Refrigeración evaporativa: claves para la protección medioambiental

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. En este principio se basa el funcionamiento de equipos como los condensadores evaporativos y las torres de enfriamiento, instalaciones imprescindibles para los procesos industriales de amplios sectores productivos: alimentario, textil, automovilístico, centrales eléctricas, refrigeración industrial o de maquinaria e industria petroquímica y farmacéutica, entre otros; de ahí su peso en la economía española y la importancia de utilizar una tecnología respetuosa con el medio ambiente y capaz de favorecer el ahorro energético y reducir el consumo de energía eléctrica.

El uso del agua en las torres de refrigeración

La refrigeración evaporativa ha sido capaz de adaptarse a las nuevas exigencias del entorno y de los recursos naturales disponibles. El uso del agua que realizan estos equipos constituye una de sus grandes ventajas medioambientales, ya que el 95% de la misma es reutilizada. Asimismo, la menor cantidad de energía requerida para su funcionamiento, frente a los equipos de enfriamiento por aire, supone un ahorro significativo en el gasto de agua derivado de la producción eléctrica necesaria para su mantenimiento.

La reducción del consumo de agua y su eficaz aprovechamiento es una de las características de los equipos de refrigeración evaporativa. Una pequeña cantidad se evapora y otra se evacua para evitar la concentración de sales. Hay que diferenciar entre dos formas en las que se pueden realizar las emanaciones de agua a la atmósfera:

• Por evaporación: el penacho de vapor de agua está formado por la condensación del vapor de agua que sale del equipo y se manifiesta, sobre todo en ambientes fríos o frescos y húmedos. Es la condensación del vapor del agua que se ha evaporado en el proceso refrigerante y, como tal, es agua pura, sin sales ni elementos bacteriológicos, que se devuelve a la atmósfera como vapor de agua.
• El arrastre de gotas y efluvios en forma de aerosoles: el agua que sale de la torre es la misma que hay en la balsa del equipo y en el circuito de refrigeración del sistema y, en consecuencia, contiene y lleva los mismos componentes -sales disueltas, sólidos en suspensión, biocidas y microorganismos-. La tecnología que actualmente utilizan las torres de refrigeración permite que el fenómeno de arrastre, con los separadores de alta eficiencia, oscile entre un 0,01% y un 0,002% (en ciertos modelos) del caudal de agua en recirculación. La cantidad de agua que pudiera llegar a perderse en el arrastre viene a ser entre 20 y 100 veces menor que el agua evaporada y hasta 500 veces menor en algunos modelos. Por lo tanto, la posible cantidad de agua pérdida no es significativa y la salida de aerosoles no tiene importancia práctica si se siguen las normas relativas a la calidad de los separadores de gotas y al montaje y mantenimiento del equipo.

Por otra parte, en los últimos tiempos está empezándose a conceder la importancia que se merece a la huella hídrica, un indicador ambiental (HH) que evalúa el volumen total de agua dulce empleado en la producción de bienes y servicios y también la distribución temporal del consumo de agua en función de datos reales y su puesta en contexto con el balance hídrico en el que se utiliza.

En este contexto, la refrigeración evaporativa deja tras de sí una reducidísima huella hídrica, un beneficio en línea con la seguridad hídrica. Se trata, en consecuencia, de un elemento a tener en cuenta en la evaluación del coste económico de cualquier producto.

La Huella Hídrica no solo permite evaluar qué tecnología es más conveniente utilizar en cada momento y para cada aplicación, sino que, además, se trata de una poderosa herramienta de concienciación, ya que las estimaciones que facilita ayudan a reflexionar sobre la necesidad de realizar una gestión óptima del agua.

¿Cómo contribuye esta tecnología a la protección medioambiental?

A las circunstancias directamente vinculadas a la utilización del equipo, hay que sumar otras de vital importancia para la protección del entorno como:

• El enfriamiento evaporativo constituye un proceso natural capaz de reducir el efecto invernadero y limitar las emisiones de CO2 indirectas gracias al ahorro de energía eléctrica consumida, y directas, por el menor riesgo de fugas de gases refrigerantes.
• Reducido impacto acústico: inferior al generado por soluciones similares, debido a que requieren menor caudal de aire que los equipos refrigerados directamente por aire, con lo que también se disminuyen los costes de insonorización.
• Eficiencia en el proceso: se trata de una tecnología altamente eficaz que permite asegurar el máximo rendimiento reduciéndose de manera importante la energía que se pierde y favoreciéndose la eliminación del calor residual.
• Ahorro energético: en comparación con alternativas similares la energía empleada para la evacuación del calor o para el proceso de refrigeración es baja, y también el consumo de los motores de ventilación es inferior. Dicho ahorro se produce también por el propio diseño y funcionamiento de los equipos.

Entrando de lleno en materia de ahorro energético, hay que recordar que España está lejos de alcanzar los objetivos deseables en este sentido en lo que a construcción y rehabilitación se refiere, por lo que la adopción de medidas que permitan reducir el consumo resulta prioritaria.

Recientemente un informe publicado por EuroACE (Alianza de compañías por la eficiencia energética en los edificios) señalaba que hasta el 84% de los edificios en España son energéticamente ineficientes. En la actualidad, en nuestro país, los edificios son responsables del 31% del consumo de la energía y el 66% del consumo energético de los mismos se debe al uso de la calefacción, la refrigeración y la ventilación. En consecuencia, cualquier actuación destinada a la mejora energética de la climatización en edificios tendrá una fuerte repercusión en el consumo global y en este punto la refrigeración por condensación evaporativa (torres de refrigeración y condensadores evaporativos) es fundamental, ya que 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.

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. Asimismo, la evolución técnica que han experimentado estos sistemas en los últimos años ha incrementado las garantías de seguridad y de eficiencia, con numerosas innovaciones que optimizan el rendimiento energético de las torres de enfriamiento.

Conclusiones

El principio de refrigeración evaporativa desempeña un papel fundamental en cualquier proceso industrial que requiera la aplicación de frío. El ahorro energético, el respeto al medio ambiente, la seguridad y una inmejorable relación entre inversión y rendimiento son algunas de sus características.

 Comité Técnico de AEFYT