La refrigeración evaporativa y la eficiencia energética en los edificios

La reducción del consumo de energía empleado en el diseño y funcionamiento de cualquier edificio representa una prioridad a la hora de acometer una urbanización respetuosa con el entorno y acorde a los principios bioclimáticos. Uno de los elementos que en mayor medida influye en el consumo de energía en cualquier edificio es el sistema de acondicionamiento empleado, ya se trate de calefacción o de frío.

En España, los edificios son responsables del 31% del consumo de la energía, por lo que asegurar el ahorro energético es una prioridad, debiéndose desde el primar la climatización como un elemento clave desde el mismo momento del diseño del inmueble.

Tradicionalmente, las medidas articuladas de cara a fomentar la eficiencia energética en este sector, tanto de edificios industriales como comerciales y de viviendas, han puesto el foco en la utilización de energías renovables, pero la refrigeración por condensación evaporativa es una alternativa de probada eficiencia para lograr dicho ahorro energético, que, paradójicamente, se enfrenta a una legislación restrictiva que ha favorecido la expansión de los dispositivos de condensación por aire que ofrecen condiciones muy inferiores en lo que a ahorro energético se refiere. En las instalaciones de climatización y refrigeración, la eficiencia energética y el consumo de energía eléctrica están directamente relacionados con la temperatura de condensación del refrigerante utilizado, menor en la condensación evaporativa que en la condensación por aire.

¿Qué es la refrigeración evaporativa?

El enfriamiento evaporativo es un proceso natural que utiliza el agua como refrigerante y que se aplica para la transmisión a la atmósfera del calor excedente de diferentes procesos y máquinas térmicas. Esta tecnología, empleada en las instalaciones frigoríficas y de aire acondicionado con condensación por agua, contribuye a la reducción del efecto invernadero al limitar las emisiones de CO2 indirectas, gracias al ahorro de energía eléctrica consumida, y directas, debido al menor riesgo de fugas de gases refrigerantes al trabajar las instalaciones con presiones relativamente más reducidas.

La utilización de torres de enfriamiento y condensadores evaporativos permite el desarrollo del proceso de refrigeración eficiente, capaz de ahorrar energía, en la medida que sólo consumen agua y la reducida energía requerida por los ventiladores utilizados para mover el aire y por las bombas para impulsar el agua. Estos sistemas permiten, además, la disminución de la contaminación vinculada a su producción y generan una menor dependencia de fuentes limitadas.

La tecnología de condensación por enfriamiento tiene tres grandes protagonistas: los sistemas húmedos (torres de refrigeración y condensadores evaporativos), sistemas secos (aerocondensadores) y sistemas híbridos. La decisión de instalar uno u otro depende en gran medida de las necesidades de la industria o instalación que se desee refrigerar, los cálculos energéticos son un dato clave que debería guiar la decisión de las ingenierías.

Equipos seguros

Los equipos de refrigeración evaporativa son totalmente seguros con un correcto mantenimiento, tal y como se recoge en el Real Decreto 865/2003, de 4 de julio, por el que se establecen los criterios higiénico-sanitarios para la prevención y control de la legionelosis, y como recomiendan todos los fabricantes. Sin embargo, en torno a estos equipos se ha generado siempre una injustificada alarma social que solo ha remitido cuando las propias administraciones sanitarias han comenzado a extender los protocolos de prevención y control a todos los equipos de riesgo contemplados por la legislación vigente. Es más, todas las inspecciones realizadas en las instalaciones de refrigeración evaporativa cercanas a los lugares donde se han localizado los principales brotes de legionela en los últimos años, así como las investigaciones de carácter ambiental y epidemiológico efectuadas, han evidenciado que no hay vinculación entre los focos y este tipo de equipos.

Es más, no existe relación directa entre las torres de refrigeración y los condensadores evaporativos y el número de casos declarados de la enfermedad. Los brotes de Enfermedad del Legionario, tanto en España, como en la Unión Europea o en Estados Unidos, están originados mayoritariamente por las redes de agua caliente sanitaria, tal y como se desprende del informe Enfermedad del Legionario y Torres de Refrigeración y Condensadores Evaporativos en España, doctor Juan Ángel Ferrer, Área de Prevención de Legionela de Microservices, en colaboración con el Grupo de Fabricantes de Equipos de Enfriamiento Evaporativo de AEFYT, Asociación de Empresas del Frío y sus Tecnologías.

Además, los avances técnicos introducidos a lo largo de los últimos años por los fabricantes en estos equipos para evitar la proliferación de la legionela son otro punto a su favor:

• Materiales: los rellenos de alta eficacia se han transformado gracias a la utilización de materiales resistentes, fundamentalmente polipropileno y poliéster, que ofrecen una gran resistencia y permiten limpiezas severas; otro componente de la torre en que los materiales han mejorado son los separadores de gotas de alta eficiencia, que han experimentado una evolución similar en cuanto a composición y eficacia a la hora de reducir la salida por arrastre de gotas de agua al exterior de la torre formando aerosoles. Éste último es un aspecto crítico a la hora de transmitir a la atmósfera posibles colonias de bacterias.
• Accesibilidad: una correcta accesibilidad es una de las mejores garantías de que la limpieza de la torre se podrá realizar correctamente. En este sentido, las torres actuales presentan una accesibilidad extrema a través de puertas amplias que permiten la entrada a las mismas de los equipos técnicos sin ningún problema.
• Los sistemas para facilitar el drenaje, la limpieza y la toma de muestras se traducen en bandejas inclinadas, plataformas y escaleras que, además, cumplen las normas más exigentes en materia de seguridad laboral.
• Ventanas: cuyo diseño evita el paso de luz o agua que lleve suciedad. Impedir el paso de la luz es especialmente importante para evitar que los rayos ultravioletas provoquen las condiciones necesarias para el desarrollo microbiológico en el interior de la torre. El sellado de las ventanas es una garantía de seguridad y buen funcionamiento del equipo.

Los fabricantes de los equipos de última generación también tienen en cuenta la necesidad de facilitar el trabajo de los técnicos de mantenimiento con avances como sistemas de purga automatizados que evitan altas concentraciones de sal. Asimismo, las torres pueden incorporar sistemas de control bacteriológico y de tratamiento de agua en continuo que las mantienen en óptimas condiciones.

¿Cómo contribuyen estos equipos a la construcción sostenible?

España está lejos de alcanzar los objetivos deseables en materia de ahorro energético en construcción y rehabilitación, tal y como lo demuestran los diferentes informes publicados a este respecto, por lo que la adopción de medidas que permitan reducir el consumo resulta prioritaria.

Desde el punto de vista económico, estos equipos ofrecen una combinación idónea de uso de energía y coste de instalación, que deriva en una óptima relación inversión/rendimiento frente a soluciones similares. Además, la inversión media inicial es menor y resulta de rápida recuperación gracias al ahorro energético generado y la eficiencia energética es, como decíamos, prioritaria en cualquier construcción actual.

El sector de la construcción y de la rehabilitación demanda soluciones eficientes desde el punto de vista energético y la refrigeración evaporativa garantiza el ahorro energético en los sistemas de refrigeración y climatización en edificios, manteniendo el respeto medioambiental y contribuyendo al cumplimiento de los objetivos de ahorro prioritarios en cualquier construcción.

En este punto, cabría preguntarse ¿cómo consiguen torres y condensadores reducir el gasto energético?

• Las torres de refrigeración disipan aproximadamente cuatro veces más calor que los sistemas secos y el doble que los híbridos. En este aspecto, la ventaja de las torres de refrigeración y condensadores evaporativos es clara.
• La disminución del consumo energético y de las fugas de gas se consigue por la eficiencia del proceso y el alto rendimiento energético. La posibilidad de conseguir temperaturas de enfriamiento de agua en nuestra zona climática de hasta +25ºC o inferiores, permite el empleo de intercambiadores de calor intermedios, lo que significa que el fluido procesado puede enfriarse en circuito cerrado hasta 30ºC o menos. En comparación, con los equipos de enfriamiento por aire, que dependen de la temperatura ambiente de bulbo seco, las temperaturas mínimas que pueden lograrse son muy superiores y pueden llegar hasta los 50ºC.
• La utilización de agua es reducida, de modo que el ahorro, comparado con sistemas de refrigeración de un solo paso, supera el 95%. El agua es recirculada y devuelta al ambiente en forma de vapor y de agua de drenaje.
• En estos equipos se han incluido mejoras que permiten optimizar su rendimiento energético. Éste es el caso de los motores de alta eficacia, que responden a las normas IE 2 e IE 3, y ofrecen un rendimiento muy elevado. A ello contribuyen los convertidores de frecuencia que permiten la regulación y el control del funcionamiento del equipo de manera que la necesidad de energía se ajusta exactamente a las necesidades de consumo y mantenimiento. El resultado es un funcionamiento de la torre ‘a la carta’ con la consiguiente optimización energética.
• Recordar que otra ventaja de estos equipos reside en que el espacio ocupado por los sistemas húmedos es siempre inferior al de otras tecnologías y, además, la torre de refrigeración es el equipo más silencioso, con un 9% menos de presión sonora que los adiabáticos y un 7% menos que los sistemas secos, mientras que los híbridos son los equipos que emiten más ruido.

Conclusiones

El ahorro de energía y la búsqueda de fórmulas alternativas que contribuyan a disminuir el consumo de energía se han convertido en una constante en los últimos años, por lo que la adopción de medidas que aseguren el ahorro energético tanto de las nuevas construcciones como en las rehabilitaciones ha proliferado, a menudo, auspiciadas por ayudas estatales y por la propia legislación.

Para concluir, citar que el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático ha incidido en la implementación de buenas prácticas y tecnologías para conseguir urbes más eficientes y estabilizar, de este modo, el consumo energético en edificios, o incluso su descenso en los próximos treinta años.

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https://www.aefyt.es/