Las torres de enfriamiento y condensadores evaporativos utilizan el agua como principal elemento del proceso de refrigeración. Es más, el uso que estos equipos hacen del agua forma parte de su ciclo hidrológico natural, en concreto en el punto del proceso correspondiente a la evaporación. El mantenimiento de los mismos conforme la normativa vigente garantiza la calidad del agua y la seguridad y eficiencia de las instalaciones.
El principio de funcionamiento de la refrigeración evaporativa, utilizada en torres de refrigeración y condensadores, permite, a partir de una solución natural como es el agua, abordar algunos de los principales retos de la sociedad actual: cambio climático, reducción de costes económicos y ahorro energético.
Si bien es cierto, que los sistemas húmedos utilizan aproximadamente un 40% más de agua que los sistemas híbridos, mientras que los secos no emplean este elemento y aunque el porcentaje puede parecer alto, no lo es tanto si tenemos en cuenta que el 90% del agua que se usa en las torres de refrigeración recircula en las mismas con unas pérdidas muy leves. Esto, unido a que estos sistemas requieren menos energía para funcionar, supone, en resumen, que consumen menos agua en origen, es decir, en la producción de energía eléctrica, que los equipos restantes.
Uso y aprovechamiento del agua en los equipos de refrigeración evaporativa
La refrigeración evaporativa realiza un uso responsable y sostenible del agua, denominador común de todos los retos del desarrollo sostenible. La calidad del agua -garantizada por el control y mantenimiento al que estos equipos se someten de forma constante-, su reutilización de modo seguro y la contribución a la reducción de la contaminación son algunas de las características de estos equipos. En la medida que emplean el agua como refrigerante, que no aporta emisiones de CO2, favorecen tanto la reducción de su consumo como su aprovechamiento eficaz, siendo una tecnología limpia y respetuosa con el medio ambiente, que favorece la reducción de los efectos del cambio climático.
Entre otras ventajas podemos destacar:
- La refrigeración evaporativa se ha adaptado a las nuevas exigencias del entorno y de los recursos naturales disponibles: el 98% del agua que se usa en una torre es reutilizada, quedando un 1% para la evaporación y 1% para la purga.
- La menor energía que requieren estas instalaciones supone un gran ahorro en el gasto de agua en origen derivado de la producción eléctrica necesaria para su funcionamiento.
- Se reduce el consumo y se mejora el aprovechamiento del agua.
- En su proceso de funcionamiento estos sistemas evaporan una pequeña cantidad del agua utilizada -un 1% del caudal total de agua por cada 7 ºC de refrigeración- y otra se evacua para la concentración de sales. El vapor de agua sale de la torre a través de los separadores de gotas, un elemento esencial en materia de seguridad, ya que al realizar su función de evitar que las pequeñas gotas pulverizadas sean arrastradas por la corriente de aire, en caso de que el agua estuviese, eventualmente, contaminada por Legionella, evitaría la emisión de aerosoles potencialmente peligrosos.
- Por lo tanto, la posible cantidad de agua perdida por arrastre no es significativa y la salida de aerosoles no tiene importancia práctica si se siguen las normas en cuanto a la calidad de los separadores de gotas y el correcto montaje y mantenimiento del equipo.
- La escasa huella hídrica que dejan tras de sí estos equipos, un beneficio en línea con la seguridad hídrica. Este indicador medioambiental (HH) evalúa el volumen de agua dulce empleado en la producción de bienes y servicios, un elemento a tener en cuenta en la evaluación del coste económico y medioambiental de cualquier producto.
El mantenimiento de la instalación
El mantenimiento de los equipos de refrigeración evaporativa es sencillo y, siguiendo unas cuantas recomendaciones, su eficacia y seguridad están garantizadas Las actuaciones de mantenimiento tienen por objeto evitar el riesgo de la reproducción de la Legionella y optimizar el rendimiento energético de los mismos. Dichas tareas pasan por:
- Control de la calidad del agua: el adecuado control de la calidad del agua en recirculación y un programa de mantenimiento que contribuya a las buenas condiciones y limpieza del equipo, garantizan el rendimiento de la instalación, así como el óptimo funcionamiento del proceso de enfriamiento, reducen la utilización de agua y energía y evitan la proliferación incontrolada de bacterias.
- Programa de tratamiento de agua: además de las impurezas presentes en el agua, cualquier impureza en el aire puede ser transportada al interior de la torre y arrastrada por el agua en recirculación, por lo que se debe implementar un programa de tratamiento de agua diseñado contra las incrustaciones y la corrosión y un control biológico, así como otro de supervisión que garantice que el anterior logra sus objetivos, es decir, manteniendo la calidad del agua dentro de los parámetros establecidos.
- Medidas de prevención: que impedirán las incrustaciones y la corrosión en el agua de reposición como consecuencia de la temperatura de la misma y los ciclos de concentración. La formación de incrustaciones sobre las superficies de transferencias de calor reduce la eficacia elevando el consumo de energía y las temperaturas de enfriamiento, pudiendo provocar una parada del sistema, pero también crea un terreno propicio para la reproducción de microorganismos que puede aumentar el riesgo de contaminación bacteriológica. Las incrustaciones pueden prevenirse mediante la descalcificación del agua de aportación, el control de la purga y la dosificación de productos químicos inhibidores o bien con métodos físicos como las técnicas electromagnéticas. Por su parte, la corrosión actúa acortando la vida útil de los componentes de la instalación, al mismo tiempo que algunos de sus productos, como el óxido, favorecen el crecimiento bacteriológico. Su prevención viene dada por el mantenimiento de la calidad del agua de recirculación dentro de los límites especificados por los proveedores de los equipos, así como por la aplicación de inhibidores de corrosión.
- Control bacteorológico: la suciedad de las superficies de intercambio térmico con sedimentos y lodo se controlan con biodispersantes químicos dosificados separadamente o mezclados con un biocida químico y cuya eliminación implica el filtrado del agua en recirculación. La suciedad no sólo afecta al rendimiento térmico, sino que también propicia el crecimiento de bacterias. En este punto, el control del crecimiento bacteriológico es el único instrumento válido para evitar la proliferación de bacterias que contaminan el agua. Para evitar este proceso es suficiente con la utilización de productos biocidas oxidantes y no oxidantes y métodos no químicos como el ozono, la luz ultravioleta y los iones de cobre y de plata.
- Programa de mantenimiento mecánico y de limpieza: del equipo que garanticen su rendimiento térmico y su seguridad. El mantenimiento dependerá de la ubicación del equipo, la contaminación ambiental de su entorno, el tipo de proceso de enfriamiento y la efectividad de su tratamiento de agua. Periódicamente, es conveniente hacer una inspección de la instalación. Por último, se deberá contar con un libro de mantenimiento, que permita registrar todas las operaciones desarrolladas y los planos actualizados de las instalaciones existentes.
- Avances técnicos: las novedades introducidas en los equipos durante los últimos años favorecen las tareas de mantenimiento. Destacan las mejoras que simplifican las labores de mantenimiento, como los sistemas de purga automatizados y los de control bacteriológico y de tratamiento de agua, los rellenos y los separadores de gotas de alta eficacia, los sistemas para facilitar el drenaje, la limpieza y la toma de muestras -bandejas inclinadas, plataformas y escaleras- y el diseño de las ventanas, que evita el paso de luz o agua que lleve suciedad y con ello que los rayos ultravioletas provoquen las condiciones necesarias para el desarrollo microbiológico en el interior de la torre.