A entrada e saída de água de um condensador geralmente não é uma falha - mas apenas queo você consegue identificar qual água está olhando. Se a unidade for resfriada a ar, a água que você vê é condensada removida do ar pela serpentina do evaporador e drenada para fora. Se o sistema usar um condensador resfriado a água ou evaporativo, a água que entra e sai da unidade é o fluido de trabalho que afasta o calor do refrigerante.
Depois de saber com qual caminho de água você está lidando, as próximas questões se tornam práticas: Quanto condensado é normal por dia? Quais devem ser as temperaturas de entrada e saída da água? Quantos litros por segundo devem fluir pelo condensador? E quando o comportamento da água lhe diz para abrir a unidade em vez de ignorá-la? Este artigo responde a essas perguntas com números típicos, verificações rápidas e etapas de solução de problemas usados no serviço diário de refrigeração.
Água condensada vs. água de resfriamento: dois circuitos completamente diferentes
Misturar esses dois circuitos de água é a fonte mais comum de confusão. Forma-se água condensada no lado frio do sistema , na serpentina do evaporador, e normalmente flui em direção a um dreno. A água de resfriamento opera no lado quente do sistema , dentro ou ao redor do condensador, e é bombeado através de tubos ou pulverizado sobre a serpentina. Numa máquina saudável, os dois nunca se encontram.
| Artigo | Água condensada | Água de resfriamento |
|---|---|---|
| De onde vem | Umidade no ar condensando na serpentina fria do evaporador | Água circulada pelo condensador ou pulverizada sobre sua serpentina |
| Onde aparece | Bandeja de drenagem, linha de drenagem, perto do evaporador ou na base de aterramento sob a unidade externa | Tubos de entrada e saída do condensador, circuito da torre de resfriamento, reservatório do condensador evaporativo |
| Comportamento normal | Gotejamento intermitente enquanto o compressor funciona | Fluxo contínuo sempre que o compressor funciona |
| Qualidade da água | Quase isento de minerais, semelhante à água destilada | Água dura ou tratada; sólidos dissolvidos concentram-se ao longo do tempo |
| Quando se preocupar | Fluxo contínuo após desligamento, bandeja transbordando, aumento repentino | Alta pressão, baixo fluxo, transporte de água, drenagem rápida do reservatório |
O restante deste artigo trata os dois caminhos separadamente, porque cada um tem seus próprios valores normais e seus próprios padrões de falha.
Quanta água um condensador deve drenar em operação normal?
Um condensador em si não produz água. A umidade vem do ar que está sendo resfriado: a serpentina do evaporador fica abaixo do ponto de orvalho, de modo que o vapor de água transportado pelo ar se condensa nas aletas e pinga em uma bandeja de drenagem. A água que você vê perto de uma unidade externa geralmente é o dreno de condensado interno direcionado para fora. Essa água só aparece enquanto o compressor funciona, pois só então a serpentina fica fria o suficiente para desumidificar.
A quantidade de drenos por dia depende da umidade, do volume de ar e do tempo de funcionamento do compressor. No ar condicionado residencial, uma unidade típica de 3 toneladas em clima úmido de verão drena cerca de 12 a 45 litros (3 a 12 galões americanos) por dia , e pode atingir 75 litros (20 galões) quando o ponto de orvalho externo permanece acima de 22°C por muitas horas. Uma verificação simples: a produção de condensado em plena carga é aproximadamente 0,8 a 1,3 kg de água por hora para cada 3,5 kW (1 tonelada) de capacidade de refrigeração enquanto a unidade está desumidificando ativamente.
- Verifique o filtro de ar. Um filtro entupido reduz a temperatura do evaporador, cria gelo e, em seguida, produz uma explosão repentina de água derretida quando o compressor é desligado.
- Olhe para a linha de drenagem. Sujeira, algas ou insetos na linha fazem com que a panela transborde mesmo que a taxa de produção seja normal.
- Verifique se há portas abertas ou juntas danificadas. A umidade extra do ar se traduz diretamente em condensação extra.
Se você vir muitas vezes a quantidade esperada, a causa quase sempre é uma falha de instalação - não o condensador. Um dreno entupido, uma junta faltando ou uma fenda de filtro subdimensionada gerará muito mais água visível do que qualquer problema no condensador jamais poderia.
Água dentro e fora de um condensador resfriado a água: como deve ser o circuito?
Em um condensador resfriado a água, a água flui através de tubos dentro da carcaça enquanto o refrigerante condensa na parte externa dos tubos. O calor passa do refrigerante para a água, e a água mais quente sai do condensador a caminho de uma torre de resfriamento ou outro dissipador de calor. O condensador em si possui apenas duas conexões de água: o coletor de entrada e o coletor de saída. Se você puder medir a temperatura e a vazão nesses dois pontos, poderá saber se o condensador está fazendo seu trabalho.
Faixa de temperatura normal para o circuito de água
Para um condensador de casco e tubo que rejeita calor de um refrigerante condensando a 35 a 42°C, típico a temperatura da água de entrada é de 25 a 30°C and a temperatura da água de saída é de 30 a 35°C . O aumento de temperatura no condensador deve ser de 4 a 6°C em plena carga. A diferença entre a temperatura de saída da água e a temperatura de condensação - chamada de aproximação - deve ser de 3 a 7°C. Se a aproximação subir acima de 8°C, o lado da água está sujo ou a carga de refrigerante está errada.
Taxa de fluxo de água e como verificá-la
O fluxo de água é definido pela carga de rejeição de calor e não pela potência do compressor. Para rejeitar 100 kW de calor com um aumento de 5°C na temperatura da água, o condensador precisa de cerca de 4,8 L/s de água . Se o aumento for de apenas 3°C, o fluxo deverá aumentar para aproximadamente 8 L/s; se a subida for de 7°C, o fluxo pode cair para 3,4 L/s. A tabela abaixo fornece valores práticos de vazão para cargas comuns de rejeição de calor.
| Carga de rejeição de calor | Fluxo com aumento de 4°C | Fluxo com aumento de 5°C | Fluxo com aumento de 6°C |
|---|---|---|---|
| 50 kW | 3,0 l/s | 2,4 l/s | 2,0 L/s |
| 100 kW | 6,0 L/s | 4,8 l/s | 4,0 L/s |
| 200 kW | 12,0 L/s | 9,6 l/s | 8,0 l/s |
A queda de pressão no lado da água de um condensador de casco e tubo limpo é normalmente 30 a 70kPa . Uma queda repentina de pressão maior na mesma velocidade da bomba significa incrustações ou incrustações dentro dos tubos. Uma queda menor combinada com alta pressão de condensação significa que o fluxo é muito baixo ou a água está em curto-circuito através da bacia da torre.
Quando a carga de rejeição de calor e a temperatura da água disponível já estão definidas, um design de casco e tubo limpável simplifica a manutenção. O Condensador resfriado a água de casco e tubo da série KCWS é classificado exatamente para essas condições de entrada e saída de água.
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Em um condensador evaporativo, a água é bombeada de um reservatório para os pulverizadores, distribuída pela serpentina e resfriada à medida que evapora. Apenas uma pequena fração da água recirculada é realmente perdida como vapor. O restante volta para o reservatório e é reaproveitado. É por isso que a água que entra no condensador é muito maior do que a água que sai como vapor.
Taxa de recirculação versus consumo real
A recirculação de pulverização típica é 0,05 a 0,07 L/s por kW de rejeição de calor. O consumo real de água é um número diferente: a evaporação remove aproximadamente 0,5 a 1,4 L/h por kW dependendo da temperatura de bulbo úmido do ar, e a purga adiciona 0,1 a 0,2 L/h por kW para controlar os sólidos dissolvidos. Um condensador evaporativo de 100 kW num clima moderado necessita, portanto, de cerca de 60 a 160 litros de água de reposição por hora .
- Evaporação - o mecanismo de rejeição de calor pretendido, proporcional à carga e inversamente proporcional à humidade do ar.
- Sangramento - descarga controlada que remove minerais concentrados por evaporação.
- Perda de deriva - pequenas gotas de água arrastadas pela corrente de ar; eliminadores de deriva bem projetados mantêm isso abaixo de 0,1 a 0,2% do fluxo de recirculação.
Observando o hidrômetro
Se o consumo de água de reposição estiver muito acima da soma de evaporação mais purga, procure por um reservatório com vazamento, uma válvula flutuante emperrada ou bicos lavando a água da serpentina. Se o consumo for excepcionalmente baixo e a pressão de descarga aumentar, suspeite de bicos bloqueados ou de um impulsor da bomba desgastado - a bobina para de receber água mesmo que a bomba esteja funcionando.
Para engenheiros de fábrica que precisam de um consumo de água previsível e de um sistema de pulverização confiável, o Condensador evaporativo série KDLS combina o reservatório, os bicos e os eliminadores de deriva com as condições de bulbo úmido do local.
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Um condensador resfriado a ar não tem conexão de água, mas muitas chamadas de serviço são iniciadas porque alguém vê água sob a unidade externa. Em quase todos os casos, essa água é o dreno de condensado interno direcionado através da parede e terminando próximo à almofada do condensador. A própria serpentina do condensador está seca porque opera acima do ponto de orvalho do ar circundante.
Por que a água aparece apenas enquanto o compressor está funcionando
A condensação se forma somente quando o evaporador está frio, o que significa apenas enquanto o compressor funciona. Se o gotejamento continuar por um longo período após a parada do compressor, a serpentina pode ficar coberta de gelo que está derretendo ou a linha de drenagem está instalada em um declive que não esvazia completamente. Ambos podem ser corrigidos sem tocar no condensador.
Você deve borrifar água em um condensador resfriado a ar para ajudá-lo no verão?
Resposta direta: apenas como medida de emergência temporária, nunca como solução de design. Pulverizar água nas aletas de um condensador refrigerado a ar em funcionamento pode diminuir a temperatura de condensação em 8 a 15°C e reduzir visivelmente a potência do compressor, e é por isso que a ideia continua voltando. Mas a água deixa incrustações nas aletas, acelera a corrosão do alumínio e do cobre, bloqueia o fluxo de ar quando a sujeira se liga à superfície molhada e pode ser puxada para dentro dos componentes elétricos. Em uma unidade empacotada, este é um caminho rápido para um desligamento mais longo. Se faltar capacidade nos dias de pico, a solução adequada é uma área de serpentina maior, um segundo estágio de condensação ou um sistema de condensação evaporativa.
Onde o espaço ao ar livre é apertado, um Condensador refrigerado a ar montado lateralmente vertical série CL mantém o padrão de fluxo de ar previsível e a bobina fácil de limpar, o que é a verdadeira cura para pontos quentes nos horários de pico.
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A maneira mais rápida de saber se o comportamento da água é um sintoma é lê-lo junto com a pressão de condensação e o fluxo de água. A tabela abaixo resume as combinações vistas com mais frequência em campo.
| Sintoma | Causa mais provável | Primeira verificação |
|---|---|---|
| Água ainda pingando 30 minutos após o desligamento | Gelo derretendo de um evaporador sujo ou gelado | Filtro de ar, velocidade do ventilador, temporizador de degelo |
| Muito pouca ou nenhuma água saindo do condensador | Válvula de entrada fechada, bloqueio de ar, falha na bomba de água | Pressão de entrada e saída, filtro, impulsor da bomba |
| Alta pressão de cabeça com fluxo de água normal | Tubos sujos ou escamados, gás não condensável | Temperatura de aproximação, limpeza do lado da água, purga |
| Alta pressão de cabeça com baixo fluxo de água | Filtro entupido ou válvula estrangulada | Limpe o filtro, verifique a posição da válvula |
| Água retirada do condensador evaporativo com o ar | Eliminador de deriva danificado ou ausente | Inspecione os eliminadores, verifique a velocidade do ventilador |
| O reservatório perde água mais rápido do que a válvula de reposição reabastece | Válvula de sangria emperrada, reservatório com vazamento, bico desalinhado | Verifique a taxa de sangramento, o nível do reservatório e o padrão de pulverização |
Use a combinação de fluxo de água, temperatura e pressão para identificar o componente defeituoso. Substituir uma bomba ou condensador porque a pressão da cabeça está alta não ajudará se o problema real for uma válvula fechada ou um lado de água incrustado.
Considerações de seleção e projeto que evitam falhas relacionadas à água
A prevenção de falhas relacionadas à água começa na fase de seleção. Três decisões são mais importantes: a qualidade da água, a correspondência do fluxo e as condições ambientais utilizadas para o dimensionamento.
A qualidade da água decide o intervalo de manutenção
Dureza acima de 150 mg/L CaCO₃, cloretos acima de 250 mg/L ou sólidos suspensos acima de 50 mg/L encurtarão os intervalos de limpeza em um condensador resfriado a água. Não compense com capacidade extra; compensar com tratamento de água e caixa d'água limpável. Para condensadores evaporativos, a mesma qualidade da água afeta o cronograma de purga e a vida útil do bico.
O fluxo deve ser compatível com a rejeição de calor do compressor
Cada modelo de compressor rejeita uma quantidade diferente de calor na mesma temperatura de condensação. É por isso que a seleção do condensador é baseada na rejeição de calor e não no deslocamento do compressor. Quando o condensador e o unidade de condensação de tipo aberto são escolhidos a partir dos mesmos dados de carga, você evita a incompatibilidade em que o condensador parece dimensionado corretamente no papel, mas não consegue manter a pressão de condensação em um dia quente.
Dimensione em relação ao ambiente real, não à média anual
Para um condensador resfriado a água, o valor relevante é a temperatura mais alta da água de entrada que a torre de resfriamento pode fornecer; para um condensador evaporativo é a temperatura de bulbo úmido projetada; para um condensador resfriado a ar, é o pico do bulbo seco no verão. Se esses valores estiverem faltando nas especificações, o fluxo de água parecerá bom na primavera e falhará no verão. Nosso guia sobre Escolhendo uma unidade condensadora para aplicações de armazenamento refrigerado cobre o lado da carga do mesmo cálculo.
Para uma revisão específica da planta do fluxo de água, entrada de temperaturas ou limites de queda de pressão, entre em contato com nossa equipe de engenharia com os dados operacionais do seu local e nós o ajudaremos a definir as condições de entrada e saída de água antes de comprar qualquer hardware.
Perguntas frequentes sobre água dentro e fora dos condensadores
Respostas curtas às perguntas que surgem com mais frequência no site.
1. É normal ver água saindo de ou ao redor de um condensador?
Sim para circuitos condensados e resfriados a água, não para serpentinas resfriadas a ar. Se a unidade externa for resfriada a ar e aparecer água, verifique se a linha de drenagem interna termina nas proximidades. Se o sistema tiver um condensador resfriado a água ou evaporativo, a entrada e saída de água é o caminho normal de rejeição de calor.
2. Quanta água um ar condicionado deve drenar por dia?
Entre 12 e 45 litros (3 a 12 galões) por dia para uma unidade residencial típica de 3 toneladas em clima úmido e até 75 litros (20 galões) em umidade extrema. A taxa segue o tempo de funcionamento do compressor e a temperatura interna do bulbo úmido.
3. Qual é a temperatura normal da água que entra e sai de um condensador resfriado a água?
Os valores típicos de projeto são 25 a 30°C na entrada e 30 a 35°C na saída, com um aumento de 4 a 6°C em plena carga. Se o aumento for muito menor e a pressão da cabeça permanecer alta, o condensador não está transferindo calor; se a subida for muito maior, o fluxo é muito baixo.
4. Por que meu condensador está vazando mais água do que o normal?
Mais condensado significa que a bobina do evaporador está removendo mais umidade, geralmente porque a umidade é alta, o filtro de ar está sujo ou há vazamento de ar no espaço. Mais água ao redor de um condensador resfriado a água significa um possível vazamento no tubo, um dreno entupido ou sangramento excessivo em uma unidade evaporativa.
5. Posso borrifar água no meu condensador resfriado a ar para melhorar o desempenho?
Apenas como medida de emergência durante temperaturas ambientes extremas. O ganho temporário na temperatura de condensação de 8 a 15°C vem acompanhado de incrustações, corrosão e bloqueio do fluxo de ar ao longo do tempo. Use-o no máximo alguns dias por ano e depois resolva o problema de dimensionamento.
6. Por que meu condensador evaporativo utiliza tanta água?
A evaporação é o principal consumidor - cerca de 0,5 a 1,4 L/h por kW de rejeição de calor - além da purga para limitar os sólidos dissolvidos. Acompanhe a linha de reposição com um medidor durante um dia de operação e compare-a com a evaporação mais sangramento calculada; um excesso inexplicável indica vazamento ou sangramento excessivo.
