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Refrigeración evaporativa: innovaciones técnicas que incrementan la eficiencia energética

refrig evap 0La climatización industrial eficiente se apoya, principalmente, en la tecnología de la refrigeración evaporativa, aplicada fundamentalmente en torres de refrigeración y condensadores evaporativos

 

Estos equipos han experimentado en los últimos años una evolución silenciosa que los ha convertido en una de las tecnologías más eficientes energéticamente. Las claves de la innovación se centra, fundamentalmente, en los cambios y avances experimentados en materiales, accesibilidad, regulación y control.

Para comenzar, podemos mencionar los motores de alta efi cacia, que responden a las normas IE 2 e IE 3, ofrecen un rendimiento muy elevado. A ello contribuyen drásticamente 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.

Tanto en lo referente a la efi ciencia energética como a la seguridad socio-sanitaria, el correcto mantenimiento de una torre de refrigeración es un factor irrenunciable. 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. Así mismo, los equipos incluyen sistemas de tratamiento de agua que la mantienen en óptimas condiciones.

Otro espacio de intervención se refiere a los materiales, su evolución tiene como objetivo facilitar la limpieza de las torres de refrigeración, incrementando así su ciclo de vida y optimizando su rendimiento energético.

Las soluciones innovadoras en este sentido se han centrado en los rellenos de alta efi cacia, que 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 evitar la salida de gotas de agua al exterior de la torre.

La accesibilidad de los equipos de refrigeración evaporativa es otro aspecto fundamental que ha evolucionado drásticamente. 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 la mismas de los equipos técnicos sin ningún problema.

Igualmente, los sistemas para facilitar el drenaje, la limpieza y la toma de muestras se traducen en bandejas inclinadas, plataformas y escaleras que, además, es importante señalar que cumplen las normas más exigentes en materia de seguridad laboral.

 

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Las innovaciones en motores, sistemas de control, materiales y diseño tienen como resultado una reducción del consumo energético y de las fugas de fluidos, que se consiguen por los motivos siguientes:

Eficiencia del proceso: cuanto mayor es la efi ciencia del proceso industrial, menor es la cantidad de energía que se pierde y más fácil es deshacerse del calor residual.

Alto rendimiento: 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.

En comparación, con los equipos de enfriamiento de agua enfriados 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. En muchos casos, estas temperaturas son tan elevadas que el proceso es inviable o con un rendimiento bajo, necesitando mayor cantidad de energía para la evacuación de calor.

Por su aplicación y su diseño los equipos de enfriamiento evaporativo ahorran energía. En primer lugar, las temperaturas más bajas de enfriamiento de agua aseguran un funcionamiento óptimo del proceso y reducen el consumo de energía; en segundo lugar, el equipo es altamente eficaz energéticamente debido al uso de transferencia de calor latente de evaporación. Esta transferencia permite la eliminación de una cantidad superior de calor a la lograda con el uso de una transferencia tradicional de calor sensible, es decir, requiere un caudal de aire

Con esta tecnología, la condensación en las instalaciones frigoríficas y en las de aire acondicionado cabe realizarla a una temperatura adecuada para que la presión en el sector de alta del circuito frigorífico sea muy inferior y que, por consiguiente, disminuye el riesgo de fugas de refrigerante y el consiguiente 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.

Además, como se necesita aproximadamente una cuarta parte de aire, en comparación con un equipo de enfriamiento por aire, el consumo de energía de motores de ventiladores es muy inferior.

Resulta evidente que al producirse un menor consumo de energía también es menor el efecto invernadero indirecto producido por la central térmica encargada de generar dicha energía. En consecuencia, con estos equipos se consigue un coste menor por derechos de emisión de CO2. Téngase en cuenta que 1 kWh de energía eléctrica consumida procedente de centrales térmicas puede suponer, si se utiliza carbón, cerca de 1Kg de CO2 emitido a la atmósfera; en el caso de una central de ciclo combinado producir 1 kWh serían 0,4 Kg de CO2 emitidos a la atmósfera. Por último, se producen menos pérdidas energéticas en el transporte de esa menor energía necesaria desde la central generadora hasta el punto de consumo.

En lo que se refi ere a otro tipo de instalaciones frigoríficas industriales, la eficiencia energética no se limita al momento de la producción, sino que se extiende a todo el ciclo de vida de la misma.

Con las nuevas normas de EcoDiseño por delante, el diseño determina la mayor parte del impacto del producto, con la consideración de aspectos asociados como la adquisición de materia prima, fabricación, distribución, uso y disposición final. En este sentido, el mantenimiento de la funcionalidad del equipo es fundamental para asegurar que la eficiencia energética se mantenga a lo largo del tiempo.

En cuanto a la eficiencia energética, las medidas aplicables en relación con las estrategias de Ecodiseño y ciclo de vida de las instalaciones se relacionan con la búsqueda de sinergias, el uso de equipos electrónicos stand-by, diseño de operaciones a “media carga”, entre otros.

Además, son importantes los diseños que minimizan el uso del agua y que fomentan su reutilización, la efi ciencia en el uso de materiales y sustancias potencialmente contaminantes y, por último, el diseño para la durabilidad donde la facilidad de mantenimiento y el uso de elementos modulares ganan terreno.

Entre los objetivos principales del mantenimiento se encuentra maximizar la eficiencia energética de la instalación, con tareas destinadas a reducir el consumo eléctrico. Podemos citar varios ejemplos: de media, un ºC de temperatura de condensación equivale a un 3% de consumo eléctrico.

Por otra parte, un condensador sucio, tapado de polvo, funciona más horas y en peores condiciones; unas temperaturas de consigna mal reguladas en un PLC de una central de frío generan un número de horas de trabajo de los compresores excesivo e inadecuado.

Las claves de un buen mantenimiento, en lo que ha efi ciencia se refi ere, se centran en la limpieza de las baterías de condensación y la revisión de las presiones de trabajo, entre otros, que favorecen un menor consumo energético.

Por otra parte, la reducción de fugas de refrigerante es fundamental: no se puede concebir un mantenimiento correcto sin sobreponderar la importancia de la estanqueidad del circuito del frío. 

 

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Visto 71 veces Modificado por última vez en Martes, 28 Febrero 2017 14:14