En los laboratorios, el control de temperatura es importante para mantener la continuidad de los procesos. Para esto, se usa un chiller para laboratorio que regula la temperatura de un proceso, proporcionando así condiciones óptimas para hacer análisis o experimentos.
¿Qué es un chiller para laboratorio?
Un chiller es un equipo para laboratorio que se usa para remover el calor de un producto o proceso. Funciona como un intercambiador de calor. Es decir, enfría (o calienta) usando una superficie de contacto por la que pasan el material caliente y el material frío.
Antiguamente, para enfriar algo en un laboratorio, lo que se usaba era agua fría, hielo, hielo seco o nitrógeno líquido. Sin embargo, el uso de chillers ha ganado popularidad debido a que son más fáciles de usar, y son más precisos. Además de ofrecer un costo efectivo óptimo. Funcionan de la siguiente manera:
Se envía agua fría a través de un sistema de bombeo hacia el proceso que se requiere enfriar. Esta agua, producto de intercambiar calor, termina con una temperatura mayor y es regresada al chiller para ser refrigerada nuevamente. Para aprovechar el agua y devolverla a su temperatura inicial, el chiller para laboratorio utiliza un gas refrigerante en un ciclo de refrigeración.
El refrigerante es un líquido que enfría el agua. Sin embargo, al hacerlo, el refrigerante pasa de líquido a gas, comenzando así el ciclo de refrigeración. Este gas pasa a un compresor que le aumenta la presión. Después, atraviesa un condensador donde se enfría nuevamente para quedar como un líquido a alta presión.
Existen dos tipos de chillers para laboratorio:
- Chiller enfriado por agua.
- Chiller enfriado por aire.
La diferencia entre cada uno de ellos está en el condensador. En un chiller enfriado por agua, es esta última la que se encarga de enfriar el refrigerante. Esta agua proviene de torres de enfriamiento.
Los chillers enfriados por aire, en cambio, usan el aire del medio ambiente para cambiar al refrigerante de fase. En este tipo de equipos, el condensador puede encontrarse afuera o dentro de la carcasa del chiller.
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¿Qué debes de tomar en cuenta a la hora de escoger un chiller?
Estos equipos tienen distintas variaciones. Pueden ser grandes o chicos; usar un refrigerante u otro; remover gran o poca cantidad de calor.
Entonces, si estás buscando un chiller, ¿qué debes tomar en cuenta?
- Carga de calor: Es la cantidad de calor que se desea remover. Para saber esto, hay que hacer cálculos previos. Normalmente, este parámetro se puede medir en Watts o en BTU/hora si trabajas en el sistema inglés.
- Temperatura del fluido de enfriamiento o refrigerante: La temperatura del refrigerante puede variar dependiendo de las diferencias de temperatura o de la distancia del chiller al proceso. Por ejemplo, si el refrigerante tiene que recorrer una distancia muy larga, puede calentarse y hacer menos eficiente el equipo.
- Fluido de enfriamiento: Es la velocidad por la que pasa el refrigerante a través de los tubos. Depende también del calor que se quiera remover y del área necesaria del chiller para laboratorio. Si el flujo de refrigerante es muy pequeño, la cantidad de calor removida puede ser mínima. Si es muy rápido, puede dañar los equipos.
- Presión del refrigerante: Al igual que con el flujo del refrigerante, muy poca presión puede provocar transferencias de calor pequeñas, y una presión muy grande puede dañar los equipos, llegando incluso a hacer explotar las tuberías.
- Tipo de gas refrigerante: Hay más de un tipo de refrigerante en el mercado. Por ejemplo, el refrigerante f34, 134a, r22, etc. Dependiendo del tipo será la presión que se deba utilizar.(refrigerantes que no agoten la capa de ozono)
El costo eléctrico de un enfriador chiller para laboratorio y el entorno
Para usar este equipo, es necesario tener en cuenta la potencia requerida para bombear las sustancias a través de los tubos. Dependiendo de las distancias y de las alturas, esta potencia puede ser baja o grande. Potencias grandes se traducen en un mayor costo eléctrico.
Además, se tiene que seleccionar el ambiente en el que se va a instalar. Si se instala en el interior de un laboratorio, el ambiente puede tener alta temperatura y una atmósfera sucia. En cambio, si se instala fuera, puede haber altas o bajas temperaturas (Eso ya depende de la ubicación geográfica). Todo esto puede influir en el tamaño del chiller y en sus parámetros.
Otras aplicaciones de un chiller para laboratorio
Los chillers para laboratorio, aparte de usarse en los laboratorios, también sirven para procesos industriales, con el fin de minimizar las pérdidas de calor. Sin embargo, también se utilizan para acondicionar un edificio, donde los sistemas de aire acondicionado convencionales son ineficaces.
Los chillers para laboratorio son la alternativa actual para el enfriamiento de procesos en un laboratorio o planta de producción. Bien es cierto que pueden seguir usándose métodos convencionales para enfriar, como el hielo o el nitrógeno líquido, pero ninguno de ellos es tan eficiente y preciso. Además, gracias a su costo efectivo, un chiller para laboratorio es una alternativa óptima para el aprovechamiento de recursos energéticos.
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