Existen varios tipos de intercambiadores de calor en España, cada uno con sus propias ventajas e inconvenientes. Algunos de los tipos más comunes son:
En esta entrada nos vamos a centrar en los primeros, los intercambiadores de placa.
Los intercambiadores de calor de placas (PHE) o portadores de calor de placas (PHC) son un tipo de intercambiador de calor que utiliza placas metálicas dispuestas en paralelo. Al igual que otros tipos de intercambiadores de calor, permiten transportar energía térmica entre dos materiales. Tienen muchos usos, como en la tecnología convencional de calefacción y refrigeración, los sistemas de energía renovable y la preparación de agua caliente.
La transferencia de calor en un intercambiador se produce en placas interconectadas con cámaras onduladas superpuestas (colocadas en capas), las sustancias pasan entre las cámaras de éstas. La cantidad de transmisión de energía viene determinada por la dirección del flujo, que es contracorriente, co-corriente o cruzado. El flujo en contracorriente tiene la mayor transferencia de energía porque las dos corrientes chocan entre sí.
Los intercambiadores de calor de placas se utilizan en una gran variedad de aplicaciones industriales. Algunos de los usos más comunes son:
Los intercambiadores de calor de placas ofrecen una serie de ventajas sobre otros tipos de intercambiadores de calor, entre ellas:
Los intercambiadores de calor de placas son capaces de transferir energía térmica con mayor eficiencia que otros tipos de intercambiadores. Esto significa que pueden utilizarse para lograr los mismos resultados con menos aporte de energía.
Los intercambiadores de calor de placas son muy compactos, por lo que son ideales para su uso en espacios reducidos.
Los intercambiadores de calor de placas son fáciles de limpiar y mantener, lo que reduce el tiempo de inactividad y mantiene sus líneas de producción funcionando sin problemas.
Una de las principales ventajas es su versatilidad. Pueden utilizarse en una amplia gama de aplicaciones, como la calefacción y la refrigeración, el procesamiento químico y petroquímico, el procesamiento de alimentos y bebidas, y la generación de energía.
En los sistemas de calefacción y refrigeración, los intercambiadores de calor de placas suelen utilizarse para precalentar o post calentar el agua antes de que entre o salga del circuito principal de calefacción o refrigeración. Esto puede ayudar a ahorrar energía al reducir la cantidad de energía necesaria para alcanzar la temperatura deseada.
En las plantas de procesamiento químico y petroquímico se utilizan a menudo en los procesos de separación. Por ejemplo, pueden utilizarse para separar el aceite del agua o para enfriar los fluidos de proceso. En cambio, en las plantas de generación de energía, los intercambiadores de calor de placas suelen utilizarse para precalentar el vapor o el agua antes de que entren en la caldera.
Los hospitales utilizan estos intercambiadores para calentar y enfriar el agua para diversas aplicaciones, como la atención al paciente, la preparación de alimentos y la esterilización. En el área de atención al paciente, los intercambiadores de calor de placas se utilizan para hacer circular agua caliente para calentar mantas y camas, y para hacer circular agua fría para enfriar a los pacientes.
En el área de preparación de alimentos, los intercambiadores de calor de placas se utilizan para recalentar los alimentos y enfriar los que se han cocinado. Y en el área de esterilización, los intercambiadores de calor de placas se utilizan para esterilizar los equipos y suministros médicos.
Aunque tanto los intercambiadores de calor de placas como los de tubos se utilizan para la transferencia de calor y energía térmica entre dos materiales, funcionan de forma diferente. Los intercambiadores de calor de tubos utilizan una serie de tubos para hacer circular el fluido, mientras que los intercambiadores de calor de placas utilizan una serie de placas metálicas. Esta diferencia de diseño se traduce en diferentes ventajas y desventajas.
Los intercambiadores de calor de tubos son más eficientes que los de placas, pero también son más caros de adquirir y operar. Además, su tamaño es mayor, por lo que son menos adecuados para su uso en espacios reducidos.
Los PHE, “Plate Heat Exchange” (intercambiador de calor de placas en inglés) son menos eficaces que los de tubos, pero son más compactos y más fáciles de limpiar y mantener. También son menos costosos de adquirir.
Instalación de intercambiador de calor de placas industriales
