Guía Experta: Cálculo y Control del Calor en Salas de Compresores

En el pasado compartimos consejos para determinar dónde alojar su compresor. Una vez encontrado el lugar ideal, debe tener en cuenta algunos factores clave para garantizar que siga funcionando correctamente y eficientemente.

Alojar el compresor en una sala aparte ahorra espacio en la planta y reduce ruido, pero se deben tomar medidas para que esta sala siga siendo un espacio seguro para su sistema. Uno de los temas más importantes es el exceso de calor en salas de compresores.

Energía Cinética y Calor en Salas de Compresores

Todos sabemos que los compresores generan calor. ¿Cómo ocurre? La energía cinética —energía del movimiento— se manifiesta como temperatura. Cuando la temperatura de un objeto es menor que la ambiente, la diferencia se percibe como calor. Esto se ve en muchos ejemplos cotidianos: desde moléculas de agua agitadas que hacen su café caliente hasta el calor que siente al frotar sus manos en un día de invierno.

En salas de compresores, el calor puede provenir de diversas fuentes: sol, personas, luces, motores y otras fuentes particulares. Algunas, como sol, luces y motores, son fuentes de calor sensible. El calor sensible es el asociado a un cambio de temperatura, mientras el calor latente suele asociarse a cambios de fase en vapor de agua. La carga térmica de las personas es parte sensible y parte latente.

Cálculo del Calor Sensible

Las fuentes de calor sensible tienen el mayor impacto en el calor de la sala. Al decidir cuánto calor sensible permitir, cada fuente debe considerarse. Un aumento de 10 °F es muy común en entornos de salas de compresores. El aumento de calor sensible puede determinarse mediante la ecuación:

H_s = Q_s × ρ × C_p × ΔT

donde:

• H_s = ganancia de calor sensible (BTU/hr)
• Q_s = flujo volumétrico para calor sensible (CFM)
• ρ = densidad del aire (lb/ft³)
• C_p = calor específico del aire (BTU/lb-°F)
• ΔT = cambio de temperatura (°F)

Para calcular la ventilación general requerida (también descrito como flujo volumétrico requerido), debe determinarse el aumento aceptable de temperatura o humedad. Para esto, debe calcularse el flujo volumétrico requerido para disipar calor sensible y latente. El flujo volumétrico necesario suele ser el mayor de los dos, y en aplicaciones de salas de compresores siempre es el calor sensible.

El tipo de compresor afecta la cantidad de calor en la sala. El aire de ventilación de compresores refrigerados por aire transmite casi el 100% de la energía del motor como calor, mientras que los refrigerados por agua solo retienen alrededor del 10%.

Efectos de una Ventilación Inadecuada

¿Por qué tanto esfuerzo para enfriar una sala en la que probablemente no estará a menudo? Aunque el calor es subproducto normal de la energía cinética, demasiado calor en la sala de compresores causa problemas.

Compresores refrigerados por aire con altas temperaturas de descarga pueden hacer que las temperaturas de entrada al secador superen el máximo de 100 °F y las temperaturas ambiente de secadores refrigerados por aire superen 100 °F. Ambos reducen la capacidad nominal del secador, afectando el punto de rocío a presión nominal y posiblemente causando más condensación. Temperaturas de entrada más altas reducen la densidad del aire, disminuyendo el flujo másico del compresor.

Las altas temperaturas también pueden causar que el lubricante en compresores inyectados con aceite se vernize, y los compresores de tornillo rotativo inyectados con aceite se apagarán cuando las temperaturas superen ~230 °F. Para evitar estos riesgos, consulte a un experto para asegurar que su entorno de compresor esté correctamente ventilado.