Las torres de refrigeración o torres de enfriamiento de agua
son equipos que basan su funcionamiento en el principio del enfriamiento
evaporativo, que se aplica en la industria desde hace más de 100 años. El
enfriamiento evaporativo es un proceso natural que utiliza el agua como
refrigerante y que se aplica para transmitir a la atmósfera el calor excedente
de diferentes procesos y máquinas térmicas.
A grandes rasgos, los equipos de enfriamiento evaporativo,
como las torres de refrigeración, incorporan: una superficie de intercambio de
calor y masa humedecida mediante un dispositivo de distribución de agua, un
sistema de ventilación (natural o forzada) encargado de favorecer y, en su
caso, forzar el paso del aire ambiente a través del relleno de intercambio de
calor y masa, y diferentes componentes auxiliares tales como una balsa
colectora de agua, bomba de recirculación, separadores de gotas e instrumentos
de control. A continuación explicaremos paso a paso el proceso de
funcionamiento de una torre de refrigeración:
¿Cómo funciona una torre de refrigeración?
El funcionamiento de una torre de refrigeración se basa en
los principios de la refrigeración evaporativa:
Las torres de refrigeración enfrían el agua caliente
pulverizándola en forma de lluvia de gotas que caen en un entramado o relleno
intercambiador (un conjunto de finas láminas de PVC colocadas de forma
específica) donde se refrigeran por medio de una corriente de aire, que fluye
en sentido contrario, cayendo el agua ya refrigerada a un depósito que la
recoge y que, en su caso será distribuida por un circuito.
El aire entra por las aberturas inferiores que se encuentran
por encima del depósito de agua y atraviesa la torre de abajo a arriba. Esta
entrada de aire puede producirse de forma natural en las torres de tiro natural
o de forma forzada a través de ventiladores estratégicamente colocados, tal y
como explicaremos más adelante cuando hablemos de los tipos de torres que
existen.
La transferencia de calor se produce cuando el agua (a mayor
temperatura) y el aire (a menor temperatura) confluyen en el relleno de la
torre, en el que tiene lugar el intercambio térmico entre los dos fluídos. Este
relleno tiene la finalidad de aumentar la superficie y el tiempo de contacto
entre el aire y el agua fomentando la eficiencia del enfriado. Al evaporarse,
el agua toma el calor que necesita del resto del agua circulante, enfriándola.
En este proceso se evapora aproximadamente un 1% del caudal
total de agua por cada 7 ºC de refrigeración. Este agua que sale de la torre
evaporada es filtrada a través del llamado "separador de gotas". Este
es uno de los elementos más importantes para la seguridad de una torre de
refrigeración, ya que evita el riesgo de que agua contaminada por la bacteria
Legionella salga libremente al exterior. Este elemento, que cuenta con pérdidas
inferiores al 0.002%, reduce de manera eficiente la expulsión de agua a la
atmósfera tal como dicta la norma UNE 100030/2017. Según esta norma y por
seguridad, los separadores de gotas deben ser sustituidos cada 10 años.
El resto del agua refrigerada se deposita en una balsa que
la envía a un circuito que empleará este agua refrigerada en distintas
aplicaciones (climatización, unidades de tratamiento de aire, procesos
industriales, etc.)
Tipos de torres de enfriamiento
Según su diseño, podemos encontrarnos distintos tipos de
torres de refrigeración o enfriamiento. La diferencia fundamental entre unas y
otras radica en la forma en la que intruducen el aire en la torre para
refrigerar el agua, que puede ser de forma natural o forzada mediante
ventiladores.
Torres de enfriamiento de tiro natural
El flujo del aire necesario se obtiene como resultado de la
diferencia de densidades, entre el aire más frío del exterior y húmedo del
interior de la torre. Utilizan chimeneas de gran altura para obtener el tiro
deseado. Debido a las grandes dimensiones de estas torres se utilizan flujos de
agua de más de 200.000gpm. Son muy utilizadas en las centrales térmicas.
Torre de enfriamiento de tiro inducido
En este tipo de torres, el aire se succiona mediante un
ventilador situado en la parte superior de la torre. Son las más utilizadas
porque resultan más eficientes que otros modelos.
Torres de tiro forzado
El aire es forzado por un ventilador situado en la parte
inferior de la torre y se descarga por la parte superior. Este tipo de torres
resultan menos eficientes ya que la velocidad de descarga es menor.
Torres de flujo cruzado
El aire entra por los lados de la torre fluyendo
horizontalmente a través del agua que cae. Estas torres necesitan más aire y
tienen un coste de operación más bajo que las torres a contracorriente.
Beneficios del uso de torres de refrigeración
El uso de torres de refrigeración u otros componentes que se
basan en el enfriamiento evaporativo del agua, cuenta con numeroso beneficios
si lo comparamos con otro tipo de sistemas de refrigeración que se basan en el
uso de refrigerantes. Manuel Lamúa, Secretario General de ANEFRYC, nos los
explica de forma extendida en el artículo: Beneficios del enfriamiento
evaporativo. Algunos de estos beneficios son:
Mayor ahorro energético
Requieren menor inversión que las condensadoras de aire
Tienen menor impacto ambiental
Menos impacto acústico
Seguridad de las torres de refrigeración: evitar la
Legionella
Sin embargo, lo cierto es que los equipos de refrigeración
evaporativa sólo son susceptibles de desarrollar la bacteria "legionella
pneumophila", es decir, aumentar la concentración de la misma en el agua
que recircula, si el agua que recibe de la red está contaminada y el equipo no
se mantiene de forma adecuada, tal y como exige la ley (Real Decreto 865/2003)
que establece 2 revisiones y limpiezas anuales del aparato, son completamente
seguras.
Las condiciones operativas estándar de una torre de
enfriamiento pueden crear un entorno suficiente para la proliferación de
legionella, pero para la aparición de un brote tienen que darse simultaneamente
varias circunstancias:
Presencia de una cepa contaminada en el sistema de
refrigeración
Condiciones no controladas
Gotas de agua contaminada expulsadas a la atmósfera
Inhalación de una cantidad suficiente de microgotas
BUENAS TARDES NECESITO EL RELLENO O SERPENTÍN NO SE COMO LO CONOZCAN USTEDES ES MATERIAL SE PUEDE LIMPIAR O ES NECESARIO CAMBIARLO EN CIERTO TIEMPO.
ResponderEliminarME PUEDE DAR LA INFORMACIÓN QUE NECESITO POR FAVOR Y EL COSTO POR FAVOR