Sistema de resfriamento de água

Tipos de sistema de refrigeração de água

Muitos adultos sabem o que é um PC refrigerado a água. O objetivo é reduzir a temperatura do líquido o máximo possível antes que ele passe novamente pelo bloco de água. Quanto maior a massa do sistema de refrigeração, mais água ele contém, mais eficiente ele será na manutenção da temperatura do líquido. Isso ocorre devido à excelente capacidade da água de absorver calor, o que também ajuda a estabilizar as temperaturas.

Muitas pessoas pensam que se a água estiver circulando através de um sistema rapidamente, ela será resfriada de forma mais eficiente. No entanto, a taxa de troca de calor é mais importante do que a taxa de fluxo geral. Isso significa que o líquido deve permanecer no radiador tempo suficiente para que o ar frio retire o calor do líquido. A taxa de fluxo do líquido pode ser ajustada alterando o tamanho da bomba e o número de ventiladores do radiador. Ter mais ventiladores em um radiador também resfriará a água melhor, desde que sejam poderosos o suficiente para empurrar o ar pelo radiador.

Todos os ventiladores do radiador terão uma capacidade de refrigeração diferente, dependendo do seu tamanho e da quantidade de ar que podem mover. Escolher um ventilador para resfriar um radiador é tão importante quanto escolher um ventilador para um gabinete. As pessoas que desejam construir um sistema de refrigeração personalizado também devem considerar que tipo de refrigerante será usado e o que funcionará melhor com os ventiladores, bombas e radiador que escolherem. Diferentes sistemas de refrigeração DIY funcionarão melhor com diferentes temperaturas do ar ambiente e o tipo de gabinete que está sendo usado para abrigar o computador.

Independentemente do nível de conhecimento de uma pessoa sobre sistemas de refrigeração de água para computadores, muitos kits facilitam a personalização do sistema de refrigeração do computador de qualquer pessoa. A primeira e mais importante etapa é garantir que qualquer kit ou componente usado no sistema de refrigeração seja compatível. Os kits farão com que todas as partes do sistema funcionem juntas, enquanto componentes individuais exigirão mais pesquisa e cuidado.

As seguintes peças compõem um sistema de refrigeração de água típico para computador:

• Reservatório de líquido: O tamanho do reservatório determinará quanta água pode estar no sistema. Também ajudará a resfriar o líquido se ele for mantido lá antes de circular pelo sistema.
• Bloco de água: Os blocos de água podem vir com ou sem ventiladores. O calor da CPU resfriará os blocos de água com ventiladores, e a água passará por eles sem ventiladores.
• Bomba: As bombas são usadas para circular o líquido pelo sistema de refrigeração. A força e o tamanho da bomba afetarão a eficiência com que o líquido é movido pelo sistema.
• Radiador: Os radiadores terão várias versões. Eles terão modelos de 120 mm, 140 mm ou 240 mm, mas todos têm o mesmo objetivo: resfriar o líquido. Um radiador resfriará o líquido que passou por ele trocando calor com o ar ambiente.

Funções e recursos da água do sistema de refrigeração

A água em sistemas de refrigeração tem funções importantes. Ela transfere o calor para longe do motor para evitar que ele superaqueça, pois os motores geram muito calor quando estão funcionando. Ela leva esse calor para os radiadores, onde o ar o resfria conforme o carro se move. As aletas do radiador puxam o ar através da grade de tubos, permitindo que o calor se dissipe. A água do sistema de refrigeração impede que as temperaturas do motor fiquem muito altas ou muito baixas, dependendo das condições externas. O termostato controla o fluxo do refrigerante com base na temperatura. Se um motor funcionar muito quente ou muito frio, ele pode danificar o motor e os sistemas de escape, causando desgaste prematuro. Os sistemas de refrigeração do motor contêm água misturada com anticongelante para reduzir o ponto de congelamento em temperaturas frias. Isso impede que a água congele durante o inverno e garante o funcionamento ideal. Usar apenas água pode fazer com que o motor congele em temperaturas baixas, levando a danos graves. O anticongelante também aumenta o ponto de ebulição, para que ele não superaqueça em altas temperaturas. Isso mantém o motor resfriado, independentemente do clima.

A água do sistema de refrigeração tem funções importantes:

• Transferência de calor: A função principal é remover o calor do motor e dissipá-lo através do radiador para evitar o superaquecimento.
• Regulação da temperatura: Ajuda a manter as temperaturas de operação adequadas para evitar danos no motor.
• Proteção contra congelamento: A água de refrigeração previne o congelamento em climas frios, enquanto outros aditivos impedem a corrosão e os depósitos.

Os recursos incluem:

• Trocador de calor: Os radiadores são trocadores de calor que resfriam a água do motor usando o fluxo de ar.
• Tanque de expansão: Um tanque de expansão permite a expansão e a contração do refrigerante devido às mudanças de temperatura.
• Bomba de água: A bomba de água circula o refrigerante pelas passagens do motor e pelo radiador.
• Mangueiras: Mangueiras duráveis transportam o refrigerante entre o motor, o radiador e o tanque de expansão.

Cenários

Os sistemas de refrigeração de água que usam um sistema de refrigeração com água se tornaram um método preferido para gerenciar temperaturas em várias indústrias devido à sua eficiência, flexibilidade e confiabilidade. Aqui estão as principais aplicações:

• Instalações de manufatura

  Uma instalação de manufatura refrigerada a água usa chillers ou torres de refrigeração para dissipar o calor gerado pelas máquinas. Em indústrias pesadas, onde as operações de processamento e usinagem geram muito calor, os sistemas de refrigeração a água gerenciam efetivamente as temperaturas para manter a eficiência operacional e evitar danos ao equipamento. Dissipar o calor através da água impede que as máquinas superaquecam para aumentar sua longevidade e confiabilidade.

• Usinas de energia

  As usinas de energia com geradores elétricos usam sistemas de refrigeração de água para evitar que as máquinas superaquecam durante a produção de eletricidade. (As usinas de energia) têm torres de refrigeração que dissipam o calor dos combustíveis fósseis ou reações nucleares queimados através da água. Para melhorar os processos de troca de calor subsequentes, a água resfriada é recirculada para os geradores para fins de resfriamento.

• Sistemas HVAC

  A refrigeração a água é uma forma eficaz de controlar as temperaturas em edifícios grandes. A água gelada é circulada através dos sistemas de ar condicionado para absorver o calor do edifício e mantê-lo fresco. O sistema de refrigeração a água HVAC de um edifício dissipa o calor através de torres de refrigeração ou plantas de chiller para manter níveis de ocupação confortáveis.

• Resfriamento de processos

  As indústrias de processamento químico, processamento de alimentos e metalurgia usam sistemas de refrigeração de água para manter a temperatura necessária em seus processos industriais. Controle as temperaturas nesses casos para aumentar a precisão e a consistência na qualidade do produto. O uso desses sistemas melhora a vida útil do equipamento e a eficiência operacional nessas indústrias.

• Centros de dados

  Os sistemas de refrigeração de água são usados em centros de dados para evitar que servidores e outros equipamentos de TI superaquecam. A água gelada é circulada pelos racks de servidores para absorver o calor gerado durante a operação. Torres de refrigeração ou resfriadores evaporativos dissipam o calor do data center para a atmosfera para regulação de temperatura subsequente.

• Aplicações marinhas

  A maioria dos navios usa sistemas de refrigeração de água para regular as temperaturas do motor. Os sistemas de refrigeração de água do mar são usados para dissipar o calor dos motores e mantê-los funcionando suavemente quando os navios estão em trânsito no mar. Esse sistema impede que os motores dos navios superaquecam e garante sua confiabilidade.

• Resfriamento de edifícios

  Edifícios residenciais e comerciais usam sistemas de refrigeração de água para gerenciar as temperaturas internas. O fluxo de ar da água gelada através dos dutos de ar do edifício para fornecer ar condicionado preserva temperaturas frias. A refrigeração a água é uma forma eficaz de ventilar os cômodos de um edifício e manter o ar fresco.

• Agricultura

  Os sistemas de refrigeração de água são usados em aplicações agrícolas, como resfriamento de estufas e alojamento de gado. As estufas usam refrigeração a água para reduzir as temperaturas e mantê-las dentro dos níveis ideais para o crescimento das plantas. Os sistemas de refrigeração de água regulam o calor em celeiros de gado para garantir condições confortáveis para os animais.

Como escolher um sistema de refrigeração de água

• Avaliação das necessidades de refrigeração:

  Avalie o número de PCs que precisam de refrigeração e suas áreas. Avalie outros sistemas de refrigeração já instalados. Revise as temperaturas internas e os níveis de umidade em todos os lugares. Considere as necessidades de clima seco versus áreas úmidas. Verifique a capacidade do sistema de refrigeração de água filtrada e adapte-se com base nos padrões de uso e nas condições ambientais.

• Dimensionamento do sistema:

  Escolha o tamanho correto do sistema para atender às necessidades sem desperdício de energia. Use as tabelas de capacidade de refrigeração para escolher um modelo com base no número de PCs a serem resfriados e na temperatura média na instalação. Dimensione as unidades Water-Aire por galões de água por minuto (GPM), enquanto as unidades Air-Aire devem ser dimensionadas por pés cúbicos por minuto (CFM). Uma regra básica é obter 1 tonelada de refrigeração para cada 1000 pés quadrados de espaço.

• Componentes do sistema:

  Examine cuidadosamente todas as partes do sistema escolhido. As torres têm ventiladores que circulam o ar através de painéis cheios de água para resfriar e umidade no ar. Os sopradores nas unidades Air-Aire movem o ar resfriado para os usuários. As bombas com alças termoplásticas ou de bronze ciclam a água pela torre de refrigeração. As mangueiras de água conectam as bombas, os ventiladores e as unidades. As unidades têm filtros para manter a água limpa e filtrar os minerais em excesso.

• Padrões de qualidade da água:

  Tome medidas para garantir uma boa qualidade da água. Siga todas as instruções do fabricante para manter a qualidade da água através do tratamento, testes e monitoramento. Use kits de teste e produtos químicos adequados, conforme recomendado. Mantenha a água dentro das faixas especificadas para pH, condutividade, dureza e clorinite. Boa qualidade da água impede a formação de incrustações e protege os materiais. Treine a equipe sobre os procedimentos de qualidade da água para desempenho a longo prazo.

• Manutenção do sistema:

  Para manter os sistemas de refrigeração de água funcionando bem, os exames de rotina precisam ser realizados. Esses sistemas têm várias peças que precisam ser verificadas. Bombas, ventiladores, válvulas, canos e controles precisam ser monitorados. Verificações regulares do sistema detectam problemas no início. Problemas não detectados podem levar a reparos dispendiosos mais tarde. Os operadores do sistema devem ser treinados sobre métodos de inspeção adequados. O conhecimento do operador permite que a equipe encontre problemas antes que eles se tornem grandes falhas.

• Eficiência energética:

  Para escolher sistemas de refrigeração de água que economizam energia, revise todos os recursos de economia de energia. Vários tipos de sistemas exigem a exploração de classificações de eficiência, cargas do sistema e condições climáticas. Escolha modelos com boas classificações de energia para as necessidades da instalação. Recursos como ventiladores de velocidade variável que se ajustam a cargas variáveis e controles digitais que otimizam a operação ajudam a economizar energia. As classificações de eficiência sazonais mostram o desempenho de cada modelo ao longo do ano. Os sistemas que usam ar externo em condições ideais utilizam melhor a energia.

Perguntas frequentes sobre a água do sistema de refrigeração

P1: Que tipo de água deve ser usado em um sistema de refrigeração?

A1: Idealmente, água destilada ou desmineralizada é recomendada para sistemas de refrigeração. Esse tipo de água tem baixo teor de minerais, o que pode ajudar a prevenir a corrosão e o acúmulo dentro do sistema.

P2: Com que frequência a água do sistema de refrigeração deve ser trocada?

A2: A frequência da troca depende do sistema específico e das condições ambientais. No entanto, é geralmente aconselhável trocar a água do sistema de refrigeração anualmente e verificar as diretrizes do fabricante para quaisquer recomendações específicas.

P3: A água da torneira comum pode ser usada no sistema de refrigeração?

A3: Embora a água da torneira comum possa ser usada em emergências, ela não é recomendada para uso a longo prazo devido aos minerais presentes. Esses minerais podem causar corrosão e incrustações dentro do sistema de refrigeração, reduzindo a eficiência e a vida útil.

P4: Como a água do sistema de refrigeração pode ser testada?

A4: Existem tiras de teste disponíveis no mercado que podem verificar rapidamente a concentração de refrigerante na água, juntamente com os níveis de pH, alcalinos e outros minerais essenciais. Algumas empresas também oferecem serviços de teste para analisar a composição da água de refrigeração.

P5: Qual é o objetivo da água do sistema de refrigeração?

A5: O objetivo principal da água do sistema de refrigeração é dispersar o calor gerado pelo motor ou qualquer máquina. Ela impede que o motor ou sistema superaquecam, o que pode causar danos graves e garantir temperaturas de operação ideais para máxima eficiência e desempenho.