ES2564817T3 - Intercambiador de calor evaporativo indirecto de contraflujo - Google Patents

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Robert William Gilbert
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Abstract

Intercambiador de calor por evaporación indirecta en contracorriente (10), donde unos pasos húmedos y secos en contracorriente verticalmente adyacentes (14, 12) están orientados, durante el uso, en posición horizontal o aproximadamente horizontal, siendo humedecidos los pasos húmedos (14) por medios de humectación que aplican secuencialmente agua en dirección longitudinal a los pasos húmedos (14) a lo largo de la altura del intercambiador de calor (10), caracterizado porque dichos medios de humectación incluyen un dispositivo de suministro de agua adaptado para desplazarse en general en la dirección vertical del intercambiador de calor (10) para suministrar agua directamente a un númeropequeño del total de pasos húmedos (14) a la vez a lo largo de una cara de suministro de aire (51) del intercambiador de calor (10).

Description

Descripcion
Intercambiador de calor evaporativo indirecto de contraflujo
Campo Tecnico
5 La presente invencion se refiere a intercambiadores de calor por evaporacion indirecta en contraflujo para refrigeradores por evaporacion; por ejemplo unidades de aire acondicionado autonomas adecuadas para suministrar aire refrigerado a un espacio cerrado, y tambien a unidades de acondicionamiento autonomas adecuadas para suministrar agua fna destinada al uso en unidades de 10 intercambio de calor que forman parte de un sistema para la refrigeracion de espacios cerrados.
Antecedentes de la Tecnica
En toda esta descripcion y las reivindicaciones posteriores, a no ser que el contexto exija otra cosa, se debe interpretar que la palabra "comprenden" o 15 variaciones tales como "comprende" o "que comprende" implican la inclusion de
un numero entero o paso indicado o un grupo de numeros enteros o pasos
indicados.
La referencia a cualquier estado anterior de la tecnica en esta especificacion no significa ni debe interpretarse como un reconocimiento o cualquier forma de 20 sugerencia de que dicho estado anterior de la tecnica forma parte del
conocimiento general comun en Australia.
Los principios de la refrigeracion por evaporacion indirecta son conocidos desde hace anos. Las primeras referencias al principio de una pre-refrigeracion del aire a traves de una combinacion de intercambiadores de calor y evaporacion antes de 25 la refrigeracion por evaporacion incluyen el documento SU 979796 de
Maisotsenko. Estos principios han sido aprovechados en diversas aplicaciones practicas tal como se muestran por ejemplo en el documento US 4.977.753 de Maisotsenko y tal como se perfecciona en el documento US 6.581.402, la Solicitud US 2004/0226698 de Reinders y el documento WO 2006/074508 A1 de 30 James.
Los dispositivos practicos mostrados en las divulgaciones arriba mencionadas presentan una serie de dificultades que han de ser mejoradas antes de que estos
dispositivos puedan funcionar con un nivel satisfactorio para un producto comercialmente viable.
En la provision de refrigeradores tiene gran importancia practica su tamano y su forma, que deben ser adecuados para adaptarse y armonizar por ejemplo en el 5 entorno de una vivienda. Si bien los refrigeradores por evaporacion directa se han montado tradicionalmente sobre tejados, el tamano y el peso adicionales de los refrigeradores indirectos con la misma capacidad de refrigeracion hacen que este metodo sea inviable. Un problema similar se plantea cuando los modelos funcionales de refrigeradores por evaporacion indirecta se disponen a nivel del 10 suelo alrededor del exterior de una vivienda. El refrigerador puede presentar un area en planta que puede ser demasiado grande y emplear una cantidad demasiado grande del espacio disponible, por ejemplo, entre la pared de un edificio y una valla divisoria.
La comercializacion de refrigeradores por evaporacion indirecta mejorana en gran 15 medida si se pudiera instalar un refrigerador en una carcasa que se pudiera montar en la pared exterior de una vivienda y que tuviera unas dimensiones que satisficieran los siguientes criterios:
• La menor profundidad posible desde la pared hasta el exterior del refrigerador.
• Una anchura limitada por consideraciones de manejo.
20 • Una altura limitada unicamente por la distancia libre que se debe mantener con
respecto a la cara inferior de cualquier elemento de tejado/alero sobresaliente.
Una configuracion ideal coherente con los requisitos tecnicos para su operacion y teniendo en cuenta lo mencionado sobresaldna normalmente de la pared en la que esta montada una distancia no superior a aproximadamente 600 mm, una 25 anchura hasta 900 mm y una altura limitada a aproximadamente 2.100 mm.
La construccion de un refrigerador con estos parametros requiere una desviacion radical con respecto a las construcciones de estos dispositivos dadas a conocer previamente. En todas las divulgaciones previas, determinadas dimensiones del nucleo del intercambiador de calor estan definidas por restricciones tecnicas y/o 30 practicas, pudiendo variarse unicamente una dimension para aumentar la capacidad del intercambiador de calor.
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El dispositivo de Maisotsenko mostrado en la US 6.581.402 tiene una anchura y una profundidad del intercambiador de calor limitadas por consideraciones de resistencia y corriente de aire, estando determinada la capacidad por la altura del intercambiador. En las configuraciones de Reinders y James, la profundidad y la altura del intercambiador de calor estan determinadas por consideraciones tecnicas, mientras que la anchura determina la capacidad del dispositivo. Nosotros pensamos que, si las caractensticas favorables de cada una de estas configuraciones se pudieran combinar en un dispositivo, se podna desarrollar un refrigerador indirecto mucho mas viable para el mercado.
Sin embargo, cada una de las configuraciones dadas a conocer previamente tienen otras dificultades tecnicas y practicas que hacen que resulte algo problematico combinar facilmente sus ventajas.
El dispositivo descrito en el documento US 6.581.402 requiere placas de intercambio de calor con una superficie humectable en un lado y una superficie impermeable en el otro. La distribucion del agua por toda la superficie humectable se basa en un medio que transporta la humedad por capilaridad y distribuye el agua desde un seno central con una combinacion de capilaridad a lo largo de la superficie y algo de ayuda gravitacional por una ligera inclinacion con respecto a la horizontal. La refrigeracion a baja temperatura requiere que el flujo de agua a traves de la superficie humeda sea lo mas lento posible, y preferentemente justo suficiente para sustituir la perdida por evaporacion. La limpieza por descarga de agua de las superficies humectables para eliminar eventuales acumulaciones de sales dejadas por la evaporacion del agua no es posible sin una degradacion significativa del rendimiento termico del aire acondicionado.
La configuracion de Maisotsenko, que transfiere progresivamente un porcentaje del aire enfriado desde el paso seco hasta el paso humedo para producir la refrigeracion por evaporacion, compromete la temperatura del aire suministrado en relacion con otras configuraciones, ya que el aire transferido no puede ser sometido a toda la diferencia de temperatura ofrecida por el intercambiador de calor.
La configuracion propuesta por Reinders aprovecha por completo los principios originales de la refrigeracion por evaporacion indirecta, pero compromete el rendimiento de transferencia de calor del intercambiador de calor por su diseno y construccion. La transferencia de calor desde el lado de paso humedo hasta el lado de paso seco ha de recorrer distancias relativamente largas de material
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intercambiador de calor, lo que requiere el uso de materiales de alta conductividad, como metales, para lograr un rendimiento razonable.
En las dos configuraciones utilizadas por Reinders y James, la distribucion de agua en el nucleo del intercambiador de calor se produce por irrigacion de la superficie superior del nucleo, permitiendo que el agua descienda a traves del nucleo para ser recogida en un deposito por debajo de este. Este flujo de agua a traves del nucleo se debe mantener en un valor mmimo mientras el refrigerador esta en funcionamiento, ya que cualquier exceso de flujo de agua por encima de la cantidad necesaria para la evaporacion comprometera las temperaturas del aire acondicionado a utilizar que puede ser suministrado por el refrigerador. La necesidad de un flujo de agua para el rendimiento termico incluye de forma deseable la capacidad de lavar sales residuales de las superficies del nucleo. Un compromiso razonable y practico utilizado tanto por Reinders como por James es humedecer periodicamente el nucleo con un exceso de agua para lavar las sales residuales y satisfacer la capacidad de retencion de agua de los materiales utilizados para formar los canales humedos, seguido de penodos de operacion relativamente largos sin humectacion. Durante este penodo se sigue produciendo evaporacion del agua conservada en las superficies humedas y se logra un pleno rendimiento termico del refrigerador. Esta solucion funciona bien si el penodo de humectacion es corto y el penodo entre humectaciones es largo.
Una alternativa descrita por James consiste en dividir el nucleo en segmentos humedecidos por separado, teniendo cada segmento su propio circuito de agua separado termicamente (bomba, deposito y distribuidor). Este metodo permite un lavado constante del nucleo sin degradacion del rendimiento termico. Si bien se ha demostrado que esta alternativa funciona en modelos practicos, es dificil de poner en practica en modelos de produccion viables.
Por consiguiente, una solucion preferente es humedecer periodicamente los pasos humedos del nucleo con penodos lo mas largos posible entre las humectaciones para permitir que se produzca la evaporacion y aumentar al maximo la capacidad de refrigeration del intercambiador de calor. Esta solucion ideal se hace mas dificil cuando se incrementa la altura del intercambiador de calor para aprovechar la configuration preferente del refrigerador por evaporacion indirecta en conjunto. El agua solo se puede anadir a la parte superior del nucleo a una velocidad determinada por el tiempo que tarda en descender goteando a traves de los pasos humedos. El ciclo de humectacion debe continuar hasta que
el agua se haya extendido a traves de la mayor parte de la distancia vertical del nucleo, y despues se debe interrumpir permitiendo que el exceso de agua fluya todo el recorrido a traves del nucleo y de vuelta al deposito. El efecto de refrigeracion del intercambiador de calor esta comprometido todo el tiempo que el 5 agua esta fluyendo a traves de los pasos humedos y solo vuelve a una refrigeracion maxima cuando todo el flujo de agua se ha interrumpido. Cuanto mas alto sea el nucleo, y por tanto cuanto mas largos sean los pasos humedos, mayor sera el penodo requerido para la humectacion y mayor sera la proporcion de tiempo durante la cual la refrigeracion esta comprometida. Esta situacion se 10 hace insostenible con nucleos tan altos como los requeridos para la geometna preferente arriba descrita.
La WO 2006/074508 A1 (James) describe un intercambiador de calor por evaporacion que tiene las caractensticas indicadas en el preambulo de la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2.
15 Sumario de la Invencion
La presente invencion propone una mejora de los problemas asociados con el estado anterior de la tecnica mediante la construccion de un nucleo intercambiador de calor donde los pasos humedos y secos estan montados en una posicion cercana a la horizontal y apilados alternativamente uno sobre otro, y 20 donde estan previstos un metodo y medios para humedecer periodicamente los pasos humedos del nucleo.
De acuerdo con un primer aspecto, la presente invencion proporciona un intercambiador de calor por evaporacion indirecta en contracorriente que presenta las caractensticas distintivas de la reivindicacion 1.
25 De acuerdo con un segundo aspecto, la presente invencion proporciona un intercambiador de calor por evaporacion indirecta en contracorriente que presenta las caractensticas distintivas de la reivindicacion 2.
Preferentemente, los pasos humedos y secos estan construidos con laminas corrugadas con un lado que incluye un medio humectable y absorbente y el otro 30 lado incluyendo una superficie, membrana o capa impermeable al agua.
En una realizacion, los pasos humedos y secos estan fabricados a partir de una base de celulosa humectable y absorbente con una membrana impermeable aplicada en una de las superficies.
En una realizacion alternativa, los pasos humedos y secos estan fabricados a partir de una lamina formada de modo impermeable al agua a la que se aplica en una de sus superficies un medio que absorbe agua.
En otra realizacion, las laminas corrugadas para producir cada paso se montan de 5 modo que las corrugaciones de laminas verticalmente adyacentes se cruzan en un angulo entre 20° y 70°.
En otra realizacion, las laminas corrugadas de la parte superior y la parte inferior de cada paso estan divididas en dos partes simetricas con respecto a una lmea central esencialmente paralela a la direccion principal de la corriente de aire en 10 cada paso, correspondiendo el angulo de corrugacion de una parte a un angulo complementario al angulo de corrugacion de la parte adyacente.
En otro perfeccionamiento, las laminas corrugadas estan fabricadas con las corrugaciones dispuestas en diseno angular en espiga simetricamente con respecto a una lmea central de cada lamina respectiva.
15 En otro perfeccionamiento del segundo aspecto, el intercambiador de calor esta construido con una cavidad que ofrece espacio disponible para incorporar los tubos ranurados con el fin de que contengan el agua suministrada desde la ranura hasta los pasos del intercambiador de calor.
Una forma preferente de un mecanismo de humectacion deseado comprende un 20 rociador de agua que se desplaza verticalmente y que humedece una pequena cantidad de pasos del nucleo a la vez en relacion con el numero total de pasos del nucleo mientras se mueve a secciones adyacentes del nucleo hasta completar un ciclo total de humectacion del nucleo. Preferentemente, el movimiento vertical del mecanismo de humectacion entre pasos horizontales adyacentes del nucleo es 25 continuo. Mientras un rociador de agua en movimiento esta humectando un cierto numero de pasos humedos, la eficiencia de refrigeracion de dichos pasos esta comprometida por el flujo de agua dentro de los mismos. Sin embargo, dado que el numero de pasos humedecidos en cualquier momento es solo una pequena proporcion del numero total de pasos humedos de todo el nucleo, el compromiso 30 de la refrigeracion general es limitado. El uso de este modo de humectacion permite construir nucleos intercambiadores de calor con limitaciones estructurales o mecanicas unicamente en lo que respecta a la altura, proporcionando asf la flexibilidad requerida para proporcionar un refrigerador por evaporacion indirecta dentro de las limitaciones de tamano y forma deseadas.
En otro aspecto de la presente invencion se proporciona un refrigerador por evaporacion que incluye un intercambiador de calor por evaporacion indirecta en contracorriente de acuerdo con el primer o el segundo aspecto.
Otro aspecto mas de la invencion proporciona un metodo para el funcionamiento 5 de un intercambiador de calor por evaporacion indirecta en contracorriente que incluye una pila vertical de pasos humedos y secos alternativos esencialmente horizontales de acuerdo con el primer o el segundo aspecto.
La construccion de los pasos del intercambiador de calor particularmente adecuados para su uso en realizaciones de la presente invencion incluye laminas 10 corrugadas con una superficie humectable y una superficie impermeable al agua, con los angulos de corrugacion ajustados en angulos opuestos tal como se describe en el documento WO 2006/074508 A1, cuya divulgacion se incorpora aqu por referencia. Sin embargo, los especialistas en la tecnica entenderan que los principios de la presente invencion se podnan aplicar igualmente a otros 15 metodos de construccion de pilas o nucleos de intercambiador de calor.
Breve description de las figuras
La presente invencion se describe a continuation a modo de ejemplo con referencia a las figuras adjuntas, en las cuales:
Figura 1:
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Figura 2:
25 Figura 3:
Figura 4:
Figura 5: 30
vista isometrica de un nucleo intercambiador de calor de un
refrigerador por evaporacion indirecta adaptado a una realization
de esta invencion que tiene unas proporciones relativamente altas
en comparacion con las dimensiones de la proyeccion horizontal;
vista en alzado lateral de laminas corrugadas adyacentes en un
intercambiador de calor que tiene corrugaciones uniformes;
vista en alzado lateral de un nucleo de intercambiador de calor con
un primer mecanismo de distribution de agua;
vista similar a la de la Figura 3, pero muestra detalles de un
segundo mecanismo de distribucion de agua; y
vista en planta en seccion a traves de una pila o nucleo de
intercambiador de calor que muestra una disposicion alternativa de
corrugaciones para un canal humedo en forma de un diseno en
espiga.
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Mejores formas de realization
En la Figura 1, la relation de aspecto entre las dimensiones del nucleo intercambiador de calor 10 son tales que satisfacen los requisitos preferentes de un refrigerador por evaporation indirecta. La dimension 16 es grande en comparacion con las dimensiones 18 y 20. Normalmente, la dimension 16 sera de aproximadamente 1.500 mm, la dimension 20 sera de aproximadamente 900 mm y la dimension 18 sera de aproximadamente 400 mm. Tanto los pasos secos 12 (mostrados con sombreado horizontal) como los pasos humedos 14 (mostrados con sombreado vertical) estan orientados en direccion esencialmente horizontal, aunque puede resultar beneficioso que esten ligeramente desviados con respecto a la horizontal para ayudar a la distribucion del agua en los canales humedos y a la retirada del exceso de agua.
La Figura 2 muestra el intercambiador de calor 10 en un alzado frontal con los pasos secos 12 y los pasos humedos 14 orientados de modo que sean horizontales durante el uso. Un aire de entrada caliente y seco entra en los pasos secos 12 del intercambiador de calor desde el lado 40 y los abandona por el lado 42 en forma de aire refrigerado. Una parte del aire entra en los pasos humedos 14 desde el lado 42 para fluir de vuelta a lo largo de los pasos humedos hasta entrar en el espacio de escape 44, desde donde sale a la atmosfera. Este recorrido de flujo a traves del nucleo produce una corriente utilizable de aire fno desde el lado 42, que corresponde a la proportion de aire que no pasa de vuelta a traves de los pasos humedos 14 para salir a traves del espacio 44. Los medios por los que esta disposition enfna la corriente de aire utilizable se han descrito en publicaciones anteriores, vease en particular el documento WO 2006/074508 A1.
La Figura 3 muestra un mecanismo de distribution de agua desplazable con protectores 52 que cubren una parte del lado de suministro del intercambiador de calor 10. Durante el funcionamiento, el aire refrigerado se desplaza a traves de los canales secos 12 del intercambiador de calor 10, saliendo a lo largo de la cara 51. Durante el funcionamiento normal, una parte del aire que sale del canal seco 12 se desvfa al canal humedo 14, el resto si el aire refrigerado del canal seco 12 esta disponible como aire util para que lo suministre el refrigerador. Sin embargo, cuando los protectores 52 del mecanismo de suministro de agua 50 cubren un pequenonumero de los canales humedos y secos del lado de suministro, el aire no se puede dividir en 2 corrientes como ocurre en el funcionamiento normal. La presion estatica en el canal seco 12 siempre sera relativamente alta, ya que el
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canal seco esta conectado directamente con el espacio a refrigerar, que esta sometido a presion mediante un ventilador (no mostrado). Cuando los protectores 52 interrumpen la corriente de aire, la presion estatica en el canal humedo 14 cae, ya que los canales humedos estan conectados directamente con el area de escape del intercambiador de calor, que esta a presion atmosferica normal. El resultado final de la interrupcion del flujo por las protecciones 52 es que habra una corriente de aire acelerada desde el canal seco 12 hacia el canal humedo 14 adyacente dentro de los lfmites de las protecciones 52.
El agua suministrada a la boquilla de agua 54 a traves del conducto 53, que forma parte del mecanismo de distribucion de agua desplazable 50, inyecta un rociado de agua 58 en la corriente de aire acelerada arriba descrita. El agua asf rociada solo puede fluir a traves del canal humedo 14, ya que las diferencias de presion estatica creadas por las protecciones 52 aseguran que todo el aire debe fluir desde el canal seco hacia el canal humedo. Por consiguiente, toda el agua rociada esta disponible para humedecer el canal humedo 14 y el agua que entra en el canal humedo 14 es distribuida por todo del canal humedo por la corriente de aire acelerada dentro del mismo.
Dado que los canales humedos deben humedecerse periodicamente de forma forzosa, el mecanismo de distribucion de agua se debe desplazar verticalmente hacia arriba y hacia abajo a lo largo de la cara de suministro de aire refrigerado 51 del intercambiador de calor. De este modo, se humedecen a la vezun pequenonumero de canales humedos, y el medio de humectacion se mueve a canales adyacentes hasta recorrer toda la cara y humedecer todos los canales humedos.
La Figura 3 ilustra un metodo de desplazamiento del mecanismo de distribucion de agua. El mecanismo de distribucion de agua esta unido a una tuerca roscada 62 que se mueve sobre un tornillo alargado 60. Cuando el tornillo 60 se acciona en direcciones redprocas a traves de un medio de accionamiento (como un motor electrico, no mostrado), el mecanismo de distribucion de agua se movera sobre la cara de suministro del intercambiador de calor.
La Figura 4 muestra un mecanismo de distribucion de agua alternativo. El agua se conduce a traves de un conducto hueco 70 que presenta una ranura a lo largo de su direccion longitudinal en la cara orientada hacia la cara de suministro del intercambiador de calor 10. Dentro del conducto hueco 70 hay un tapon deslizante 76 sujeto en su posicion mediante una correa o cadena continua. La correa
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flexible 72 es posicionada por cabrestantes 74 accionados, por ejemplo, por un motor electrico de modo que el accionamiento del cabrestante provoca el movimiento ascendente y descendente del tapon deslizante 76 dentro del conducto 70.
En uso, el agua 78 se dirige por el conducto 70 desde la parte superior hacia abajo. El agua 78 fluye hacia abajo por el conducto 70 hasta que choca contra el tapon deslizante 76. El tapon deslizante 76 desvfa el flujo de agua a traves de la ranura del conducto 70 en la posicion del tapon deslizante 76. Dado que la ranura del conducto 70 esta dispuesta contra la cara de suministro del intercambiador de calor 10, como muestra la seccion A-A, el agua asf desviada incidira en una pequena proporcion tanto de canales humedos como de canales secos en la posicion del tapon 76. Dado que el aire sale de los canales secos y entra en los canales humedos a lo largo de la cara de suministro del intercambiador de calor 10, el agua desviada sobre la cara de suministro del intercambiador de calor 10 tendera a entrar unicamente en los canales humedos, proporcionando asf los medios para humedecer las superficies internas del canal humedo. La seccion B- B muestra el efecto en el canal seco, en el que no fluye agua en contra de la direccion de la corriente de aire. A medida que el tapon deslizante 76 sube y baja por la cara del intercambiador de calor 10, durante un ciclo de humectacion se humedeceran progresivamente todos los canales humedos.
En la seccion Alt A-A se ilustra una disposicion preferente para transferir el agua desviada por el tapon 76 al intercambiador de calor 10. En esta disposicion, el intercambiador de calor 10 esta construido con muescas 80 en la cara de suministro 51, de modo que la ranura del conducto 70 esta incluida dentro de la muesca del intercambiador de calor. El agua suministrada al intercambiador de calor por el tapon deslizante 76 esta contenida dentro de la muesca 80, reduciendo en gran medida la tendencia al rociado de agua dentro del espacio de aire suministrado (42 en la Figura 2) cuando esta impacta en la cara de suministro del intercambiador de calor a alta velocidad.
El metodo y los medios para aplicar agua a los canales humedos del intercambiador de calor arriba descrito estan disenados para aplicar agua a los canales humedos en un caudal mucho mayor que el realmente necesario para la evaporacion. Este gran caudal es necesario para lavar depositos de sal y contaminantes de las superficies de los canales humedos y para asegurar que realmente se humedecen todas las superficies internas de los canales humedos.
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Esto plantea un problema practico con los canales del intercambiador de calor en posicion horizontal y fabricados con papel corrugado dispuesto en angulo con respecto a la corriente de aire tal como se describe en el documento WO 2006/074508 A1. El angulo de las corrugaciones tiende a desviar todo el flujo de agua (que tiende a aferrarse a las superficies inferiores de los canales) en la direccion del angulo de corrugacion. Dado que los canales humedos y secos alternan los angulos de las corrugaciones, el resultado final es que todas las superficies inferiores de los canales humedos tienen corrugaciones en la misma direccion y tienden a dirigir el agua en el canal unicamente hacia un lado. Esto dificulta la humectacion uniforme de los canales humedos y conduce a la salida del exceso de agua a traves del espacio de escape 44 unicamente por un lado en lugar de distribuir el agua en exceso entre los dos espacios de escape.
Estas dificultades se pueden superar en gran medida adoptando una construccion de las capas del nucleo del intercambiador de calor tal como se ilustra en la Figura 5. La Figura 5 muestra una unica lamina del nucleo del intercambiador de calor en la que el diseno de corrugaciones presenta una forma de "espiga". Las corrugaciones estan dispuestas en angulo con respecto a la corriente de aire (representada mediante lmeas con flecha) tal como se indica mediante crestas 90 en un lado de la lamina. Simetricamente con respecto a la lmea central 91, el angulo de las corrugaciones en el otro lado de la lmea 91 es la imagen especular tal como indica la lmea de cresta 94. Las laminas sucesivas en la pila del intercambiador de calor estan dispuestas en direccion contraria de tal modo que las crestas de corrugacion se cortan entre sf en un angulo. Durante el funcionamiento, si la ilustracion de la Figura 5 representa la lamina inferior de un canal humedo, el aire entra en el canal desde la camara 42 y fluye a traves del espacio entre las crestas y valles de corrugacion de laminas adyacentes. Despues, el aire sale a traves de los accesos de escape 44. Cuando los distribuidores de agua 50 introducen agua simetricamente con respecto a la lmea central 91 en el canal humedo asf formado, la mitad del agua entra en un canal humedo con la corrugacion dirigida en una direccion; la otra mitad entra con la corrugacion dirigida en la direccion opuesta. Por consiguiente, no hay tendencia a que toda el agua fluya hacia uno de los espacios de escape 44 mas que hacia el otro. La humectacion es mas uniforme y el flujo de agua en exceso de los accesos de escape 44 se puede mantener dentro de niveles razonables.
La construccion de un refrigerador por evaporacion indirecta tal como se describe aqu y se ilustra mediante las realizaciones mostradas en las figuras permite
producir un refrigerador donde los elementos de canal son horizontales o aproximadamente horizontales, y la capacidad de refrigeracion final del refrigerador esta determinada por la altura de la pila del intercambiador de calor. Por tanto, se puede construir un refrigerador compacto con una proyeccion 5 mfnima, por ejemplo desde una pared en la que esta montado. El metodo preferente de distribucion de agua a los canales humedos de la pila del intercambiador de calor permite una humectacion fiable y periodica de las superficies de los canales con disposicion o capacidad para el lavado de contaminantes.
10

Claims (12)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    Reivindicaciones
    Intercambiador de calor por evaporacion indirecta en contracorriente (10), donde unos pasos humedos y secos en contracorriente verticalmente adyacentes (14, 12) estan orientados, durante el uso, en posicion horizontal o aproximadamente horizontal, siendo humedecidos los pasos humedos (14) por medios de humectacion que aplican secuencialmente agua en direccion longitudinal a los pasos humedos (14) a lo largo de la altura del intercambiador de calor (10), caracterizado porque dichos medios de humectacion incluyen un dispositivo de suministro de agua adaptado para desplazarse en general en la direccion vertical del intercambiador de calor (10) para suministrar agua directamente a un numeropequeno del total de pasos humedos (14) a la vez a lo largo de una cara de suministro de aire (51) del intercambiador de calor (10).
    Intercambiador de calor por evaporacion indirecta en contracorriente (10), donde unos pasos humedos y secos en contracorriente verticalmente adyacentes (14, 12) estan orientados, durante el uso, en posicion horizontal o aproximadamente horizontal, siendo humedecidos los pasos humedos (14) por medios de humectacion que aplican secuencialmente agua en direccion longitudinal a los pasos humedos (14) a lo largo de la altura del intercambiador de calor (10), caracterizado porque dicho dispositivo de suministro de agua comprende multiples tubos (70) dispuestos verticalmente a lo largo de una cara de suministro de aire (51) del intercambiador de calor (10), teniendo dichos tubos (70) ranuras en los tubos orientadas hacia la cara de suministro de aire (51), y estando adaptado un tapon deslizante (76) para desplazarse en sentido ascendente y descendente por cada tubo ranurado (30) de modo que, cuando se suministra agua a la parte superior de cada tubo (70), el emplazamiento del tapon deslizante (76) en cada tubo (70) define donde se suministra agua desde cada tubo (70) a los pasos humedos (14) del intercambiador de calor (10).
    Intercambiador de calor (10) segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque los pasos humedos y secos (14, 12) estan fabricados a partir de laminas corrugadas en las que un lado incluye un medio humectable y absorbente y el otro lado comprende una superficie, membrana o capa impermeable al agua.
    5
    10
    15
    20
    25
  2. 4. Intercambiador de calor (10) segun la reivindicacion 1, 2 o 3, caracterizado porque los pasos humedos y secos (14, 12) estan fabricados a partir de una base de celulosa humectable y absorbente con una membrana impermeable aplicada en una de las superficies.
  3. 5. Intercambiador de calor (10) segun la reivindicacion 1, 2 o 3, caracterizado porquelos pasos humedos y secos (14, 12) estan fabricados a partir de una lamina formada de modo impermeable al agua a la que se le aplica en una de sus superficies un medio que absorbe agua.
  4. 6. Intercambiador de calor (10) segun la reivindicacion 3, o segun la reivindicacion 4 o 5 cuando estas dependen de la reivindicacion 3, caracterizado porquelas laminas corrugadas para producir cada paso (14, 12) se montan de modo que las corrugaciones de laminas verticalmente adyacentes se cruzan en un angulo entre 20° y 70°.
  5. 7. Intercambiador de calor (10) segun la reivindicacion 6, caracterizado porquelas laminas corrugadas de la parte superior y la parte inferior de cada paso (14, 12) estan divididas en dos partes simetricas con respecto a una lmea central esencialmente paralela a la direccion principal de la corriente de aire en cada paso (14, 12), correspondiendo el angulo de corrugacion de una parte a un angulo complementario al angulo de corrugacion de la parte adyacente.
  6. 8. Intercambiador de calor (10) segun la reivindicacion 6 o 7, caracterizado porquelas laminas corrugadas estan fabricadas con las corrugaciones dispuestas en diseno angular en espiga simetricamente con respecto a una lmea central de cada lamina respectiva.
  7. 9. Intercambiador de calor segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores cuando estas dependen al menos de la reivindicacion 2, que incluye cavidades o entrantes a lo largo de la cara de suministro de aire (51) configurados de modo que estan adaptados a los tubos ranurados (30) para contener asf el agua suministrada a los pasos del intercambiador de calor (14).
  8. 10. Intercambiador de calor segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores cuando estas dependen al menos de la reivindicacion 1, caracterizado porqueel dispositivo de suministro de agua comprende un rociador de agua
    que se puede desplazar verticalmente y que esta adaptado para
    -15 -
    humedecer a la vez un pequeno numero del total de pasos a lo largo de una cara de suministro de aire (51) del intercambiador de calor.
  9. 11. Intercambiador de calor segun la reivindicacion 10, caracterizado porqueel movimiento vertical del rociador de agua es continuo durante un ciclo de
    5 humectacion.
  10. 12. Intercambiador de calor segun la reivindicacion 10 u 11, caracterizado porqueel rociador de agua suministra agua de forma continua durante un ciclo de humectacion.
  11. 13. Refrigerador por evaporacion que incluye un intercambiador de calor por
    10 evaporacion indirecta en contracorriente (10) segun cualquiera de las
    reivindicaciones anteriores.
  12. 14. Metodo de funcionamiento de un intercambiador de calor por evaporacion indirecta en contracorriente (10) segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, incluyendo el intercambiador de calor(10) una pila vertical de
    15 pasos humedos y secos alternativos esencialmente horizontales (14, 12),
    que consiste en humedecer dclicamente a la vez en direccion longitudinal un pequeno numero del total de dichos pasos humedos (14) cuando dichos pasos humedos (14) se aproximan a un estado de secado durante el flujo de aire a traves del intercambiador de calor (10).
    20
    imagen1
    imagen2
    Figura 1
    imagen3
    40
    12
    44
    Figura 2
    56 52
    imagen4
    Figura 3
    imagen5
    Figura 4
    imagen6
    Figura 5
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