Refrigeración evaporativa; una alternativa para las Smart Cities

Las Smart Cities o ciudades inteligentes toman la sostenibilidad como punto de partida para desarrollar un concepto de ciudad capaz de atender las necesidades de instituciones, empresas y ciudadanos en todos los aspectos, entre ellos el económico y el ambiental; así como de mejorar la distribución de recursos a través de sistemas de ahorro energético, de alumbrado o de distribución del agua. La utilización eficiente de los sistemas de climatización es prioritaria en este contexto y es, precisamente, en este punto donde entran en escena los equipos de refrigeración evaporativa, capaces de favorecer el ahorro energético con el máximo respeto medioambiental.

El consumo energético al alza

Según los datos suministrados por Red Eléctrica de España (REE), la demanda peninsular de energía eléctrica en 2017 rondó 252.755 GWh, una cifra un 1,6% superior a la registrada en el año anterior.

La misma fuente aporta que, si se compara el consumo en enero de 2018 con el mismo período del año anterior, de las cinco actividades con mayor consumo eléctrico, la demanda de la metalurgia cayó un 1,3%, la industria química un 7,7%, la fabricación de otros productos minerales no metálicos aumentó un 7,8%, la industria de la alimentación un 2,6% y la del papel descendió un 3,5%. Por su parte, las actividades que más aportaron al crecimiento del consumo de las grandes empresas fueron la captación, depuración y distribución de agua -con un aumento del 30,5%-, la fabricación de otros productos minerales no metálicos (7,8%), las coquerías y refino de petróleo (13,6%), el suministro de energía eléctrica, gas, vapor y acondicionamiento de aire (12,8%) y la industria alimentaria (2,6%).

A estas circunstancias, se suma el hecho de que diferentes informes demuestran que España está lejos de alcanzar los objetivos deseables en materia de ahorro energético en construcción y rehabilitación. Los datos que se ofrecen son preocupantes y la adopción de medidas que permitan reducir el consumo resulta prioritaria, especialmente si se tiene en cuenta que los edificios son responsables del 31% del consumo de la energía.

Refrigeración evaporativa y ahorro energético: evolucionando hacia la Smart City

El frío interviene en los procesos de fabricación de los sectores industriales mencionados y la producción de este frío requiere, a su vez, de energía eléctrica. De hecho, el mantenimiento de la temperatura correcta de los fluidos o de las salas dentro de estas industrias tiene un enorme impacto en la rentabilidad de las plantas. Los procesos de manipulación y fabricación de productos terminados son largos y requieren algún tipo de enfriamiento y/o calentamiento.

En un momento en que la eficiencia energética es no solo una responsabilidad social, sino también una necesidad económica, además de legal en aras del cumplimiento de los acuerdos internacionales de reducción de emisiones de CO2, los datos de consumo adquieren especial relevancia y permiten reivindicar la tecnología de la refrigeración evaporativa como un factor de ahorro fundamental, especialmente si se compara con otras alternativas como la refrigeración por aire.

Principio de funcionamiento

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, utilizada 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 directa, debidas al menor riesgo de fugas de gases refrigerantes al trabajar las instalaciones con presiones relativamente más reducidas.

La reducción del consumo energético y de las fugas de gas se consigue por dos motivos: la eficiencia del proceso y el alto rendimiento energético que ofrece:

• La eficiencia viene dada porque, cuanto mayor es la eficiencia del proceso industrial, menor es la cantidad de energía que se pierde y más fácil es deshacerse del calor residual.
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• El alto rendimiento se deriva de que la refrigeración evaporativa es un sistema de enfriamiento apropiado para ser incorporado a los sistemas indirectos. 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.

Asimismo, el efecto invernadero indirecto producido por la central térmica encargada de generar dicha energía es menor al producirse un consumo inferior de energía. En consecuencia, con estos equipos se consigue un coste menor por derechos de emisión de CO2.
En la misma línea, la condensación en las instalaciones frigoríficas y en las de acondicionamiento de aire cabe realizarla a una temperatura adecuada de modo que la presión en el sector de alta del circuito frigorífico es muy inferior disminuyéndose el riesgo de fugas de refrigerante y el impacto potencial directo.

Por otra parte, al disminuir la temperatura de condensación, el consumo de la energía eléctrica necesaria para hacer funcionar una máquina frigorífica, con idénticas prestaciones que la condensada por aire, puede reducirse del 20 al 80 por ciento, e incluso más.

Téngase presente que, además del ahorro conseguido como consecuencia de la reducción de la temperatura de condensación, se necesita únicamente una cuarta parte de aire, cuando se compara con un equipo de enfriamiento por aire, por lo que el consumo de energía de motores de ventiladores es muy inferior.

Conclusiones

En las denominadas Smart Cities o Ciudades Inteligentes la refrigeración se constituye como uno de los elementos que en mayor medida puede contribuir a incrementar los índices eficiencia energética y a minimizar el impacto ambiental, contribuyendo de este modo a ese concepto de sostenibilidad tan perseguido.

En este contexto, se promueve la utilización de instalaciones comerciales e industriales que ofrezcan un bajo índice TEWI y apuesten por la utilización de refrigerantes naturales –como es el caso del agua- con valores mínimos en emisiones de CO2. Los equipos de refrigeración evaporativa – torres y condensadores- dan respuesta a todas estas necesidades.

 Artículo realizado por Manuel Lamúa, gerente de AEFYT - Asociación de Empresas de Frío y sus Tecnologías