“Las torres de refrigeración y los equipos de enfriamiento evaporativos aportan una respuesta positiva a la sostenibilidad industrial”

¿Qué son y cuál es la función de las torres de refrigeración?
Las torres de enfriamiento de agua pertenecen al grupo de equipos cuya misión es evacuar el calor excedente producido en numerosos procesos industriales y en otros muchos tipos de actividades (acondicionamiento de aire en la edificación etc.). Estos excedentes se liberan transfiriéndolos, de manera técnica y económicamente factible, a un medio (preferentemente fluido), disponible abundantemente, como son el aire y el agua.
El agua es precisamente el medio disipante, imprescindible en muchos procesos, más eficiente y económico en la mayoría de los casos. No siempre se tiene acceso a agua de libre disposición y, además, lo usual es que existan prescripciones legales que restrinjan el uso de la misma. Por lo que cuando se utiliza es obligado implantar su reciclaje. Esta operación, en el caso que nos ocupa, consiste en enfriar, hasta una temperatura inicial, el agua que se ha calentado al absorber el calor excedente que se pretende disipar.
El procedimiento más económico para conseguir dicho reciclado es el denominado enfriamiento evaporativo.

¿Qué es y en qué consiste el enfriamiento evaporativo?
El enfriamiento evaporativo es un proceso natural que recicla térmicamente el agua utilizada como medio enfriador, liberando a la atmósfera el calor extraído por ésta, fundamentalmente mediante la evaporación de parte de la misma.
Este proceso se consigue gracias al establecimiento de un contacto directo entre el agua, en circulación, y una corriente de aire (natural o forzada) de forma que mediante la evaporación de una mínima parte de agua la mayoría del calor excedente se transfiere al aire en forma de vapor de agua (una parte mucho menor del excedente se disipa por calentamiento del aire utilizado) y éste se descarga a la atmósfera en un estado más caliente y saturado que el que tenía inicialmente.
El fundamento físico de los sistemas evaporativos de evacuación de calor, tales como las torres de refrigeración (también denominadas torres de enfriamiento de agua), es sencillo: el contacto del agua caliente con aire frío y seco provoca una transferencia de calor y masa (más intensa cuanto más frío y seco sea el aire) cuyo resultado es el enfriamiento del agua utilizada, a su vez, como medio de enfriamiento en múltiples procesos industriales y en otras aplicaciones.

¿En qué tipo de industria y/o instalaciones son adecuadas las torres de refrigeración?
Los campos de aplicación de las torres de enfriamiento son principalmente dos:
• Enfriamiento de agua para uso en procesos industriales.
• Enfriamiento del agua de condensación utilizada en las instalaciones frigoríficas (industriales, comerciales, de hostelería, acondicionamiento de aire industrial, de bienestar en la edificación, etc.).
Este segundo campo de aplicación es el que entra en el ámbito de la actividad de las empresas asociadas de AEFYT. En este contexto de la refrigeración, la torre es un componente de la instalación frigorífica, encargada de reciclar el agua (enfriándola) utilizada como medio disipante del calor de condensación. Este calor de condensación comprende el sustraído del local o medio refrigerado por la instalación frigorífica más el equivalente de la energía consumida por la instalación frigorífica para realizar dicha sustracción.
En lo que sigue me referiré a las torres de refrigeración utilizadas en este campo de aplicación.

¿Qué las diferencia de otros sistemas de refrigeración?
La alternativa a las torres de refrigeración y en general a los Equipos de Enfriamiento Evaporativo (torres abiertas, cerradas, híbridas, condensadores evaporativos etc.) son los equipos que eliminan el calor de condensación mediante el calentamiento seco del aire del ambiente sin que exista intercambio alguno de vapor de agua.
Utilizar agua para eliminar el calor de condensación de las instalaciones frigoríficas y con ello involucrar al necesario equipo de reciclado térmico de la misma, léase Equipo de Enfriamiento Evaporativo (torre de cualquier tipo, condensador evaporativo etc.) en lugar de los Equipos alternativos mencionados, supone beneficiarse de muchas ventajas. Estas abarcan desde una menor inversión inicial de la instalación frigorífica hasta una significativa reducción del consumo de energía de la misma. Lo cual redunda en unos menores costes de amortización y de funcionamiento.

¿Qué aportan las torres de refrigeración desde un punto de vista medioambiental a la industria?
Las torres de refrigeración y demás Equipos de Enfriamiento Evaporativos aportan una respuesta rotundamente positiva a la sostenibilidad industrial respecto del medio ambiente. Tanto por su aplicación como por su diseño los Equipos de Enfriamiento Evaporativo ahorran energía y, por consiguiente, reducen la emisión indirecta de gases de efecto invernadero originados en la producción de la energía eléctrica consumida (un 55% menos de emisiones de CO2 que sus alternativas).
Al reducir la temperatura de condensación de la instalación frigorífica, se reduce también significativamente la presión en el sector de alta de la misma y con ello disminuye el riesgo de fugas de refrigerante de la instalación y consiguientemente las emisiones directas de gases de efecto invernadero, en el caso de que el refrigerante de la instalación frigorífica sea un HCFC o un HFC, que suelen ser los refrigerantes más comúnmente utilizados por los sistemas de frío comercial, de hostelería y acondicionamiento de aire.
Aparte de la reducción del impacto potencial de efecto invernadero, debe considerarse la contaminación acústica, que en el caso de los Equipos de Enfriamiento Evaporativo es mucho más reducido, debido a que requieren impulsar un caudal de aire mucho menor que sus alternativas.

¿Qué aportan las torres de refrigeración desde un punto de vista medioambiental a la industria?
Los Equipos de Enfriamiento Evaporativo constituyen sin duda una tecnología segura siempre que, como sucede con todas las tecnologías, se cumpla con las prescripciones preventivas y de control establecidas por la legislación vigente.
Es una tecnología segura porque para que se produzca un brote asociado a una torre de refrigeración o Equipo de Enfriamiento Evaporativo es necesario que acontezca una cadena de sucesos altamente improbable, que todos ellos estén relacionados entre sí y se sucedan.

En el contexto de la actual crisis, ¿la refrigeración evaporativa es una buena opción para la industria? ¿Por qué?
Por supuesto, sin lugar a dudas, es una muy buena opción habida cuenta de las ventajas que aporta y que en muchos casos es, además, la única opción.
Las torres de refrigeración de agua y Equipos de Enfriamiento Evaporativo son una tecnología económica y eficiente, que requiere inversiones inferiores a las demandadas por las alternativas existentes y favorece el ahorro energético tanto por su aplicación como por su diseño. Pueden llegar a representar para el sistema productivo español un ahorro en consumo de energía eléctrica de 25.000€ anuales por instalación si se les compara con el resto de alternativas.
Una de sus principales ventajas, desde el punto de vista económico, reside en que ofrecen una combinación idónea de consumo de energía y coste de instalación coadyuvando el aumento de la competitividad de las empresas que las utilizan.

¿Cuáles son las últimas tecnologías desarrolladas en el sector?
En lo referente a estos equipos se ha mejorado su diseño, facilitando el acceso a su interior para realizar las labores de mantenimiento preventivo y control.
En los últimos años se ha experimentado un avance tecnológico considerable destinado, por una parte, a mejorar la eficiencia de los equipos y, por otra, a reducir el riesgo de que estos puedan ser transmisores de legionela. Esto es así hasta el punto de que, actualmente, sólo un mantenimiento deficiente es susceptible de generar este problema.
Entre los avances técnicos que podemos destacar se encuentran rellenos especiales, filtros de aire de acción combinada contra los rayos UV, la suciedad y las salpicaduras de agua y los separadores o eliminadores de gotas de alta eficacia. Todos ellos contribuyen de manera radical a cumplir con los objetivos antes mencionados.
Se están utilizando nuevos materiales que permiten tratamiento de desinfección y mantenimiento sin deterioro de los equipos. Las superficies interiores son lisas, los paneles de cerramiento desmontables para facilitar la limpieza del relleno. Se dispone de sistemas avanzados de tratamientos físicos, fisicoquímicos y químicos de dosificación y aplicación en continuo, etc.

En una coyuntura de falta de agua, éste es uno de los principales elementos de la refrigeración evaporativa. ¿El consumo de agua por parte de las torres es alto?
El agua de enfriamiento es recirculada y por ello se producen mínimas pérdidas. Una pequeña cantidad se evapora y otra se evacúa o drena para evitar la concentración de sales en el agua recirculada. El ahorro de agua comparado con un sistema de refrigeración de un solo paso, supera el 95%, es decir en el lugar de aplicación el enfriamiento evaporativo reutiliza más del 95% del agua que moviliza para su funcionamiento.
El ahorro energético conseguido en la aplicación de las torres y Equipos de Enfriamiento Evaporativo requiere una menor producción de electricidad por parte de las centrales térmicas y en consecuencia un menor consumo de agua de refrigeración que es necesaria utilizar en origen para evacuar el excedente de calor desechado en dichas centrales durante el proceso de producción de energía eléctrica.
Así por ejemplo, en una central térmica con un rendimiento del 33%, por cada kW.h de energía eléctrica generada habría que disipar 2,03kW.h térmicos, excedentes, si se efectuase a través de un sistema de enfriamiento evaporativo (usualmente con torres hiperbólicas) sería necesario evaporar un caudal de 3,17l/h y drenar 1,585l/h a través de las purgas.