Dues instal·lacions de bany fred poden utilitzar la mateixa unitat de refrigeració i, malgrat això, obtenir resultats de refrigeració clarament diferents.
Una banyera pot arribar a la temperatura objectiu en un temps raonable. Una altra, connectada a la mateixa unitat, pot refredar-se més lentament o tenir dificultats per mantenir aquesta temperatura en condicions més càlides.
És temptador culpar —o atribuir-hi mèrit— exclusivament la unitat de refrigeració.
En realitat, un sistema de bany fred funciona com un sistema tèrmic .
La unitat de refrigeració extreu la calor de l'aigua. Al mateix temps, la banyera, l'aire circumdant, la llum solar, les canonades i l'usuari influeixen en la quantitat de calor que entra o es mou a través d'aquest sistema.
Per això, les especificacions d'una unitat de refrigeració mai s'haurien d'interpretar sense comprendre la banyera a què està connectada.
Un sistema de bany fred es pot simplificar en tres parts:
Calor que entra a l'aigua
de l’entorn, de l’usuari, de la bomba i de les superfícies circumdants
↓
La calor que es desplaça a través de l’aigua
mitjançant la circulació i la barreja
↓
La calor eliminada per la unitat de refrigeració
Si la quantitat de calor que entra al sistema canvia, la mateixa unitat de refrigeració tindrà un comportament diferent.
Això també explica per què comparar sistemes només en funció de la potència del compressor en cavalls de potència pot ser enganyós.
Una etiqueta com ara 0,3 CV, 0,5 CV o 1 CV descriu una part del sistema de refrigeració, però no us diu res sobre la velocitat amb què una bassa completa de gel refredarà.
La pregunta més útil és:
Com funciona aquesta unitat de refrigeració amb aquesta bassa, amb aquest volum d’aigua i en aquestes condicions?
La diferència més evident entre bany fred immersiu s és també una de les més importants: quanta aigua contenen realment durant l’ús.
L’aigua té una capacitat tèrmica elevada. Com més aigua hi ha a la banyera, més calor ha d’eliminar el refrigerador abans d’arribar a la temperatura objectiu.
La relació bàsica és:
Calor a eliminar = massa d’aigua × capacitat tèrmica específica × canvi de temperatura
Considerem dues banyeres que comencen a 25 °C i es refreden fins a 10 °C.
Una banyera que conté 300 litres d’aigua requereix aproximadament 5,2 kWh d’energia tèrmica s’ha d’eliminar en el cas teòric ideal.
Una banyera que conté 450 litres requereix aproximadament 7,8 kWh .
Això representa aproximadament un 50 % més de calor a eliminar només perquè hi ha un 50 % més d’aigua.
I aquests valors encara no inclouen la calor que entra contínuament des de l’entorn circumdant.
Per això les dimensions nominals de la banyera no són suficients.
Dos productes d’una mida externa similar poden tenir volums d’aigua en funcionament força diferents segons:
Quan es comparen les prestacions de refrigeració, el volum real d’aigua en funcionament és més important que les dimensions exteriors impresses a la caixa.
Una banyera de bany fred no és només un recipient.
Les seves parets separen l’aigua freda d’un entorn més càlid, el que vol dir que la construcció de la banyera influeix en la velocitat amb què la calor pot tornar a entrar a l’aigua.
Els diferents productes de bany fred poden utilitzar:
Però els noms dels materials per si sols no expliquen tota la història.
L’aïllament eficaç depèn de la construcció completa de la paret:
Una paret visualment gruixuda no és, per definició, una paret molt aïllada.
De la mateixa manera, dues banyeres descrites com a «aïllades» poden comportar-se de forma diferent un cop plenes d’aigua freda.
La manera més fiable de comprendre aquesta diferència és mitjançant proves comparatives, i no pas a partir d’assumpcions sobre els materials.
El volum d’aigua acapara la major part de l’atenció, però la forma de la banyera també canvia l'equació tèrmica.
Imagineu dues banyeres que en contenen 350 litres cadascuna.
Una és alta i estreta.
L'altra és ampla i relativament poc profunda.
Contenen la mateixa quantitat d'aigua, però no exposen necessàriament la mateixa superfície ni la mateixa àrea de paret a l'entorn.
Això afecta l'intercanvi de calor.
Una superfície d'aigua més gran pot interactuar més intensament amb:
L'àrea de la paret també canvia la quantitat d'aigua freda que queda separada de l'entorn més càlid per l'estructura de la banyera.
Aquest és un dels motius per què no s'ha d'assumir que una immersió DWF rectangular, una immersió rodona i un barril alt tenen un rendiment idèntic només perquè tenen capacitats similars.
Una coberta ben dissenyada pot reduir l'exposició ambiental i, a l'exterior, ajudar a bloquejar la càrrega solar directa.
Tanmateix, les cobertes també modifiquen l'evaporació i el flux d'aire a la superfície de l'aigua.
Per aquest motiu, les condicions «coberta posada» i «coberta llevada» s'han de tractar com a dues condicions d'assaig diferents, en lloc d'assumir una millora percentual universal.
En les proves de producte, la coherència importa més que les suposicions.
Una immersió freda no funciona en un buit de laboratori.
Un sistema provat a l’interior a 20 °C funciona en condicions molt diferents del mateix sistema en funcionament a l’exterior a 32 °C.
Com més fred esdevé l’aigua respecte al seu entorn, més gran és la diferència de temperatura que impulsa la calor cap a l’aigua.
Les instal·lacions a l’exterior introdueixen altres variables:
El refredador també es veu afectat pel seu entorn.
La majoria de refredadors portàtils per immersió freda alliberen la calor extreta de l’aigua a l’aire circumdant.
Si aquest aire d’escapament calent no pot sortir de la zona o si el refredador funciona en condicions ambientals molt càlides, el seu sistema de refrigeració treballa en un entorn més exigent.
Per tant, quan es comparen dues afirmacions sobre el temps de refrigeració, la temperatura ambient sempre ha d’aparèixer a la informació de les proves.
«Es refreda fins a 5 °C» vol dir molt menys si no es coneix on i en quines condicions es va assolir aquest resultat.
Les immersions fredes a l’exterior s’enfronten a una altra variable que sovint passa per alt la prova a l’interior: la radiació solar.
Una banyera col·locada a plena llum del sol rep energia directament de la llum solar.
La superfície de l’aigua, les parets de la banyera i la tapa poden absorbir part d’aquesta energia, segons els seus materials i la seva construcció.
Això significa que el xiller no només està eliminant la calor que ja hi havia a l’aigua.
També està lluitant contra la calor que continua entrant durant tot el dia.
Per tant, traslladar el mateix sistema a l’ombra pot modificar el comportament real de refrigeració sense canviar gens el xiller.
Per a les proves de productes en exteriors, és útil enregistrar:
Interior / exterior a l’ombra / sol directe
com a entorns operatives separats.
La capacitat de refrigeració només és útil si l’aigua refredada circula adequadament.
En un sistema de circuit extern , l’aigua normalment circula:
Piscina → bomba → filtre → xiller → piscina
Cada component d’aquest circuit afecta el cabal.
Exemples inclouen:
Un cabal restringit pot reduir el rendiment del sistema o provocar una diferència de temperatura més gran entre diferents parts del circuit d’aigua.
Al mateix temps, simplement augmentar el cabal sense límit no és necessàriament millor. Els intercanviadors de calor estan dissenyats per treballar dins de rangs operatives concrets.
El cabal correcte s’ha d’avaluar, per tant, segons el xiller i el disseny real del circuit d’aigua.
Fins i tot si el circuit extern funciona correctament, un moviment insuficient de l’aigua dins la banyera pot provocar diferències de temperatura locals.
L’aigua prop de l’entrada de retorn pot ser més freda que l’aigua a la resta de la banyera.
Per tant, un sensor de temperatura en una posició inadequada pot fer que el sistema sembli més fred —o més càlid— del que experimenta la mitjana d’usuaris.
Els tubs sovint semblen accessoris secundaris.
No ho són.
Una instal·lació més llarga afegirà:
Les canonades fredes sense aïllament també poden intercanviar calor amb l’entorn circumdant i generar condensació.
Cap d’aquests efectes, per si sol, provoca necessàriament un problema important.
Però, en conjunt, expliquen per què una refrigeradora provada amb un circuit de fàbrica curt i optimitzat pot tenir un rendiment diferent quan s’instal·la a diversos metres de distància de la piscina, amb una bomba, un filtre i una disposició de canonades diferents.
Això és especialment rellevant quan les marques comparen un sistema complet i coordinat amb una refrigeradora venuda com a component autònom.
el «temps de refrigeració» no té cap sentit sense especificar la temperatura inicial.
Refredar aigua des de:
18 °C → 10 °C
és una tasca completament diferent de:
28 °C → 10 °C .
El segon sistema ha de treure substancialment més calor.
Això sembla evident, però les comparacions de productes solen citar els temps de refrigeració sense especificar clarament la temperatura inicial de l’aigua.
El mateix es compleix amb la temperatura objectiu.
Quan l’aigua es refreda molt més que l’entorn circumdant:
Per això, la darrera part d’una prova de descens de temperatura pot dir-vos tant com la primera.
Un sistema que refreda ràpidament al principi però que es frena notablement a prop de la temperatura objectiu pot comportar-se de manera molt diferent d’un sistema dissenyat per mantenir temperatures baixes de forma eficient al llarg del temps.
Un refrigerador ha de transferir la calor a algun lloc.
En un sistema refrigerat per aire, aquesta calor es descarrega a través del condensador cap a l'aire circumdant.
Si l'unitat es col·loca:
l'aire càlid de sortida pot recircular cap al condensador.
El refrigerador llavors ha de treballar en aire més càlid que l'aire de la sala.
Per tant, un flux d’aire adequat al voltant de l’unitat forma part de la configuració correcta del sistema.
Això pot semblar un problema del xiller més que de la banyera, però la forma i la instal·lació de la banyera sovint determinen on s’acaba col·locant el xiller.
Una configuració domèstica compacta pot crear condicions operatives molt diferents d’una sala d’assaig oberta.
Un sol número a la pantalla pot generar una falsa sensació de seguretat.
On es mesura aquesta temperatura?
Les possibilitats inclouen:
Aquestes lectures no són automàticament idèntiques.
Durant el refredament actiu, poden existir diferències de temperatura al voltant del sistema abans que la circulació barregi completament l’aigua.
Per fer proves significatives, és millor definir:
tipus de sensor + posició del sensor + moment de la mesura
en comptes de donar només un valor de temperatura.
En un sistema de bany fred, la temperatura experimentada a la banyera té més importància que el punt més fred en algun lloc del circuit de refredament.
Una prova de refrigeració útil no cal que sigui complicada.
Simplement ha de mantenir visibles les condicions importants.
Per exemple:
| Condició de prova | Registre |
|---|---|
| Model de tub | Forma i construcció |
| Volum d’aigua en funcionament | Litres reals omplerts |
| Temperatura inicial de l’aigua | °C / °F |
| Temperatura objectiu | °C / °F |
| Temperatura ambient | °C / °F |
| Instal·lació | Interior / ombra / sol directe |
| Cobertor | Encès / apagat |
| Condició de la bomba i del flux | Configuració definida |
| Configuració de les canonades | Diàmetre + longitud aproximada |
| Ubicació del refrigerador | Espai lliure per a la ventilació definit |
| Mesurament de temperatura | Ubicació del sensor definida |
| Resultat | Temps per arribar a la temperatura objectiu + rendiment de manteniment |
Si es proven dos banyeres amb el mateix refrigerador en aquestes mateixes condicions, les diferències es comprenen molt més fàcilment.
Sense aquests detalls, un valor de temps de refrigeració pot semblar precís, però en realitat diu molt poca cosa.
La conclusió més útil és senzilla:
El refrigerador no determina per si sol el rendiment del bany fred.
La bassa afecta:
Això canvia la manera d’avaluar un sistema de bany fred.
En comptes de preguntar només:
«Aquest xil·lador té 0,5 CV o 1 CV?»
una pregunta més significativa és:
«Com funcionen conjuntament aquesta banyera i aquest xil·lador en les condicions en què el client probablement els farà servir?»
Per això també és important fer proves de sistemes combinats.
El xil·lador amb millor rendiment sobre el paper no és automàticament el sistema de bany fred amb millor rendiment.
La banyera, la unitat de refrigeració, el circuit d’aigua i l’entorn han de treballar tots junts.
Per als fabricants que desenvolupen productes portàtils de bany fred, el rendiment de refrigeració és més útil quan es valida com una configuració completa, i no com a especificacions de components aïllats.
A OHO, el desenvolupament de banys freds portàtils pot implicar diferents formats de banyera, arquitectures de refrigeració i configuracions de xil·lador, segons el producte previst.
En comparar o desenvolupar un sistema, la informació inicial més útil inclou:
Aquests detalls proporcionen una base molt més clara per fer proves que només la potència en cavalls de vapor.
Una bona immersió freda no és simplement un recipient connectat a un xiller potent.
És un sistema tèrmic en què cada component fonamental s’ha considerat de forma conjunta.
EN
