Un nanofluido es un líquido base, normalmente agua o una mezcla de agua y glicol, que lleva una cantidad muy pequeña de partículas sólidas finamente dispersas. Los ingenieros llevan décadas estudiando los nanofluidos como forma de ayudar a los líquidos a transportar más calor sin cambiar bombas, tuberías ni intercambiadores de calor. El grafeno es uno de los materiales más estudiados para ello por su altísima conductividad térmica. Este artículo explica cómo se usa nuestro aditivo de grafeno para refrigerantes a base de agua (Graphene Coolant Additive), qué podemos y qué no podemos decir sobre los resultados, y cómo hacer una prueba en un circuito que ya opera.
Qué es el aditivo
El Graphene Coolant Additive es grafeno predisperso en agua desionizada. Es un aditivo de uso general que se añade a un refrigerante o a un fluido de transferencia de calor. Eso lo diferencia de ThermaGraph, nuestro refrigerante terminado y listo para llenar destinado a la refrigeración líquida de centros de datos.
- Aplicaciones: sistemas de refrigeración de motores, enfriadores industriales, circuitos de refrigeración de procesos e intercambiadores de calor.
- Dosis: del 1 % al 7 % en peso, según la aplicación.
- Forma: líquido, predisperso. Nunca en polvo, así que no hay polvo en el aire ni paso de humectación.
- Estado: patente en trámite (patent pending), fabricado en EE. UU. en Charlotte, NC, sin negro de humo.
Qué muestran nuestros datos de laboratorio
En nuestras pruebas internas de laboratorio, nuestra química de refrigerante de grafeno en agua mostró entre un 6 % y un 18 % mejor transferencia de calor que una referencia de glicol. Son datos internos de laboratorio, medidos en condiciones controladas. No son datos de campo de un sistema de cliente, y el rango refleja distintas condiciones de prueba.
En un circuito real, los resultados dependen del refrigerante base, el régimen de flujo, las temperaturas, el diseño del intercambiador de calor y lo bien que se mantenga el sistema. Por eso cada prueba se mide frente a la propia referencia del cliente, en el propio circuito del cliente.
Por qué los nanofluidos pueden ayudar y dónde tienen dificultades
El calor pasa de una pared caliente a un líquido en movimiento a través de una delgada capa límite. El coeficiente de transferencia de calor por convección describe lo bien que ocurre eso. La investigación sobre nanofluidos ha estudiado cómo las partículas dispersas cambian la conductividad térmica y el comportamiento de la capa límite. Una revisión en International Nano Letters resume la literatura general y también los retos prácticos: estabilidad de las partículas, sedimentación, ensuciamiento y compatibilidad a largo plazo. Esos retos son reales, y por eso suministramos el grafeno ya disperso y pedimos a los clientes que tomen muestras del fluido durante las pruebas.
Dónde se está evaluando
- Refrigeración de motores: motores estacionarios, grupos electrógenos y flotas que quieren comparar un refrigerante tratado con su llenado estándar.
- Enfriadores: circuitos cerrados de agua helada o de agua de proceso donde pequeños cambios en la transferencia de calor pueden afectar el tiempo de funcionamiento.
- Circuitos de proceso: moldes, extrusoras, prensas y otros equipos con un circuito de refrigeración cerrado.
- Intercambiadores de calor: unidades de placas y de carcasa y tubos en las que el lado del refrigerante limita el rendimiento.
Para la refrigeración líquida de centros de datos en concreto, empiece con ThermaGraph en lugar de este aditivo. ThermaGraph está formulado como un llenado completo con una carga de grafeno declarada por lote.
Cómo dosificar y mezclar
- Agite o remueva el envase del aditivo antes de medir.
- Pese la dosis: del 1 % al 7 % del peso del refrigerante, empezando por la tasa que sugerimos para su sistema.
- Añada el aditivo al refrigerante y hágalo circular o mézclelo hasta que sea uniforme.
- Guarde una muestra sellada del refrigerante tratado para compararla más adelante.
Si su refrigerante ya contiene inhibidores de corrosión o glicol, díganos qué producto es para que podamos señalar posibles dudas de compatibilidad antes de la prueba.
Una prueba justa en el circuito
- Referencia: registre las temperaturas de entrada y salida en ambos lados del intercambiador de calor, el caudal, la potencia de la bomba y la carga durante un periodo estable.
- Tratamiento: añada el aditivo a la tasa elegida y déjelo circular hasta que sea uniforme.
- Repetición: registre los mismos puntos con la misma carga y los mismos ajustes.
- Vigile el fluido: tome muestras a intervalos fijos y revise el aspecto, el pH, la conductividad y cualquier sedimentación en una muestra en reposo.
- Inspeccione: revise coladores y filtros después del periodo de prueba.
Mantenga la comparación sencilla: misma carga, mismos ajustes, un solo cambio. Si la transferencia de calor mejora, decida cómo quiere aprovecharla, por ejemplo con una velocidad de bomba menor o más margen en los días calurosos.
Lecturas adicionales
Nuestro artículo sobre qué es una dispersión de grafeno explica por qué nunca enviamos grafeno en polvo. Para centros de datos, lea refrigerantes de grafeno para centros de datos de IA. Sobre la ciencia de la conductividad térmica del grafeno, la medición original en grafeno monocapa suspendido la publicaron Balandin y colegas en Nano Letters.
Lea el comunicado de prensa del aditivo para refrigerantes, vea todos los productos de grafeno o solicite una cotización y muestras.
Preguntas frecuentes
¿Qué es un refrigerante nanofluido?
Un líquido base, como el agua, que lleva una cantidad muy pequeña de partículas finamente dispersas, estudiado como forma de ayudar al líquido a transportar calor.
¿Qué mejora de transferencia de calor ha mostrado el grafeno?
En nuestros datos internos de laboratorio, nuestra química de refrigerante de grafeno en agua mostró entre un 6 % y un 18 % mejor transferencia de calor que una referencia de glicol. Los resultados de campo dependen de su circuito.
¿Cuánto aditivo para refrigerante uso?
Del 1 % al 7 % en peso, según la aplicación. Sugerimos una tasa inicial para su sistema.
¿Es lo mismo que ThermaGraph?
No. El aditivo para refrigerantes se añade a un refrigerante existente. ThermaGraph es un refrigerante terminado y listo para llenar para la refrigeración líquida de centros de datos.
¿Puedo rellenar un circuito que ya contiene el aditivo?
Sí, pero rellene con la misma mezcla de fluido para que la concentración se mantenga constante, y anote cada relleno en su registro de mantenimiento.
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