de tempo. Fluido, a ser resfriado ou condensado entra no trocador de calor indireto de lado direito 616 através de a conexão de entrada 614 e sai através de a conexão de saída 615, enquanto fluido, a ser resfriado ou condensado no trocador de calor indireto esquerdo 612 entra através da conexão 610 e sai através da conexão de saída 611.

[0059] A figura 7 mostra um Conjunto de trocadores de calor 700 que usa uma combinação de trocador de calor indireto 730 e trocador de calor direto 736. Como nas outras modalidades, o controlador 711 pode controlar independentemente a quantidade de fluxo de ar em cada seção de transferência de calor quando funcionando a úmido ou a seco. A ventoinha 703 é girada pelo motor 702, que induz fluxo de ar a entrar na seção de troca de calor indireta a partir da entrada de ar superior 750, então através do trocador de calor indireto 730, através do eliminador de deriva 717, , então para fora da ventoinha 703 como ar de descarga 754. A ventoinha 705 é girada pelo motor 704 que induz fluxo de ar a entrar na seção de troca de calor direta 736 a partir da entrada de ar lateral 752 através das persianas de ar 735, através da seção de troca de calor direta 736 , então através do eliminador de deriva 740 , então para fora da ventoinha 705 como ar de descarga 756. A parede de separador 740 previne que ar de descarga 756 flua de volta para dentro do trocador de calor indireto 730 e forme uma redução da seção de duto para aumentar a velocidade de ar, deixando que ar de descarga 756 saia a uma alta velocidade. Deve ser notado que outra vantagem para essa orientação é que a soma dos diâmetros da ventoinha 703 mais a ventoinha 705 é maior que o diâmetro de uma ventoinha comum, se colocada no topo da unidade, que permite mais fluxo total de ar na mesma entrada de KW (HP) que as unidades da técnica anterior.

[0060] Quando está operando em um modo úmido, o controlador 711 liga a bomba 708, que bombeia líquido evaporativo do reservatório 722 para o topo da seção de troca de calor indireta 730 do sistema de distribuição 742 a partir dos bocais ou orifícios 744. Fluido que irá finalmente ser resfriado ou condensado entra na seção indireta 730 através da entrada 732 e sai por intermédio da saída 733. O fluxo de fluido através do trocador de calor indireto 730 pode ser revertido, quando desejado. Líquido evaporativo então flui por gravidade para a seção direta 736 então de volta para reservatório 722.

[0061] No modo seco, o controlador lógico 711 mantém o motor de ventoinha 704 desligado para eliminar o uso de qualquer KW movendo o ar através da seção de transferência de calor direta 736 e pode aumentar a velocidade do motor de ventoinha 702, que gira a ventoinha 703 a uma velocidade muito mais alta que quando estava operando úmido, porque não haverá chance de puxar deriva através dos eliminadores de deriva 717 quando operam no modo seco. Assim, como nas outras modalidades, a velocidade de ventoinha a seco pode ser ajustada para muito mais alta que a velocidade de ventoinha a úmido, quando é desejado conservar líquido evaporativo e aumentar a transferência de calor sensível durante o modo seco de operação.

[0062] Outra vantagem de ter correntes independentes de fluxos de ar com fluxos de ar independentemente controlados através das seções indireta e direta é que, para a maioria do tempo de funcionamento, exceto durante períodos de pico, o motor de ventoinha 702 pode ser deixado desligado de forma a maioria de toda da evaporação tem lugar na seção direta, mantendo a seção indireta mais limpa. Isso é verdadeiro mesmo quando o trocador de calor opera em um modo não híbrido, isso é, em um modo completamente a úmido ou modo completamente a seco.

[0063] A invenção acima descreve exemplos gerais de particulares trocadores de calor com e redes de trocadores de calor, que têm múltiplos trajetos de fluxo de ar, e que são capazes de operar os vários trajetos de fluxo em um modo híbrido (por exemplo, com pelo menos um trajeto operando úmido e pelo menos outro operando a seco) , enquanto também opera a diferentes taxas de fluxo de ar. Esses trocadores de calor e/ou redes podem ser mostrados tendo um número particular de células de trocador ou trajetos de fluxo ou unidades (por exemplo, dois trajetos de fluxo de ar ou cinco unidades), mas deve ser entendido que outras configurações são possíveis, desde que o sistema inclua pelo menos dois trajetos de fluxo, que são capazes de operarem independentemente entre si. Por exemplo, pelo menos um trajeto de fluxo é capaz de operar em um modo úmido, enquanto o outro opera em um modo seco, e de forma que o fluxo de ar através de cada um daqueles trajetos de fluxo enquanto operando no modo híbrido seja diferente um do outro.

[0064] Um exemplo particular de um tal trocador de calor tem pelo menos dois trajetos de fluxo, que puxam ar entre uma entrada de ar e uma saída de descarga de ar. Um conduto de fluido passa através do trocador de calor, e o conduto tem uma região de resfriamento posicionada dentro de cada um dos trajetos de fluxo. A região de resfriamento pode incluir, por exemplo, uma porção em bobina do conduto.

[0065] O trocador de calor indireto inclui um gerador de fluxo de ar que move ar através dos trajetos de fluxo. O gerador de fluxo de ar pode incluir, por exemplo, uma ventoinha, um soprador, dispositivos de pressão de ar, e/ou combinações ou múltiplos dos mesmos. O gerador de fluxo de ar pode ser um único dispositivo que está em comunicação com ambos os trajetos de fluxo, ou pode incluir múltiplos dispositivos, por exemplo, um dispositivo por trajeto de fluxo. Em alguns casos, alguns dos trajetos de fluxo podem ter mais dispositivos que outros, de forma a gerar mais fluxo de ar no trajeto particular.

[0066] Em alguns trocadores de calor, os trajetos de fluxo individuais podem incluir vários dispositivos ou sistemas que ajudam a controlar ou limitar o fluxo de ar no trajeto. Por exemplo, cada trajeto de fluxo pode incluir um ou mais reguladores de fluxo dentro de cada trajeto de fluxo. Os reguladores de fluxo podem incluir, por exemplo, atenuadores, válvulas, portões, persianas, ou constritores. Os reguladores de fluxo podem ser ajustáveis de forma que possam operar em uma variedade de diferentes posições. Por exemplo, alguns dos reguladores de fluxo podem ser binários, de forma que eles sejam ou “abertos” permitindo fluxo total de ar, ou “fechados”, restringindo o fluxo de ar inteiramente. Outros dos reguladores de fluxo podem ter posições de ajuste adicionais entre a posição completamente aberta e a completamente fechada, por exemplo, 50% aberta, 25% aberta, 95% aberta, etc. Por ajuste da configuração dos reguladores de fluxo, o trocador de calor pode controlar o fluxo de ar através dos trajetos de fluxo individuais, se ou não o trajeto de fluxo está associado a um gerador de fluxo de ar individual. Assim, o uso dos reguladores de fluxo de ar pode ser útil em trocadores de calor que empregam um único gerador de fluxo de ar, mas eles podem também ser efetivamente empregados em outros dispositivos que utilizam também múltiplos geradores de fluxo de ar.

[0067] Um controlador se comunica com o gerador de fluxo de ar e controla ou regula fluxo de ar através do primeiro trajeto de fluxo e do segundo trajeto de fluxo. Por exemplo, o controlador pode ligar e desligar o gerador de fluxo de ar, e, em alguns casos, pode ajustar a velocidade ou potência do gerador de fluxo de ar.

[0068] O trocador de calor inclui também um dispensador posicionado para dispensar líquido evaporativo em uma das regiões de resfriamento. O dispensador opera em um modo úmido, pelo qual o dispensador dispensa o líquido evaporativo (isso é, o dispensador está "ligado"), e um modo seco, pelo qual o dispensador não dispensa líquido evaporativo (isso é, o dispensador está "desligado"). Embora o dispensador pode operar ou em um modo completamente ligado ou um modo completamente desligado, alguns dispensadores podem ser capazes de operar também em faixas intermediárias, pelo quê a taxa de fluxo de líquido dispensado no modo úmido pode ser ajustada.

[0069] O controlador também se comunica com o(s) dispensador(es) e controla a operação do(s) mesmo(s). Por exemplo, o controlador pode comutar o(s) dispensador(es) entre o modo úmido e o modo seco, e pode mesmo ajustar a taxa de dispensa de fluido evaporativo a partir do(s) dispensador(es).

[0070] O dispensador pode ser arranjado para ter múltiplas unidades dispensadoras, uma unidade posicionada em cada trajeto de fluxo do trocador de calor de forma a dispensar o líquido evaporativo sobre cada das regiões de resfriamento. Por exemplo, o dispensador pode incluir múltiplos bocais pulverizadores ou dispensadores, posicionados em relação a cada uma das regiões de resfriamento em cada trajeto de fluxo de forma a dispensar pelo menos algum líquido evaporativo na respectiva região de resfriamento quando a unidade dispensadora está operando em um modo úmido. Em alguns casos, o trocador de calor pode empregar dispensadores separados em cada trajeto de fluxo. Em qualquer caso, os dispensadores em cada trajeto de fluxo são capazes de operar independentemente entre si, de forma que um dispensador possa operar em um modo úmido, enquanto o outro opera no modo seco. Além disso, um dispensador pode operar em um primeiro modo a úmido, pelo quê a taxa de dispensa é mais alta que o outro dispensador, que está também operando em um modo a úmido, se bem que um modo a úmido dispensando de forma mais restritiva.

[0071] Em alguns casos, quando o trocador de calor inclui dois dispensadores, o controlador pode operar os dispensadores independentemente de forma que um dispensador opere no modo úmido, , enquanto o outro opere em um modo seco. Em uma tal situação, o controlador pode também operar os vários geradores de fluxo de ar de forma que o fluxo de ar através de cada trajeto de fluxo seja diferente. Por exemplo, o controlador pode regular o fluxo de ar de forma que o fluxo no trajeto de fluxo operando no modo seco seja maior que aquele do trajeto de fluxo operando no modo úmido. O controlador pode também ser capaz de ler ou receber informação dos sensores ou entradas, e, usando a informação recebida, determina as condições de operação apropriadas para o trocador de calor. Por exemplo, com base na informação recebida, o controlador pode determinar um apropriado modo de operação, incluir a operação de um primeiro trajeto de fluxo em um modo úmido a uma primeira taxa de fluxo de ar, e operar o segundo trajeto de fluxo a um modo seco a uma segunda taxa de fluxo de ar mais alta que a primeira taxa de fluxo de ar. As taxas de fluxo podem ser reguladas por uma variedade de técnicas diferentes, incluindo o ajuste das velocidades de ventoinhas independentes, ou o ajuste da atenuação ou ajustes de restrição em um dispositivo de regulagem de fluxo, associado a cada trajeto de fluxo.

[0072] Esse pedido também descreve métodos para operar um trocador de calor e/ou uma rede de trocadores de calor. A figura 8 é um fluxograma demonstrando um método de exemplo 800 para operar um trocador de calor. O método 800 pode ser usado para operar qualquer dos trocadores de calor ou redes de trocadores de calor descritos nesse pedido. Como descrito com relação ao método 800 da figura 8, mas deve ser entendido que todas as vezes em que o termo trocador de calor é usado, o termo rede de trocadores de calor poderia também ser substituído.

[0073] O método 800 envolve fazer passar 810 fluido através do trocador de calor por intermédio de um conduto. O conduto inclui uma entrada e uma saída, com uma região de resfriamento no ínterim. A região de resfriamento pode ter uma configuração de bobina, uma configuração de placa, ou outra configuração de troca de calor indireta ou até mesmo direta. As regiões de resfriamento são posicionadas dentro de respectivos trajetos de fluxo de ar separados do trocador de calor (ou dentro de trocadores de calor separados de uma rede de trocadores de calor). As regiões de resfriamento são também posicionadas dentro de uma zona de dispensa de forma que os dispensadores do trocador de calor possam dispensar ou pulverizar líquido evaporativo nas regiões de resfriamento, quando operam em um modo úmido.

[0074] O método 800 inclui também monitorar 820 parâmetros de processo. Por exemplo, monitorar 820 pode incluir monitorar um ou mais de um predeterminado ponto de ajuste (por exemplo, um ponto alimentado por usuário), um fator de desempenho de trocador de calor, como mostrado na figura 9, um uso de água e fator de custo, um uso de energia e fator de custo, e condições ambientais externas ao trocador de calor. O monitoramento 820 pode ser realizado por intermédio de um controlador, que pode receber os parâmetros por intermédio de sensores ou entradas. Em alguns exemplos, o monitoramento 820 pode ser realizado remotamente, e os parâmetros de processo podem ser fornecidos para um controlador por intermédio de um sinal de comunicação (por exemplo, por intermédio de uma rede sem fio).

[0075] O método 800 então determina 830 as condições de operação apropriadas para o trocador de calor. As condições de operação apropriadas podem ser determinadas 830 por intermédio do controlador, por exemplo, e podem incluir operar taxas de fluxo de ar para cada um dos vários trajetos de fluxo do trocador de calor. As condições de operação apropriadas podem também incluir apropriados modos de dispensa dos trajetos de fluxo. Por exemplo, com base nos parâmetros de processo monitorados, o método 800 pode determinar 830 que o primeiro trajeto de fluxo deva operar em um modo úmido e tenha uma primeira taxa de fluxo de ar, e que o segundo trajeto de fluxo deva operar em um modo seco e tenha uma segunda taxa de fluxo de ar diferente da primeira. Em um tal modo de operação híbrido (isso é, quando um trajeto de fluxo opera a úmido e o outro opera a seco), a taxa de fluxo de ar através do trajeto de fluxo a seco pode ser maior que aquele através do primeiro trajeto de fluxo de ar.

[0076] O método então gera fluxo de ar através do primeiro trajeto de fluxo 840 na primeira taxa de fluxo de ar de operação, e gera fluxo de ar através do segundo trajeto de fluxo 850 na segunda determinada taxa de fluxo de ar. Em alguns casos, gerar 840/850 o fluxo de ar pode envolver ajustar o motor de ventoinhas individuais, associadas a cada um dos trajetos de fluxo individuais, para níveis diferentes. Em outros exemplos, gerar 840/850 o fluxo de ar pode envolver manter uma velocidade de ventoinha constante, mas ajustar vários reguladores de fluxo nos trajetos de fluxo para níveis diferentes. Por exemplo, gerar o fluxo de ar no primeiro trajeto de fluxo 840 pode envolver ajustar um atenuador posicionado no primeiro trajeto de fluxo de ar para um primeiro ajuste associado ao desejado fluxo de ar e gerar o fluxo de ar no segundo trajeto de fluxo 850 pode envolver ajustar um atenuador posicionado no segundo trajeto de fluxo para um segundo ajuste associado ao desejado fluxo de ar.

[0077] O método 800 envolve adicionalmente operar o primeiro dispensador no primeiro modo de dispensa de operação 860 e operar o segundo dispensador no segundo modo de dispensa de operação 870. Por exemplo, o primeiro dispensador pode operar em um modo úmido, pelo qual ele dispensa líquido evaporativo na região de resfriamento, e o segundo dispensador pode operar em um modo seco, no qual ele não dispensa líquido evaporativo.

[0078] Dessa maneira, o método 800 pode ser usado para operar um trocador de calor em uma variedade de diferentes modos de operação, incluindo um modo completamente a úmido, em que todos dos trajetos de fluxo estão operando com o dispensador ligado, um modo completamente a seco, em que todos dos trajetos de fluxo estão operando com o dispensador desligado, e um modo híbrido, no qual pelo menos um dispensador está ligado e pelo menos outro está desligado. O método 800 pode também ser usado para eficientemente e efetivamente utilizar o modo híbrido de forma que reduções em água (ou qualquer líquido evaporativo) e/ou energia possam ser obtidas por meio do trajeto de fluxo operando em um modo seco com uma diferente taxa de fluxo através do mesmo.

[0079] Um exemplo do fator de desempenho de trocador de calor, usado pelos controladores lógicos, é mostrado na figura 9. Se selecionada, a lógica de controle interna ao controlador lógico pode esforçar-se para minimizar os custos de operação globais por visualização do custo de água e o custo de energia, alimentados, e olha na velocidade de ventoinha embutida e o KW de motor de ventoinha consumido versus capacidade da unidade, como mostrado na figura 9 e esforça-se para reduzir os custos globais de água e energia.

[0080] A figura 9 mostra dados de desempenho para um resfriador de fluido representativo. Como um exemplo, quando a velocidade de ventoinha corre a 80% da capacidade total no modo evaporativo a úmido, o motor de ventoinha puxa cerca de 50% da capacidade total KW, ainda a capacidade da unidade é cerca de 85% da capacidade total. Quando a velocidade de ventoinha corre a 40% da capacidade total, o motor de ventoinha irá somente puxar cerca de 10% da potência de capacidade total KW, ainda a capacidade da unidade é cerca de 50% da capacidade total. Armada com a velocidade de ventoinha versus o consumo KW de motor de ventoinha em relação à capacidade da unidade particular, em cada velocidade, a lógica de controle pode decide como ciclar em ligada e desligada as seções úmida e seca, bem como controlar independentemente as velocidades das ventoinhas através das seções úmida e seca para minimizar os custos de operação totais. Por exemplo, durante um instante de pico quando os custos de energia são muito mais caros que os instantes sem pico, a lógica de controle calcula os custos de operação e desloca para usar mais operação evaporativa úmida que durante instantes sem pico. Dessa maneira, mais líquido evaporativo é tipicamente usado durante instantes de pico para reduzir as caras taxas de demanda de energia , enquanto menos água pode ser utilizada quando o custo de energia se tornar muito mais barato.

[0081] A lógica de controle calcula o aumento em capacidade da unidade, em relação ao crescente KW de ventoinha e irá ciclar de forma ligada mais células úmidas quando mais velocidade de ventoinha/KW não for benéfica. Em outro exemplo, quando o cliente desejar poupar água tanto quanto possível, tanto porque água é muito cara ou simplesmente não é abundantemente disponível, a lógica de controle irá deixar desligados, tanto quanto possível, os trocadores de calor de operação úmida e aumentará a velocidade de ventoinha nos trocadores de calor operando a seco.

[0082] A capacidade de acelerar ou elevar a velocidade da ventoinha operando a seco, enquanto disca de volta no número de trocadores de calor operando a úmido e diminuindo as velocidades de ventoinha a úmido é uma das principiais melhorias sobre a técnica anterior.

[0083] A lógica de controle é programada para se saber que também faz sentido não exceder uma velocidade máxima de ventoinha, que pode ser regulada para economizar energia. Por exemplo, para economizar a quantidade máxima de água, a lógica pode aumentar a(s) velocidade(s) de ventoinha a seco até 100%. Todavia, a lógica de controle é programada para conhecer, que existe uma lei de diminuição de retornos com o aumento da velocidade de ventoinha a seco e uma economia de água dimensionável é ainda possível a uma velocidade de ventoinha máxima admissível de, a saber, 70%, por exemplo. Essa lógica economizaria uma quantidade substancial de reduções de energia, em vez de fazer funcionar a(s) ventoinha(s) a seco em 100% para a pouca percentagem das reduções de água potenciais.

[0084] Esse pedido descreve modalidades e exemplo preferidos da operação de trocadores de calor, e deve assim ser interpretado como sendo ilustrativo e não limitativo. Aqueles especializados na técnica reconhecerão que os exemplos descritos poderiam ser modificados e/ou combinados uns com os outros sem se afastar do escopo descrito aqui. Ainda, as características de uma modalidade ou exemplo podem ser combinadas com as características de outras modalidades ou exemplos para prover ainda outras modalidades ou exemplos, quando desejado. Todas as referências que esse pedido cita, discute, identifica, ou se refere a, são aqui incorporadas por referência em sua totalidade.

Claims

1. Trocador de calor (100), caracterizado pelo fato de que compreende: - um primeiro trajeto de fluxo (115) posicionado entre uma entrada de ar (304, 305) e uma saída de descarga de ar do trocador de calor (100); - um segundo trajeto de fluxo (116) entre uma entrada de ar (304, 305) e uma saída de descarga de ar do trocador de calor (100); - um conduto de fluido (111) compreendendo: - uma primeira região de resfriamento (144) posicionada dentro do primeiro trajeto de fluxo (115); e - uma segunda região de resfriamento (146) posicionada dentro do segundo trajeto de fluxo (116); - um gerador de fluxo de ar (106, 107) configurado para mover ar através do primeiro e segundos trajetos de fluxo (115; 116); - pelo menos um dispensador (112) configurado para operar em um modo úmido, pelo qual o dispensador (112) dispensa líquido evaporativo, e um modo seco, pelo qual o dispensador (112) não dispensa fluido evaporativo, o pelo menos um dispensador (112) posicionado para dispensar líquido evaporativo sobre pelo menos uma da primeira e segunda regiões de resfriamento (144, 146); e - um controlador (102) em comunicação com o gerador de fluxo de ar (106, 107) e o dispensador (112), em que o controlador (102) é configurado para regular o fluxo de ar através do primeiro trajeto de fluxo (115) e do segundo trajeto de fluxo (116); em que o controlador (102) é configurado para ajustar o modo de dispensa do pelo menos um dispensador (112); em que o pelo menos um dispensador (112) compreende um primeiro dispensador (112) posicionado dentro do primeiro trajeto de fluxo (115) de ar para dispensar fluido evaporativo na primeira região de resfriamento (144) e um segundo dispensador (112) posicionado dentro do segundo trajeto de fluxo (116) de ar para dispensar fluido evaporativo na segunda região de fluido; em que cada um do primeiro e segundo dispensadores (112) é configurado para operar em um modo úmido, pelo qual o dispensador (112) dispensa líquido evaporativo, e um modo seco, pelo qual o dispensador (112) não dispensa fluido evaporativo; em que o controlador (102) é configurado para ajustar o modo de dispensa do primeiro e do segundo dispensadores (112) de forma que o modo de dispensa do primeiro dispensador (112) seja independente do modo de dispensa do segundo dispensador (112); e, em que o controlador (102) é configurado para monitorar os parâmetros de processo, os parâmetros de processo incluindo pelo menos um de um predeterminado ponto de ajuste, um fator de desempenho de trocador de calor (100), um custo de água e fator de uso, um custo de energia e fator de uso, e condições ambientais externas ao trocador de calor (100).

2. Trocador de calor (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o gerador de fluxo de ar (106, 107) compreende uma primeira ventoinha (106) em comunicação com o primeiro trajeto de fluxo (115) e uma segunda ventoinha (107) em comunicação com um segundo trajeto de fluxo (116), em que o controlador (102) regula uma velocidade de ventoinha para cada uma da primeira e segunda ventoinhas (106; 107), em que a velocidade de ventoinha da primeira ventoinha (106) é independente daquela da segunda ventoinha (107).

3. Trocador de calor (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um regulador de fluxo em comunicação com o controlador (102) e posicionado dentro de pelo menos um do primeiro e segundos trajetos de fluxo (115, 116), o regulador de fluxo configurado para regular o fluxo de ar que passa através do respectivo trajeto de fluxo.

4. Trocador de calor (100) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o regulador de fluxo inclui um primeiro atenuador (205) posicionado dentro do primeiro trajeto de fluxo (115), o primeiro atenuador (205) configurado para ser ajustado para uma posição completamente aberta, uma posição completamente fechada, ou para uma pluralidade de posições intermediárias entre a posição completamente aberta e a posição completamente fechada, em que o controlador (102) é configurado para ajustar a posição do primeiro atenuador (205).

5. Trocador de calor (100) de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o regulador de fluxo inclui um segundo atenuador (206) posicionado dentro do segundo trajeto de fluxo (116), o segundo atenuador (206) configurado para ser ajustado para uma posição completamente aberta, uma posição completamente fechada, ou para uma pluralidade de posições intermediárias entre a posição completamente aberta e a posição completamente fechada, em que o controlador (102) é configurado para ajustar a posição do segundo atenuador (206).

6. Trocador de calor (100) de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o gerador de fluxo de ar consiste em uma única ventoinha (202) em comunicação tanto com o primeiro quanto com o segundo trajetos de fluxo (115; 116).

7. Trocador de calor (100) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma primeira entrada de ar (304), através da qual ar é puxado para dentro do primeiro trajeto de fluxo (115) e uma segunda entrada de ar (305), através da qual ar é puxado para dentro do segundo trajeto de fluxo (116), em que o regulador de fluxo inclui pelo menos um atenuador de modulação posicionado na primeira entrada de ar (304).

8. Trocador de calor (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador (102) é configurado para operar um do primeiro ou segundo dispensador (112) no modo úmido, enquanto opera simultaneamente o outro dispensador (112) no modo seco.

9. Trocador de calor (100) de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o controlador (102) é configurado para gerar uma primeira taxa de fluxo de ar através do primeiro trajeto de fluxo (115) e para gerar uma segunda taxa de fluxo de ar através do segundo trajeto de fluxo (116), em que a primeira taxa de fluxo de ar difere da segunda taxa de fluxo de ar.

10. Trocador de calor (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador (102) é configurado para determinar apropriadas taxas de fluxo de ar através do primeiro e segundos trajetos de fluxo e apropriados modos de dispensa para o primeiro e segundo dispensadores (112) com base, pelo menos em parte, nos parâmetros de processo monitorados, em que o controlador (102) é configurado para ajustar a taxa de fluxo através de cada um do primeiro e segundos trajetos de fluxo para corresponder às correspondentes apropriadas taxas de fluxo de ar determinadas pelo controlador (102) para cada trajeto de fluxo, e em que o controlador (102) é configurado para ajustar o modo de dispensa para o primeiro e segundo dispensadores (112) para o apropriado modo de dispensa determinado pelo controlador (102).

11. Trocador de calor (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o trocador de calor (100) é um trocador de calor indireto (100), e a primeira e segunda regiões de resfriamento compreendem pelo menos um de uma configuração em bobina ou uma configuração de placa.

12. Método para operar um trocador de calor (100) como definido na reivindicação 1, o método caracterizado pelo fato de que compreende: - fazer passar fluido através do trocador de calor (100) por intermédio de um conduto (111), o conduto (111) compreendendo uma região de resfriamento posicionada dentro de um primeiro trajeto de fluxo (115) de ar do trocador de calor indireto (100) e uma segunda região de resfriamento (146) posicionada dentro de um segundo trajeto de fluxo (116) de ar do trocador de calor (100), a primeira região de resfriamento (144) posicionada em uma zona de dispensa de um primeiro dispensador (112) e a segunda região de resfriamento (146) posicionada dentro de uma zona de dispensa de um segundo dispensador (112); - monitorar os parâmetros de processo com um controlador (102), os parâmetros de processo incluindo pelo menos um de um predeterminado ponto de ajuste, um fator de desempenho de trocador de calor (100), um fator de uso de água, um fator de uso de energia, e condições ambientais externas ao trocador de calor (100); - determinar, com o controlador (102), uma primeira taxa de fluxo de ar de operação, uma segunda taxa de fluxo de ar de operação, um primeiro modo de dispensa de operação, e um segundo modo de dispensa de operação com base, pelo menos em parte, nos parâmetros de processo monitorados; - gerar fluxo de ar através do primeiro trajeto de fluxo (115) de ar na primeira taxa de fluxo de ar de operação; - gerar fluxo de ar através do segundo trajeto de fluxo (116) de ar na segunda taxa de fluxo de ar de operação; - operar o primeiro dispensador (112) no primeiro modo de dispensa de operação; e - operar o segundo dispensador (112) no segundo modo de dispensa de operação, em que o primeiro e segundo modos de dispensa de operação correspondem a pelo menos um de um modo úmido e um modo seco, pelo que os dispensadores (112) dispensam pelo menos algum líquido evaporativo na região de resfriamento quando operam em um modo úmido, e pelo que os dispensadores (112) não dispensam líquido evaporativo quando operam no modo seco.

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o primeiro modo de dispensa corresponde a um modo úmido e o segundo modo de dispensa corresponde a um modo seco.

14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a primeira taxa de fluxo de ar difere da segunda taxa de fluxo de ar.

15. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que gerar fluxo de ar através do primeiro trajeto de fluxo (115) envolve operar uma primeira ventoinha (106) em comunicação com o primeiro trajeto de fluxo (115), em que gerar fluxo de ar através do segundo trajeto de fluxo (116) de ar envolve operar uma segunda ventoinha (107) em comunicação com o segundo trajeto de fluxo (116), em que determinar a primeira taxa de fluxo de ar de operação envolve selecionar uma velocidade de ventoinha para a primeira ventoinha (106), e em que determinar a segunda taxa de fluxo de ar de operação envolve selecionar uma velocidade de ventoinha para a segunda ventoinha (107).

16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a velocidade de ventoinha da primeira ventoinha (106) difere da velocidade de ventoinha da segunda ventoinha (107).

17. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o controlador (102) está em comunicação com um primeiro regulador de fluxo de ar posicionado no primeiro trajeto de fluxo (115) de ar e um segundo regulador de fluxo de ar posicionado no segundo trajeto de fluxo (116) de ar, em que determinar a primeira taxa de fluxo de ar de operação envolve selecionar um primeiro ajuste para o primeiro regulador de fluxo de ar, em que determinar a segunda taxa de fluxo de ar de operação envolve selecionar um segundo ajuste para o segundo regulador de fluxo de ar, em que gerar fluxo de ar através do primeiro trajeto de fluxo (115) envolve operar o primeiro regulador de fluxo de ar no primeiro ajuste, e em que gerar fluxo de ar através do segundo trajeto de fluxo (116) de ar envolve operar o segundo regulador de fluxo de ar no segundo ajuste.

18. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que gerar fluxo de ar através do primeiro e segundos trajetos de fluxo envolve operar uma única ventoinha posicionada em comunicação tanto com o primeiro quanto com o segundo trajetos de fluxo (115; 116) de ar.

19. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que determinar o primeiro modo de dispensa de operação envolve determinar um primeiro ajuste de válvula de dispensador (530), em que determinar o segundo modo de dispensa de operação envolve determinar um segundo ajuste de válvula de dispensador (530), em que operar o primeiro dispensador (112) no primeiro modo de dispensa de operação envolve operar o primeiro dispensador (112) no primeiro ajuste de válvula de dispensador (530), e em que operar o segundo dispensador (112) no segundo modo de dispensa de operação envolve operar o segundo dispensador (112) no segundo ajuste de válvula de dispensador (530).

20. Rede de trocadores de calor como definidos na reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende: - uma pluralidade de trocadores de calor (100), cada trocador de calor (100) compreendendo: - um trajeto de fluxo de ar entre uma entrada de trocador de calor (100) e uma saída de descarga de trocador de calor (100); - um gerador de fluxo de ar (106) configurado para mover ar através do trajeto de fluxo de ar; - um conduto de fluido (111) incluindo a região de resfriamento (144; 146) posicionada no trajeto de fluxo de ar; e - um dispensador (112) posicionado no trajeto de fluxo de ar para dispensar fluido evaporativo na região de resfriamento, o dispensador (112) configurado para operar em um modo úmido, pelo qual o dispensador (112) dispensa líquido evaporativo sobre a região de resfriamento e em um modo seco, pelo qual o dispensador (112) não dispensa fluido evaporativo; e - um controlador (102) em comunicação com cada um da pluralidade de trocadores de calor, o controlador (102) configurado para regular o fluxo de ar através dos trajetos de fluxo de e para controlar operação do dispensador (112) dos trocadores de calor, em que o controlador (102) é configurado para monitorar os parâmetros de processo, os parâmetros de processo incluindo pelo menos um de um predeterminado ponto de ajuste, um fator de desempenho de trocador de calor (100), um custo de água e fator de uso, um custo de energia e fator de uso, e condições ambientais externas ao trocador de calor (100), em que o controlador (102) é configurado para determinar uma taxa de fluxo de ar apropriada e um apropriado modo de dispensa de líquido evaporativo para cada um da pluralidade de trocadores de calor com base pelo menos em parte nos parâmetros de processo monitorados, em que o controlador (102) é configurado para ajustar as taxas de fluxo de ar através do trajeto de fluxo de um trocador de calor (100) individual entre a pluralidade de trocadores de calor para a correspondente determinada taxa de fluxo de ar apropriada para esse trocador de calor (100), e em que o controlador (102) é configurado para ajustar o modo de dispensa do dispensador (112) de um trocador de calor (100) individual indireto entre a pluralidade de trocadores de calor para o correspondente determinado apropriado modo de dispensa de líquido evaporativo para esse trocador de calor (100), e em que o controlador (102) é configurado para operar um ou mais dos dispensadores (112) dos trocadores de calor individuais em um modo úmido, enquanto simultaneamente opera pelo menos um dos dispensadores (112) individuais em um modo seco.

21. Rede de trocadores de calor de acordo com a reivindicação 20, caracterizada pelo fato de que o controlador (102) é configurado para ajustar o fluxo de ar através de um trajeto de fluxo de ar tendo um dispensador (112) operando em um modo úmido a uma primeira taxa de fluxo de ar enquanto simultaneamente ajusta o fluxo de ar através de um trajeto de fluxo de ar tendo um dispensador (112) operando em um modo seco a uma segunda taxa de fluxo de ar.

22. Rede de trocadores de calor de acordo com a reivindicação 21, caracterizada pelo fato de que a segunda taxa de fluxo de ar é maior que a primeira taxa de fluxo de ar.

23. Rede de trocadores de calor de acordo com a reivindicação 21, caracterizada pelo fato de que o controlador (102) é configurado para ajustar a mesma taxa de fluxo de ar através de todos dos trajetos de fluxo de ar tendo um dispensador (112) operando em um modo úmido e configurado para ajustar a mesma taxa de fluxo de ar através de todos dos trajetos de fluxo de ar tendo um dispensador (112) operando em um modo seco.

24. Rede de trocadores de calor de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que o controlador (102) é configurado para dar partida com módulo único e adiciona módulos, quando necessário, e, uma vez quando todos dos módulos estão operando, o controlador (102) sincroniza a velocidade de ventoinha para maximizar as reduções de energia.