Este caso aborda los problemas de alto consumo energético y control de humedad insuficiente de las unidades tradicionales de temperatura y humedad constantes en talleres de fundición, mediante el uso de tecnología de recuperación de calor por tubos de calor y deshumidificación con ajuste de temperatura por frecuencia variable. El equipo opera en condiciones de aire de retorno de 25℃/45%, logrando un control de humedad de bajo punto de rocío y un ahorro energético significativo mediante el preenfriamiento por tubos de calor, la deshumidificación por enfriamiento profundo y el recalentamiento sin consumo energético.

 

145 → 11.7 kW
Potencia de operación del sistema
1 millón+
Ahorro anual en electricidad
60% → 98%
Mejora del rendimiento del producto
10.3 / 16
COP de refrigeración / COP integral

 

Deshumidificador con ajuste de temperatura por frecuencia variable y recuperación de calor por tubos de calor
Deshumidificador con ajuste de temperatura por frecuencia variable y recuperación de calor por tubos de calor
Interfaz de control y operación en sitio
Interfaz de control y operación en sitio

 


01 | Puntos críticos del cliente y antecedentes del proyecto

 

  • Las unidades tradicionales de temperatura y humedad constantes utilizan agua fría para enfriar y deshumidificar, y calefacción eléctrica para recalentar y controlar la temperatura y la humedad, lo que conlleva un alto consumo energético; la operación de bombas de dos etapas también genera costos adicionales de mantenimiento.
  • Los nuevos productos del cliente requieren una humedad más baja; el equipo original difícilmente alcanza de forma estable 25℃/35%HR, y la tasa de productos conformes es de solo el 60%.
  • El proyecto adopta un deshumidificador con ajuste de temperatura por frecuencia variable y enfriamiento por agua con recuperación de frío y calor, con el objetivo de reducir la potencia de operación, mejorar la uniformidad de la humedad y aumentar el rendimiento del producto.

 


02 | Comparación de soluciones y resultados de ahorro energético

 

En condiciones de 10,000 m³/h y aire de retorno de 25℃/45%, se comparan la solución tradicional con agua fría y la solución de doble recuperación de calor:

 

Comparación de diferentes soluciones 10000CMH aire de retorno 25℃/45% 
Nombre Capacidad de deshumidificación Capacidad de refrigeración Calefacción eléctrica Potencia total Consumo eléctrico anual
Agua fría + recalentamiento por calefacción eléctrica 26kg/h 117kW 96kW 145kW 1,270,200
Refrigeración por frecuencia variable + recuperación de calor de condensación 46kg/h 96kW 0 19.2kW 168,192
Refrigeración por frecuencia variable + recuperación de frío y calor + recuperación de calor de condensación 46kg/h 96kW 0 11.7kW 102,492

 

Tras la reforma, la potencia de operación del sistema se reduce de 145kW a 11.7kW. En comparación con la solución tradicional de agua fría + calefacción eléctrica, se ahorran aproximadamente 120kWh por hora; en comparación con la solución tradicional de deshumidificación por rueda desecante de alto consumo energético, se ahorran aproximadamente 130kWh por hora, con un ahorro anual en electricidad superior a 1 millón de yuanes.

 


03 | Datos medidos por el cliente

 

El cliente realizó una prueba de operación a plena carga el 27 de noviembre de 2025, registrando principalmente los datos de temperatura, humedad y recuperación de energía de los tubos de calor, el enfriador de superficie, el compresor y el lado de suministro de aire.

 

Datos medidos del deshumidificador por frecuencia variable con recuperación de calor por tubos de calor
Hora Enfriamiento 2
Δt (℃)
Calentamiento 1
Δt (℃)
Calentamiento 2
Δt (℃)
Diferencia de entalpía
A3B3 (kJ/kg)
Diferencia de entalpía
B3C3 (kJ/kg)
Diferencia de entalpía
C3D3 (kJ/kg)
Diferencia de entalpía
D3E3 (kJ/kg)
Capacidad de preenfriamiento
(kW)
Capacidad de refrigeración
(kW)
Capacidad de precalentamiento
(kW)
Capacidad de calefacción
(kW)
COP de refrigeración COP de refrigeración y calefacción
2025/11/27 7:30 13.9 12.9 10.1 7.72 25.03 -16.29 -7.095 43.9 142.3 -92.7 -40.4 10.1 17.3
Promedio 11.1 10.9 8.1 10.3 19.8 -12.0 -5.5 38.9 82.6 -50.2 -22.8 10.2 16.0

 

Prueba de carga de producción en serie

Condiciones de prueba: cámara de deshumidificación a plena carga, todos los ventiladores industriales conectados en paralelo y funcionando a plena potencia, cámara de deshumidificación mantenida en el estado del sitio.

Objetivo de la prueba: verificar la capacidad de deshumidificación a plena carga, la humedad límite, el COP del equipo en condiciones de producción en serie y la uniformidad de temperatura y humedad de la cámara de deshumidificación.

Método de prueba: se establece un caudal máximo de 17,354m³/h y un caudal mínimo de 10,412m³/h, con el equipo en circulación externa calentando durante más de 10 minutos; tras encender todos los ventiladores de circulación se conecta la compuerta de aire, comparando la temperatura y humedad de las cuatro esquinas del taller y de cinco puntos de la zona; simultáneamente se recopilan los datos de un lote de cabezas esféricas desde la capa 2 hasta la capa 6.

 

Datos medidos en condiciones de plena carga
Hora de prueba Temperatura y humedad ajustadas Temperatura y humedad de la sala Temperatura y humedad de preenfriamiento Temperatura y humedad de enfriamiento profundo Temperatura y humedad de precalentamiento Temperatura y humedad del aire de suministro Potencia COP de refrigeración del material a plena carga
11/26–11/27
16:30–21:00
25℃; 40% 24.2℃; 43.9% 12.7℃; 75.2% 2.1℃; 95.3% 15.0℃; 51.7% 25.1℃; 21.4% 18.4 kW 10.1

 

Datos promedio del intervalo de prueba
Desviación de temperatura Desviación de humedad Temperatura y humedad promedio Caudal promedio Velocidad de deshumidificación promedio Proporción del intercambiador de frío y calor Potencia promedio COP de refrigeración integral
0.22% (±0.22%) 0.28% (±0.60%) 25.4℃; 40.9% 12,283 m³/h 33.8 min 32% 12.2 kW 10.3

 

Ruta de tratamiento de aire en la prueba de carga de producción en serie
Ruta de tratamiento de aire en la prueba de carga de producción en serie

Nota: el período de plena carga corresponde al 27 de noviembre a las 07:30. La eficiencia de deshumidificación se ve afectada por la estructura del equipo, la eficiencia de disipación de calor y el método de operación; los datos sirven para reflejar la eficiencia de deshumidificación de este lote de cabezas esféricas.

 


04 | Características principales del producto

 

  1. Adopta tecnología de frecuencia variable de CC, pudiendo alcanzar una temperatura de punto de rocío mínima de 3~5℃.
  2. El intercambiador de calor de tipo tubo de calor tiene alta conductividad térmica y, junto con la recuperación de calor, reduce significativamente la carga de refrigeración.
  3. Los casos existentes, en condiciones de aire de entrada de 25℃/45% y caudal de 10,000m³/h, pueden recuperar aproximadamente 54kW de capacidad de refrigeración.
  4. Operación de bajo consumo energético con baja humedad; la humedad del aire de retorno puede controlarse hasta 30%@25℃.
  5. Utiliza un controlador DDC de desarrollo propio y pantalla táctil, compatible con múltiples conjuntos de algoritmos de ajuste adaptativo.
  6. En condiciones de 30%@25℃ puede sustituir a los deshumidificadores de rueda desecante de alto consumo energético, con un consumo inferior al 10% de la solución de rueda desecante.
  7. Compatible con monitoreo remoto mediante APP móvil, actualización remota OTA y mantenimiento remoto global.
  8. Utiliza el calor residual del compresor para el recalentamiento mediante recuperación de calor de condensación, reduciendo o sustituyendo la calefacción eléctrica.
  9. Control simultáneo de temperatura y humedad; un solo equipo puede cubrir las funciones de un aire acondicionado tradicional y de un deshumidificador.

 

Actualización remota OTA

El equipo del cliente aún necesita refrigeración en invierno, cuando la temperatura exterior es inferior a 0℃. Tras la comunicación interna, el equipo técnico proporcionó oportunamente una solución y completó la actualización OTA en 3 horas, garantizando la operación continua y estable del equipo.

 

Actualización remota OTA para escenario de refrigeración invernal
Actualización remota OTA para escenario de refrigeración invernal
Control remoto y monitoreo de operación
Control remoto y monitoreo de operación

 


05 | Principio del equipo y tecnología de tubos de calor

 

El equipo completa el preenfriamiento, enfriamiento profundo, recalentamiento y suministro de aire mediante la acción conjunta de los tubos de calor y el sistema del compresor, minimizando en todo el proceso de ajuste de temperatura y humedad la aportación de calefacción eléctrica.

 

  1. Utiliza un recuperador de calor por tubos de calor sin consumo energético para preenfriar el aire hasta aproximadamente 15℃.
  2. Mediante el enfriamiento profundo con refrigerante del compresor, el aire se enfría hasta aproximadamente 2℃, reduciendo significativamente el contenido de agua del aire.
  3. Utiliza el recuperador de calor por tubos de calor para precalentar el aire hasta 15~18℃.
  4. Recupera el calor residual del compresor para el recalentamiento, elevando la temperatura del aire de suministro hasta 25~35℃, satisfaciendo la demanda de calor de la cámara de secado.
  5. Los procesos de preenfriamiento, precalentamiento y recalentamiento se realizan mediante tecnología de recuperación de calor sin consumo energético.

 


Proceso de tratamiento de aire mediante la acción conjunta de tubos de calor y compresor

 

¿Qué es un tubo de calor?

Un tubo de calor es un componente de transferencia de calor con alta conductividad térmica, que transfiere calor de manera eficiente mediante el proceso de cambio de fase (evaporación y condensación) del fluido de trabajo interno en los extremos frío y caliente.

  • Alta conductividad térmica: su capacidad de conducción de calor es muy superior a la de la mayoría de los metales sólidos.
  • Operación pasiva: no requiere energía externa, funciona mediante su propio proceso físico.
  • Respuesta térmica rápida: puede transferir rápidamente el calor desde la fuente de calor hasta el extremo de disipación.
  • Campos de aplicación: adecuado para escenarios de alta demanda de disipación de calor, como disipación de calor en semiconductores, aeroespacial, aire acondicionado y sistemas de deshumidificación de alta eficiencia energética.

 

Principio de intercambio de calor por tubos de calor
Principio de intercambio de calor por tubos de calor

 

Comparación de conductividad térmica entre tubos de calor y materiales comunes

 

Tabla comparativa de conductividad térmica entre tubos de calor y materiales comunes
Material             Conductividad térmica W/(m*k)
Tubo de calor 5,000-100,000
Plata 429
Cobre 401
Aluminio 273
Hierro puro  80
Acero inoxidable 304 14

 


06 | Rendimiento medido y datos de operación

 

El COP de refrigeración medido por el cliente es de 9.5 y el COP integral es de 19. El sistema integra múltiples tecnologías de ahorro energético, reduciendo los costos de operación mientras mantiene la temperatura y humedad del proceso.

 

Curva de datos de operación continua en el sitio del cliente
Curva de datos de operación continua en el sitio del cliente

 

Detalle de datos de operación del 2025/6/4

El intervalo de muestreo es del 4 de junio de 2025, 19:10–19:43; a las 19:15 no hay registro. Los datos completos de operación son los siguientes:

 

Hora Temperatura del aire de retorno
(℃)
Humedad del aire de retorno
(%)

Lado de enfriamiento del tubo de calor

Temperatura del enfriador de superficie Temperatura de enfriamiento profundo Lado de calentamiento del tubo de calor Temperatura del aire de salida Potencia del compresor Alta presión del compresor Cantidad de recuperación de energía térmica
(kW)
2025/6/4 19:10 25 44.8 13.6 4.2 3.2 20 38.5 10.1 23.7 52.614
2025/6/4 19:11 25 44.9 13.7 4.3 3.2 20.2 39 10.2 24.2 52.947
2025/6/4 19:12 25.1 44.9 13.7 4.4 3.2 20.4 38.8 10.5 25.4 53.28
2025/6/4 19:13 24.9 44.7 13.4 3.4 3 19.6 37.2 10.3 23.7 53.946
2025/6/4 19:14 24.9 44.9 13.9 4 3.2 19.4 37.2 9.6 22.3 51.282
2025/6/4 19:16 24.9 45.2 14.3 5.