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Condensación o enfriamiento adiabático

Publicado en Eficiencia energética

En muchos sectores, tanto industriales como residenciales, es necesario la disipación de calor para enfriar líquidos o gases, especialmente en aplicaciones de refrigeración y climatización de edificios, utilizándose para tal fin varios sistemas, siendo las más comunes:

  • Sistemas húmedos, como las torres de refrigeración y condensadores evaporativos.
  • Sistemas secos, tales como los aero-refrigeradores
  • Sistemas híbridos, como los refrigeradores adiabáticos
 
Dentro de las áreas de actividad de ICOGEN, utilizando la experiencia de nuestro socio tecnológico inglés, VAN SPALL ASOCIATES, nos especializamos en sistemas híbridos que reúnen ventajas indiscutibles en cuanto a eficiencia energética respecto a los sistemas secos y en cuanto a temas reglamentarios y sanitarios, respecto a los húmedos.

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Las características de los sistemas de enfriamiento, repercuten de forma destacable sobre la eficiencia energética de procesos y, en consecuencia, sobre los consumos de energía primaria. Pero cada tipo de tecnología está sujeta a un marco normativo estatal y local, que controla y condiciona la implantación de algunas de estas tecnologías. Esto hace que, a veces, la tecnología elegida no sea la que tiene más eficiencia energética, ni la más adecuada para el proceso al que está asociada.

Las torres de refrigeración, que en aplicaciones industriales y en grandes sistemas de acondicionamiento de aire, presentan la mejor eficiencia energética, tienen riesgos para la salud debido a los brotes de legionela y están sujetas a un estricto plrograma de mantenimiento y explotación, con repercusión económica no despreciable.

La normativa estatal que se desprende del RD 865/2003, del 4 de julio, por el que se establecen los criterios higienicos y sanitarios para prevención de la legionelosis, se hace más restrictiva por su adaptación a la normativa autonómica, que califica las instalaciones de sistemas húmedos como de alto riesgo, y en alguna ordenanza municipal, en la práctica, se impide la utilización de torres de refrigeración en las nuevas plantas.

En este contexto, y sin entrar en otras consideraciones, los sistemas híbridos, es decir los refrigeradores adiabáticos, son la solución a este dilema, ya que no tienen problemas de índole sanitario y presentan una eficiencia energética muy favorable, respecto a los sistemas secos.

Los refrigeradores adiabáticos tienen un sistema de pulverización de agua, que al evaporarse provocan la saturación del aire de entrada de la batería del intercambiador con reducción de la temperatura del mismo. Por tanto es un aero-refrigerador que utiliza aire saturado a temperatura de bulbo húmedo, como las torres de refrigeración, para enfriar líquidos o condensar gases.

Nuestros refrigeradores adiabáticos, sustituyen a las torres de refrigeración con las siguientes ventajas:
  • Instalación sencilla: Unidad modular completa, bajo coste de instalación que sólo necesita toma de corriente y de agua de red.
  • No genera vahos: El aire de descarga es completamente seco.
  • No necesita tratamiento de agua: Acepta cualquier tipo de agua potable, no necesita biocidas ni dispersantes.
  • Sin test de legionela: No precisa análisis de laboratorio ni desinfecciones.
  • No necesita descalcificar el agua
  • Bajo consumo de agua, respecto a las torres de refrigeración
  • Muy bajo coste de mantenimiento: Larga durabilidad de los componentes y alta disponibilidad
 

En Junio del 2010, el Institut Català d'Energia (ICAEN) publicó un estudio comparativo de los sistemas de refrigeración de agua, del que extraemos por su interés divulgativo las conclusiones más significativas. 

  • Los sistemas húmedos consumen aproximadamente un 40% más de agua que los sistemas híbridos, mientras que los sistemas secos no consumen agua para funcionar.
  • El espacio que ocupan los equipos crece con la potencia térmica a disipar, pero el ratio de superficie (m2/MWt) disminuye.  En los sistemas secos, a partir de 300 kWt, hay un fuerte incremento de ese ratio. El espacio ocupado por los sistemas húmedos, torres de refrigeración, es inferior al de las otras tecnologías.
  • Los sistemas húmedos son los únicos que tienen un riesgo inherente de contaminación biológica. La acumulación de agua y las temperaturas de trabajo generan un ambiente idóneo para que prolifere la legionela pneumophila si no se controlan adecuadamente los parámetros fisicoquímicos. El intercambio de agua que se produce, puede llegar a generar una emisión de aerosoles que transporte la bacteria algunos metros alrededor, si el separador de gotas no funciona correctamente
  • Los sistemas húmedos son los únicos que necesitan un consumo continuo de productos para controlar los parámetros químicos adecuados para el funcionamiento y también para contener el riesgo biológico.
  • La evolución de las curvas de rendimiento energético indica que en cualquier potencia, los sistemas energéticamente más eficientes son los sistemas húmedos, seguidos de los sistemas híbridos.
  • Analizando todos los costes, el sistema con torre de refrigeración tiene un ahorro económico anual importante derivado del ahorro energético. Sin embargo, no es el más rentable económicamente, a pesar de ser el más eficiente energéticamente.
  • Se detecta una disminución del parque global de sistemas húmedos (torres de refrigeración y condensadores evaporativos) instalados. La sustitución masiva de sistemas húmedos por sistemas secos supone un incremento importante en el consumo energético.
  • La evolución de ventas efectuadas durante los últimos años refleja una tendencia a la disminución de las torres de refrigeración y un progresivo incremento de las otras tecnologías alternativas.
 
En definitiva, siendo las torres de refrigeración de eficiencia energética destacable, hay circunstancias que aconsejan la instalación e, incluso sustitución, de las mismas por un sistema híbrido de enfriamiento adiabático ICOGEN-VAN SPALL,  cuya eficiencia energética es doble que la de los sistemas aerorefrigeradores secos.

(Ver mismo esquema traducido en Productos: Condensador adiabático VAN SPALL)