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EQUIPOS DE ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO.
TORRES DE REFRIGERACIÓN:
INDICE: 1. FUNDAMENTOS 1.1. PSICOMETRÍA 1.1.1.
Términos 1.1.2. Diagrama psicométrico 1.2. ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO 1.2.1. Principios de operación 1.2.2. Conceptos básicos 2. PARTES DE UNA TORRE DE REFRIGERACION 2.1. ESTRUCTURAS Y
CERRAMIENTO 2.2. SISTEMAS DE DISTRIBUCION DE AGUA 2.3. RELLENO 2.3.1. Rellenos de goteo 2.3.2. Rellenos de película o laminares 2.2.3. Rellenos mixtos 2.2.4. Materiales 2.4. SEPARADORES DE GOTAS 3. TIPOS DE TORRES DE REFRIGERACIÓN 3.1. EQUIPOS DE TIRO NATURAL 3.2. EQUIPOS DE VENTILACION MECÁNICA 3.2.1 Tiro forzado 3.2.2. Tiro Inducido 3.3. OTROS SISTEMAS 3.3.1. Torre cerrada 3.3.2. Condensador evaporativo 3.3.3. Otros sistemas 4. NORMATIVA, MANTENIMIENTO Y GESTIÓN 4.1. MANTENIMIENTO PREVENTIVO 4.2. MANTENIMIENTO DE LA CALIDAD DE AGUA DE REFRIGERACIÓN 4.3. NORMATIVA: LEGIONELOSIS 4.4. NORMATIVA: OPERACIONES DE MANTENIMIENTO HIGIENICO SANITARIO 4.4.1. Limpieza y desinfección 4.4.2. Tratamiento de aguas 4.4.3. Análisis fisicoquímicos y microbiológicos del agua 4.4.4. Libro de registro 4.4.5. Alta de la instalación en el organismo correspondiente 4.5. TRATAMIENTO DE AGUA DE CIRCULACIÓN 4.5.1. Prevención de incrustación 4.5.2. Prevención de corrosión 4.5.3. Prevención de contaminación microbiológica 4. 6.- DISEÑO DE TORRES DE REFRIGERACION ART. 7 RD 865/03 5. COMPARATIVA SISTEMAS DE CONDENSACIÓN 6. BIBLIOGRAFÍA
1.- FUNDAMENTOS a.- PSICOMETRÍA. a.1.- TERMINOS Aire seco:
Es un caso ideal en el que el aire no tiene ningún contenido de vapor de agua. Aire saturado:
A una temperatura y presión determinadas el aire contiene la mayor cantidad
posible de vapor de agua. Cualquier exceso de vapor de agua condensaría
instantáneamente. Si se produce un enfriamiento del aire saturado el vapor en
exceso condensa. Punto de rocío:
Temperatura a la que una mezcla de aire y vapor de agua esta en equilibrio, el
aire no puede contener más vapor de agua, un aumento de este empezaría a
condesar. Temperatura seca o de
bulbo seco Ts (ºC):
La temperatura del ambiente medida con un termómetro normal. Temperatura húmeda o de
bulbo húmedo Th (ºC): Temperatura de equilibrio
que alcanza una superficie de agua cuando esta expuesta a una corriente de
aire. Esta
medida es la que tiene un bulbo recubierto de un algodón o tela empapado de
agua, sobre el que se hace pasar una corriente de aire a una velocidad
suficientemente elevada (3-5 m/s). Si el aire no esta saturado, se produce un
descenso de temperatura respecto a la indicada en el termómetro normal debido a
la evaporación producida por el agua que baña el algodón o tela. Esta
temperatura coincide sensiblemente con al de saturación adiabática
correspondiente al equilibrio térmico agua-aire sin canje de calor. En
realidad, para que la temperatura húmeda coincida con al de saturación
adiabática seria preciso que el aire en contacto con el algodón, llegara a un
equilibrio térmico total con el agua, se desprecian estas pequeñas diferencias,
el equilibrio no se alcanza, solo el de evaporación. Este
concepto es muy importante para el diseño de equipos de enfriamiento
evaporativo.
Ts Th Entalpía del aire húmedo:
Es una función de estado que representa termodinámicamente su contenido
energético, es la suma de las entalpías de sus componentes (aire seco y vapor
de agua). ·
H = ma ha + mv
hv (Kcal.) ·
H: Calor total (Kcal.) ·
ma ha : Calor sensible.; ha : Entalpía especifica del aire seco ·
mv hv : Calor latente. ; hv : Entalpía especifica del vapor de agua Calor latente de
vaporización:. Es la cantidad de calor necesaria para
que un gramo de líquido se vaporice a temperatura constante. a.2.- DIAGRAMA PSICOMÉTRICO Representa
las propiedades físicas de los sistemas aire- vapor de agua. Diagrama
psicométrico de Mollier: Representa entalpía –humedad especifica, el origen
de entalpías se toma para una temperatura de 0 ºC y o g de vapor de agua por kg
de aire seco. Todas las variables de estado están referidas a 1 kg de aire seco
y una presión de 760 mm. La línea de estados de aire con humedad relativa del
100% es la línea de saturación. Diagrama
psicométrico Carrier: Los ejes coordenados, el de temperatura de bulbo seco
y el de humedades especificas, forman un ángulo de 90º. El origen de entalpías
se toma para una temperatura de 0 ºC y 0% de humedad relativa. Está referido a
1 kg de aire seco y hay varios gráficos de diferentes presiones. b.- ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO. b.1.-Principios de operación El
enfriamiento sufrido por el agua en una torre de refrigeración se basa en la
transmisión combinada de masa y calor al aire que circula por el interior de la
torre. En
el seno de las torres según el relleno se produce una fina pulverización o una
delgada película. Se pretende que el contacto aire-agua se los más intimo
posible aumentando la superficie de contacto. En
condiciones normales de funcionamiento, este contacto produce una evaporación
de parte del agua. Como el agua debe absorber calor para pasar de liquido a
vapor a presión constante, este calor lo toma del liquido restante. El resto
del calor corresponde a la diferencia de temperatura entre ambos fluidos. Procesos
en una gota de agua: ·
qr : Por radiación, casi
despreciable. ·
qev : Por evaporación, el más
importante. ·
qc : Por conducción puede llegar
como máximo a un tercio del calor total. b.2 .- Conceptos básicos Torre de refrigeración: Dispositivo
semicerrado diseñado para enfriar agua mediante evaporación en contacto con el
aire ambiente. Caudal de diseño: Caudal
de agua por unidad de tiempo, para el cual se diseña el equipo; se expresa en
l/h, m3/h. Salto térmico:
Es la diferencia entre temperatura de entrada y salida de la torre o
intercambiador. ∆T = Ti -To Aproximación al bulbo
húmedo: Diferencia entre la temperatura de agua a la salida
de la torre y la temperatura de bulbo húmedo. Esta temperatura representa el
límite de enfriamiento que se puede alcanzar en el lugar de emplazamiento. El
agua nunca podrá salir a una temperatura inferior a la del aire saturado. Este parámetro condiciona las
características de la torre cuanto menor sea mayor será el rendimiento de la
torre por tanto su tamaño y costo. Capacidad
de refrigeración:
Es la cantidad de calor que una torre puede disipar, se
mide en Kcal/h. Q= m c ∆T Q
= cantidad de calor transferido (Kcal). m
= Cantidad de agua (kg) ∆T=
Diferencia de temperaturas (ºC) C
= Calor especifico del agua (Kcal/kg ºC) Factor de refrigeración β: Parámetro sin
dimensiones que relaciona el flujo de agua con el flujo de aire seco referidos
a la superficie de la torre. β= L/G L
= caudal de agua por unidad de área
(kg/hm2). G
= Caudal de aire por unida de área (kg/hm2). Perdidas por arrastre:
Es la cantidad de agua que sale de la torre en forma de llovizna, arrastrada
por el flujo de aire. Se expresa en tanto por ciento de caudal recircularte. La
Normativa actual determina que
tiene que ser inferior al 0’05% del caudal de agua circulante, actualmente
hay productos con 0,002%. Perdidas por evaporación:
Es la cantidad de agua que se pierde por evaporación en el proceso de
enfriamiento. Por cada 100 kg de agua al perder 10ºC de temperatura se
desprende 1.000 kcal, el porcentaje de evaporación será de 1 % por cada 10º C
de salto térmico: Evaporación (%) = (q x ∆T) /
(100 X 10) Recirculación:
Es el fenómeno que se produce cuando el aire saturado de vapor que sale de la
torre vuelve a entrar en ella mezclado con el aire ambiente. Caudal de aporte:
Es la cantidad de agua que se ha de reponer dentro del circuito para compensar
las perdidas y mantener el caudal de diseño de manera constante. Purga:
Es la cantidad de agua que se extrae de la torre para evitar una excesiva
concentración de sales, sólidos disueltos e impurezas arrastradas y que podrían
dar problemas de operación. (Qpur) = Qevap / (N-1) N = Concentración de sales deseada/
concentración de sales de agua de aporte.
Si necesita más información visite la sección de documentación de los productos de EWK - Torres de Refrigeración.
2.-
PARTES DE UNA TORRE DE REFRIGERACION
2.
a.- ESTRUCTURAS Y CERRAMIENTO. La estructura es el elemento principal de
la torre desde el punto de vista de su comportamiento mecánico, resistencia, y
constituye el armazón donde se soportan todos los componentes. La
estructura de la torre debe ser estanca, opaca y tiene que tener resistencia
mecánica y química Los
requisitos que debemos exigir a los materiales desde el punto de vista de
mantenimiento y sanitario, es su resistencia a la acción de biocidas y que
eviten el crecimiento de la biocapa. Actualmente
se emplean diferentes materiales en función del costo de la inversión y la vida
útil del equipo. Los
materiales empleados: •
Materiales
plásticos:
o
Poliéster
reforzado con fibra de vidrio (PRFV), polipropileno, polietileno, PVC, otros. o
Bajo
precio comparándolo con otros materiales. o
Adaptación
a cualquier forma de diseño. o
Resistencia
al ataque y deterioro. o
Comportamiento
mecánico aceptable. o
Inconvenientes
con temperaturas elevadas, algunos materiales son frágiles. o
PRFV
en función de la base de la resina se pueden conseguir cualidades a medida. •
Hormigón: o
Costos
elevados, solo en estructuras de gran tamaño compensa el coste. o
Ideal
para resistir largos ciclos de vida. •
Acero galvanizado: o
Instalación
sencilla y barata. o
Se
degrada rápidamente en función de la composición química del agua. o
Perdida
de carga cuando se producen incrustaciones o corrosión. o
Si
hay cobre en el sistema favorece la corrosión. o
Desinfección
química es poco eficaz si hay corrosión. o
Los
productos de corrosión favorecen el crecimiento microbiano. •
Acero Inoxidable: o
Adaptación
a aguas corrosivas y agresivas. o
Soporta
desinfección química. o
Coste
muy elevado. o
Instalación
difícil, se debe pasivar. o
Los
productos de corrosión favorecen el crecimiento microbiano. o
Muy
sensible a la presencia de cloruros en el sistema. •
Madera: o
Actualmente
la normativa no las recomienda, en EEUU se sigue empleando. o
Relativo
bajo costo y buena duración bajo muchas condiciones de trabajo. o
Se
emplea madera tratada por procesos químicos y de presión para asegurarse su
duración y cualidades. 2.
b.- SISTEMAS DE DISTRIBUCION DE AGUA. Los
sistemas de distribución de agua pueden ser de dos tipos: •
Sistemas por
gravedad: o
Su principal ventaja es la poca altura que
necesitan para el bombeo lo que se traduce en bajo costo de operación. o
El
caudal se puede regular con una simple inspección visual, variando la lámina de
agua. o
El
mantenimiento se puede hacer con la torre en operación. o
Si
el caudal de agua varía, basta cambiar las toberas. o
Rara
vez se emplean en torres de flujo a contracorriente. •
Sistemas por presión: o
Se emplea en la mayor parte de torres a
contracorriente. o
Sistemas
de pulverización a presión con las toberas dirigidas hacia abajo. o
Contribuye
directamente al rendimiento de la torre. o
Problemas
de regulación y mantenimiento. o
Dependiendo
del sistema a veces es difícil la limpieza de la suciedad acumulada. o
Se
trabaja siempre a presiones por debajo de 5 kg/cm2, son en realidad
de baja presión. o
Hay
diferentes sistemas de distribución. 2.
c.- RELLENO. El
relleno de las torres tiene como misión acelerar la disipación del calor. Es el
componente principal de las torres, en el que se consigue un aumento del tiempo
de contacto entre el agua y el aire, favoreciendo la presencia de una amplia
superficie húmeda mediante la creación de gotas o una fina película. Los
rellenos deben cumplir una serie de características: ·
Material de bajo coste y fácilmente
instalable. ·
Tener mucha superficie y poco peso por
unidad de volumen. ·
Muy resistentes desde el punto de vista
mecánico. ·
Inalterables y estables desde el punto de
vista químico. ·
Inatacables por los microorganismos y las
sustancias orgánicas en general. ·
Poca resistencia al paso del aire. ·
Debe mantener una distribución uniforme del
agua y del aire a lo largo de la vida útil de la torre. Existen
diferentes tipos de relleno: ·
De goteo o salpicadura ·
Laminar o de película. ·
Mixtos. 2. c.1.-Rellenos de
goteo Estos
rellenos tienen como objeto la formación de gotas de pequeño tamaño, a través
de cuya superficie de verifica el proceso de evaporación. Suele
consistir en una serie de pisos superpuestos de listones o rejillas sobre los
que el agua al caer en cascada desde las boquillas se fracciona en gotas cada
vez más pequeñas, rompiendo además aquellas de mayor diámetro que se haya
formado por unión de otras más pequeñas. Tienen
una serie de inconvenientes: ·
La
altura de relleno necesaria es superior a los sistemas laminares, para las
mismas condiciones de operación. ·
El
caudal de arrastre es importante, necesitan separadores de gotas de alto
rendimiento. ·
La
correcta nivelación de los listones o parrillas es muy importante para evitar
un desequilibrio en la distribución de la cortina de agua y perjudicando el
rendimiento. 2. c.2.-Rellenos de
película o laminares. En
estos sistemas se pretende crear una lámina de agua extensa y delgada de tal
manera que cuanto mayor sea más evaporación se lograra. Los materiales de estos
rellenos deben tener una buena adherencia permitiendo que su superficie se
“moje” de manera uniforme y con un buen espesor constante. La superficie de
transferencia está perfectamente definida por la propia geometría del tipo de
relleno, con lo que tenemos claramente la superficie total de intercambio. Su
principal ventaja es que al no existir gotas, las perdidas por arrastre son
menores por lo que permite velocidades mayores y disminuir la altura de relleno
y con ello la altura de bombeo. Esto nos indica que a igualdad de condiciones
de diseño tendremos una torre más compacta y pequeña que si fuese de goteo,
reduciendo costes de operación e inversión. Como
inconvenientes posibles en estos rellenos esta la aparición de depósitos y
suciedad entre las placas que forman los paquetes de rellenos, lo que produce
una disminución de la superficie útil de transferencia. Estos depósitos
conducen a obstrucciones parciales y a la formación de canales preferenciales
rompiendo la homogeneidad de la película y la buena distribución en la relación
aire –agua. Para evitar esto se recurre generalmente a la disponer los
paquetes en pisos superpuestos con
diferente orientación de las ondas de cada uno. 2. c.3.-Rellenos mixtos. Estos
rellenos emplean ambos principios, salpicadura y película. Se pulveriza el agua
por goteo pero en partes del relleno se produce formaciones de láminas
aumentando el efecto de intercambio. Se
pueden disponer en parrillas o en tubos según el fabricante. 2. c.4.-Materiales. Los
materiales empleados en la fabricación de rellenos son varios: ·
PLÁSTICO: Es
el más adecuado por sus características: ·
Puede
adaptarse a cualquier forma geométrica. ·
Resultan
ligeros. ·
Son
inertes en cualquier medio (ácido o básico). ·
No
forman incrustaciones ni facilitan la acumulación de suciedad. ·
No
favorecen la aparición ni proliferación de materia orgánica ni microorganismos. ·
No
sufren corrosión. ·
Su
costo es muy competitivo. Por
su comportamiento mecánico en función de la temperatura del agua se emplean
plásticos como el polietileno, polipropileno y PVC. Actualmente existen en el
mercado productos plásticos tratados para favorecer los tratamientos
biológicos. ·
FIBROCEMENTO: Todavía
se encuentra en muchas torres, especialmente en las de tiro natural, pero la
normativa española lo ha prohibido. Se empleaban por su buena resistencia
mecánica, no es inflamable ni es atacado por la materia orgánica. Tiene un
elevado peso respecto a su volumen y necesita de unos costosos anclajes. ·
MADERA: Es
el material tradicional para sistemas de goteo, pero la normativa, también, los
ha prohibido. ·
METÁLICOS: Solo
se utilizan cuando se requiere una relación alta entre el área de contacto y el
volumen. Son muy costosos. Se emplea aluminio, acero inoxidable, en casos
excepcionales o acero galvanizado protegido con pinturas anticorrosivas. 2.
d.- SEPARADORES DE GOTAS. La
misión principal consiste en evitar que las pequeñas gotas de agua arrastradas
por el aire salgan fuera de la torre. Su funcionamiento consiste en provocar
bruscos cambios de dirección a la corriente de aire, esto provoca que las gotas
se depositen sobre la lámina de separador de gotas haciéndolas volver al
interior. Este efecto provoca que disminuyan las pérdidas de agua, evita
posibles daños a equipos adyacentes y además homogenizan el flujo de aire a la
salida del relleno manteniendo prácticamente constante y uniforme el flujo de
aire a través del mismo. Los
materiales empleados actualmente son los mismos que para los rellenos, aunque actualmente se
tiende a los materiales plásticos.
Si necesita más información visite la sección de documentación de los productos de EWK - Torres de Refrigeración.
3.-
TIPOS DE TORRES DE REFRIGERACIÓN Hay
equipos de múltiples tamaños y estructuras según la potencia a disipar, el
fabricante, materiales, etc. pero las podemos clasificar en dos categorías: 3.
a.- EQUIPOS DE TIRO NATURAL. La
estructura de la torre tiene forma de chimenea hiperbólica en la que el agua es
pulverizada en la parte baja generando un punto caliente que induce un movimiento
ascendente del aire húmedo caliente. Estos
equipos se emplean en grandes industrias y centrales de producción de energía
eléctrica y en general en aquellos sistemas que necesitan refrigerar grandes
cantidades de agua. Estas
torres tienen bajos costes de mantenimiento, pero no es posible un gran
acercamiento y es difícil controlar la temperatura de salida. Como
ventajas adicionales no hay más ruido que la caída del agua, además del poco
gasto de energía en ventilación y que al carecer de ventiladores u otros
elementos mecánicos se minimiza el riesgo de averías. Como
inconvenientes estas torres funcionan mal a altas temperaturas, están muy
influenciadas por la humedad relativa del ambiente, a ambientes muy secos disminuye el tiro. Estas torres necesitan
grandes superficies libre tanto para su implantación con en sus proximidades. Estas
torres no disponen habitualmente de separadores de gotas, debido a la elevada
perdida de carga que provocan, pero debido a su altura, cerca de 100 m, la
emisión de aerosoles es muy limitada. 3.
b.- EQUIPOS DE VENTILACION MECÁNICA. Estos
equipos se han diseñado para controlar mejor las condiciones de operación y
reducir los costes al reducir el tamaño del equipo. Las características
principales de estos sistemas son: ·
Compactas. Necesitan poca superficie. ·
Pueden tener uno o varios ventiladores. ·
Control fino de la temperatura del agua
fría. ·
Menor altura de bombeo. ·
La orientación de la torre no viene
determinada por los vientos dominantes. El único factor climatológico que les afecta es la temperatura de bulbo
húmedo. ·
EL relleno permite acercamientos muy
grandes. ·
Los consumos energéticos puedes ser
importantes según el tamaño del ventilador. ·
Ha de evitarse recirculación del aire
saturado. ·
Los costes de operación y mantenimiento son
mayores que en las de tiro natural. ·
Puede haber problemas de ruido y vibración
de los ventiladores. 3. b.1 Tiro forzado: Los
ventiladores están situados en la parte baja en la entrada de aire impulsándolo
hacia el relleno. Estos ventiladores centrífugos o axiales, están dispuestos
generalmente en uno de los laterales de la carcasa. En
los casos de ventiladores axiales, generalmente con acoplamiento directo del
motor sobre el ventilador. Cuando se utilizan ventiladores centrífugos, con transmisión
por correas. El
rociado del agua se realiza generalmente mediante toberas y los fabricantes
indican la presión recomendada en los
colectores de distribución a los efectos de seleccionar la bomba adecuada en el
sistema. Las
características de principales: ·
Son más eficientes que los de corriente
inducida, el ventilador trabaja con aire frío. ·
Los equipos mecánicos se encuentran
situados en una corriente seca con facilidad para el mantenimiento. ·
Tienen limitaciones con el tamaño del ventilador,
se necesitan gran numero de pequeños ventiladores o mayores velocidades lo que
supone mayor consumo energético. ·
Pueden presentar problemas de recirculación
de aire. 3. b.2 Tiro
Inducido: Los
ventiladores están situados en la parte superior de la torre produciendo una
depresión sacando al exterior el aire
humedo. Los
ventiladores axiales pueden ser con transmisión
directa, por correas o, por caja reductora. El rociado del agua se realiza
mediante toberas y los fabricantes indican la presión recomendada en los colectores
de distribución a los efectos de seleccionar la bomba adecuada en el sistema. Las características de principales: ·
Se pueden instalar grandes ventiladores pudiendo mantenerse velocidades
y ruidos bajos, con consumos eléctricos menores que los de tiro forzado. ·
El aire entra a una velocidad considerable
pudiendo arrastrar cuerpos extraños. ·
No suelen presentar problemas de
recirculación. ·
Los elementos mecánicos son de difícil
acceso y se encuentran sumergidos en una corriente de aire húmedo y caliente. ·
Ocupan menos superficie que las de tiro
forzado. Existe otra manera de
clasificar las torres en función de la forma en que el aire atraviesa el
relleno: ·
FLUJO EN CONTRACORRIENTE: EL aire atraviesa
de abajo a arriba el relleno de la torre. ·
FLUJO CRUZADO: El aire atraviesa de forma
lateral el relleno de al torre. ·
Torres abiertas de flujo cruzado y tiro forzado Los ventiladores axiales
suelen ser de gran diámetro y giran a bajas revoluciones, accionados mediante
transmisión a correas y la adecuada desmultiplicación en las poleas. El rociado del agua en
estos modelos suele realizarse por gravedad. ·
Torres abiertas de flujo cruzado y tiro inducido Esta disposición se emplea
para equipos de tamaño mediano y grande. La entrada de aire se efectúa por dos extremos con sendos bloques de relleno y un
ventilador central accionado por transmisión de correas o con motor acoplado
directamente. El rociado del agua en
estos modelos se suele realizar por gravedad. La peculiar inclinación del
relleno persigue la uniforme distribución del agua en su descenso compensando
el empuje lateral del aire. Los separadores se sitúan en vertical, en la cara
interior del relleno, aumentando su eficacia
al facilitar su escurrido. 3.
c.- OTROS SISTEMAS. En el mercado existen otros
sistemas de funcionamiento similar a la torre de refrigeración abierta cuya
principal diferencia estriba en el uso y modo de realizar el intercambio de
calor, para el que se diseñan todos estos equipos. 3. c.1 TORRE
CERRADA. Estos equipos han
sustituido el relleno por un serpentín por el que circula agua u otro fluido
refrigerante. Sobre este serpentín se pulveriza directamente el agua de
refrigeración, al mismo tiempo, una corriente ascendente de aire evapora parte
del agua pulverizada, la cual sufre un enfriamiento, enfriando a su vez el
líquido refrigerante. Con estos sistemas tenemos aislado nuestro
proceso principal del exterior. El fluido refrigerante, que puede ser por
ejemplo agua, agua con glicol u otro fluido similar, no tiene contacto con el
aire. Las torres de circuito
cerrado son de mucho mayor tamaño y peso que las abiertas de capacidad
equivalente (entre 1,5 a 2 veces) en razón de que los serpentines requieren un
mayor volumen ocupado que los rellenos de las torres abiertas para proveer la
superficie de evaporación necesaria. Por razones constructivas, resultan
también de mayor precio (entre 2 y 3 veces mayor) que las equivalentes
abiertas. Sus ventajas residen en
que el agua de proceso permanece limpia y, debidamente tratada en su carga
inicial, evita problemas de ensuciamiento, corrosión e incrustaciones en los condensadores,
intercambiadores, máquinas, etc. que enfría. Otra ventaja añadida es que el
agua de enfriamiento (la que experimenta la evaporación) recircula solamente
sobre el propio equipo y no trasciende al resto del sistema, facilitando y
abaratando los tratamientos de calidad del agua. 3. c.2 CONDENSADOR
EVAPORATIVO. La diferencia con la torre
cerrada es el fluido refrigerante y el funcionamiento. Los condensadores están
diseñados para la condensación de gases como amoniaco, butano, propano o algún
tipo de freón. El fluido refrigerante circula por el interior del serpentín
cambiando de fase de gas a líquido. 3. c.2 OTROS
SISTEMAS. Las diferentes marcas
comerciales han desarrollado productos de acuerdo con las problemáticas que se
pueden plantear en cada proyecto. Hay sistemas mixtos o
híbridos con doble batería de condensación que pueden funcionar en seco con
aire en épocas frías y en húmedo en épocas calidas. Su tamaño en planta es
semejante a los equivalentes de circuito cerrado, pero su altura y peso suelen
ser mayores. Por razones constructivas, resultan también de mayor precio (entre
2 y 3 veces mayor) y su mantenimiento es complicado requiriendo un cuidado muy
meticuloso de las baterías para no perder eficacia en la época de
funcionamiento en seco. Sus ventajas son las de
los equipos de circuito cerrado. Además, el ahorro de agua (y los consiguientes
tratamientos sanitarios y de calidad) pueden quedar reducidos en el cómputo
anual a un 30% de los habituales con torres de circuito abierto de capacidad
semejante. Estos ahorros dependen básicamente del lugar de emplazamiento, las
temperaturas requeridas para el agua de recirculación al sistema o proceso, los
tiempos de funcionamiento y sus horarios, etc. Otros
fabricantes combinan una torre abierta con intercambiadores de placas cerrando
el circuito como si fuese una torre cerrada. También se han diseñado
enfriadoras de aire apoyadas por paneles en los que se produce un enfriamiento
evaporativo.
Si necesita más información visite la sección de documentación de los productos de EWK - Torres de Refrigeración.
4.-
NORMATIVA, MANTENIMIENTO Y GESTIÓN Las torres de
refrigeración necesitan de una serie de operaciones de mantenimiento tanto preventivo como correctivo para
conservar su funcionamiento eficaz y prolongar su vida útil. Estos equipos al
estar a la intemperie resultan muy vulnerables a la actuación de agentes
externos. La implantación y
seguimiento del mantenimiento preventivo, conservando los equipos limpios y en
buen estado supone una enorme repercusión en el ahorro energético y en la vida
útil. Además de las operaciones
habituales de mantenimiento mecánico de cualquier maquinaria estos equipos
llevan asociadas otras de tipo higiénico sanitario debido a la posible
aparición de Legionella en ellas. Estas operaciones vienen reguladas por
normativa nacional y comunitaria. El resultado de la
aplicación de un mantenimiento correcto del equipo repercute en una buena
higiene del equipo y por tanto en el cumplimiento de la normativa y el
funcionamiento del equipo en condiciones de diseño. 4.
a.- MANTENIMIENTO PREVENTIVO Es necesario concienciarse
de la importancia de un mantenimiento preventivo integral de los equipos,
incluyendo el mantenimiento mecánico y eléctrico y el control de los parámetros
de funcionamiento como medio de conseguir y mantener un funcionamiento
eficiente y seguro, evitar o minimizar paradas imprevistas. Los protocolos básicos de mantenimiento indicados por el
fabricante se deben cumplir con la periodicidad indicada e intervenir cuando se
deba resolver una incidencia. 4.
b.- MANTENIMIENTO DE LA CALIDAD DE AGUA DE REFRIGERACION La utilización de agua como elemento de refrigeración
lleva asociada una problemática debido a la química de la misma, por tanto
mantener unas condiciones óptimas de calidad de agua para minimizarla. La
composición química y la posibilidad de que sea incrustante o corrosiva,
afectan a la eficacia de funcionamiento y a la duración de los equipos. A parte de las
consideraciones de mantenimiento mecánico, mencionadas en el punto anterior, la
conservación de la torre de refrigeración también viene determinada por la
calidad de agua. Un punto muy importante
cuando se diseña la implantación de una torre de refrigeración en una
instalación es conocer la calidad de agua de aporte y su disponibilidad, por lo
que seria conveniente hacerse con un análisis fisicoquímico del agua. Este nos
indicara una serie de parámetros fundamentales para saber el comportamiento del
agua de enfriamiento en la torre y nos determinara cual será el tratamiento más
indicado para que nuestro proceso de enfriamiento. La naturaleza básica o
ácida del agua en niveles excesivos acarreará fenómenos de incrustación o de
corrosión, así como su turbidez o ensuciamiento repercuten con facilidad en la formación de deposiciones (lodos,
biocapa y/o costras), que afectan negativamente al rendimiento de los equipos y
favorecen los procesos de corrosión. Cada fabricante indica unas recomendaciones y
limitaciones de sus equipos en cuanto a la calidad de agua a emplear en ellos.
Estos deben ser completados con los que marcan las diferentes legislaciones
asociadas tanto a las torres, como a los vertidos de agua. Por lo tanto es
fundamental en el diseño del sistema preveer la gestión adecuada de la calidad
de agua mediante un tratamiento efectivo de la misma. Los tratamientos de agua
se dirigen hacia el control de los parámetros fisicoquímicos y biológicos del
agua de aporte y del de refrigeración. Para ello programas de control de los
mismos mediante productos químicos y procesos físicos. En la actualidad existen
múltiples maneras de hacer estos programas de tratamiento de agua, lo normal es
recurrir a una empresa experta en este sector para que nos desarrolle lo más
conveniente para nuestro equipo. Los parámetros fisicoquímicos
fundamentales a estudiar en el agua son los siguientes: o
Temperatura: o
pH:
Valor
analítico que nos indica la acidez del agua. El valor de pH neutro. Los valores
superiores a 7,0 corresponden a aguas básicas o alcalinas y los inferiores a
aguas ácidas. o
Conductividad:
es la capacidad de un agua para conducir electricidad; Se expresa en
microsiemens /cm (μS/cm).
o
Dureza:
Se define como la suma de las concentraciones de calcio y magnesio expresadas
ambas en miligramos por litro de carbonato cálcico (mg/L). También es muy
frecuente expresar la dureza como grados franceses, ingleses o alemanes. Las
equivalencias entre las distintas unidades se expresan en la tabla que se da a continuación,
Una
vez obtenida la dureza podemos determinar si el agua es dura o blanda.
o
Alcalinidad:
La
alcalinidad es la medida de las concentraciones de iones en el agua que
reaccionarán para neutralizar un ácido. La mayoría de estos iones corresponde a
la presencia de los bicarbonatos,
carbonatos e hidróxidos que pueden estar en la forma de HCO3-, CO3 2- u OH-. Usualmente se expresa en ppm de CaCO3. Las
aguas que tienen valores de alcalinidad altos son consideradas indeseables
debido a la dureza excesiva y la elevada concentración de sales de sodio. Las
aguas con valores de alcalinidad bajos son susceptibles de sufrir
acidificación. o
Sólidos
en suspensión: Comprenden todas aquellas sustancias que
están suspendidas en el seno de un agua y no decantan de forma natural. Se
componen de sustancias y restos minerales y orgánicos de diversa procedencia. o
Turbidez:
Propiedad de un liquido para dejar pasar la luz debido a la presencia de
sólidos en suspensión. Su valor se expresa en unidades nefelométricas de
formalina (UNF). Para conocer la tendencia
incrustante o corrosiva del agua en un determinado circuito se han desarrollado
una serie de índices: o
Índice
de Langelier (IL): Es un método desarrollado para predecir la
tendencia del agua teniendo en cuenta los equilibrios del carbonato cálcico y
su solubilidad a diferentes temperaturas.
o
Índice
de Ryznar (IR): Es un método modificado del Índice de
Langelier.
Basándonos en estos
valores podemos estimar el comportamiento del agua de refrigeración y decidir
el tratamiento del agua, aunque al final
el comportamiento final del agua vendrá dado por el día a día del sistema. La presencia de
microorganismos y algas en el agua de la
torre de refrigeración es otro aspecto
muy importante a controlar. Las algas verdes se ven favorecidas por la
incidencia de la luz del sol, por lo que hay evitar la incidencia de esta. Es
recomendable la ausencia de algas y protozoos por que facilitan cobijo y protección
a la Legionella. Además de minimizar
la luz solar, es conveniente la limpieza periódica de las superficies
interiores, también se pueden emplear productos químicos de choque si la
incidencia es importante. Lo que hay que evitar es la aparición de un biofilm o
biocapa en las superficies de la torre de refrigeración y conducciones. El control de
microorganismos, sobre todo las bacterias aerobias y la Legionella, actualmente
esta regulado por una normativa que posteriormente analizaremos. Se emplean diversos
tipos de tratamientos físicos, fisicoquímicos y químicos. Los productos
químicos biocidas deben estar inscritos en el Registro Oficial de la Dirección
General de Salud Pública del Ministerio de Sanidad y Consumo. Los
procedimientos físicos o fisicoquímicos no requieren este registro. Posteriormente se
analizaran los diferentes productos de tratamiento de aguas tanto para
mantenimiento de la calidad fisicoquímica y microbiológica del agua. 4.
c.- NORMATIVA: LEGIONELOSIS El progreso y la mejora de
los procesos llevan asociadas una serie de inconvenientes, el empleo de agua
como medio para la refrigeración ocasiona algún problema. El riesgo derivado
del uso de equipos de enfriamiento evaporativo es la posibilidad de la
existencia en el circuito de la bacteria Legionella, esto a llevado a un
desarrollo de normativa que regula su uso y funcionamiento. Entre ellas
tenemos: • R.D.
865/03 del Ministerio de Sanidad y Consumo. Publicado en B.O.E. 18/07/03 – Establece
los criterios higiénicos-sanitarios para la prevención de la Legionelosis. • Normativa
de cada Comunidad Autónoma. • Otros
: RITE, UNE 100030. • Guía
Técnica del Ministerio. NORMATIVA
POR COMUNIDAD
Esta bacteria tiene como
medio natural las aguas superficiales como lagos, ríos, estanques, formando
parte de la flora bacteriana. Desde estos reservorios puede colonizar los
sistemas de abastecimiento de agua y a través de la red incorporarse a los
sistemas humanos que la requieran para su funcionamiento, entre ellos los
equipos de enfriamiento evaporativo. Una de las características
de la Legionella es que solo una de las especies de las 48 descritas, la Legionella pneumophilla y en tres de los
serotipos, de 70, son con las que se pueden asociar a casos de neumonía. Esta bacteria es capaz de
sobrevivir en un amplio intervalo de condiciones fisicoquímicas. Prolifera
cuando la temperatura esta comprendida entre 24 y 45ºC, destruyéndose a 70ºC y
sus condiciones óptimas de crecimiento es en un intervalo de 35 a 37 ºC. Esta
bacteria es capaz de crecer intracelularmente en protozoos y macrófagos
humanos, lo que hace complicado su eliminación.
Existen unas condiciones
favorables para la proliferación de la Legionella:
El hecho de que la
enfermedad del Legionario (Legionelosis) este asociado a brotes comunitarios ha
proporcionado una repercusión mediática, a pesar de ser una enfermedad
infecciosa erradicable y que se puede controlar mediante medidas
higiénico-sanitarias en las instalaciones. Esta enfermedad esta
relacionada con torres de refrigeración,
agua caliente sanitaria, jacuzzi, fuentes ornamentales, nebulizadores, etc. En
el RD. 865/2003 del Ministerio de Sanidad y Consumo en el que se establecen los
criterios higiénico-sanitarios para la prevención de la Legionelosis se
establecen las instalaciones amplificadoras según la probabilidad de
proliferación y dispersión de la bacteria. Según el artículo 2 del RD
865/2003: • INSTALACIONES CON MAYOR PROBABILIDAD
DE PROLIFERACION Y DISPERSION DE LEGIONELLA – Torres
de refrigeración y condensadores evaporativos. – Sistemas
de Agua Caliente Sanitaria con acumulador y circuito de retorno. – Sistemas
de agua climatizada con agitación constante y recirculación a través de chorros
de alta velocidad o inyección de aire. – Centrales
humidificadoras industriales • INSTALACIONES CON MAYOR PROBABILIDAD
DE PROLIFERACION Y DISPERSION DE LEGIONELLA – Sistemas
de instalación interior de agua fría de consumo humano (tuberías, depósitos,
aljibes) cisternas o depósitos móviles y agua caliente sanitaria sin circuito
de retorno. – Equipos
de enfriamiento evaporativo que pulvericen agua, no incluidos en apart. 2.1. – Humectadores – Fuentes
ornamentales. – Sistemas
de riego por aspersión en el medio urbano. – Sistemas
de agua contraincendios. – Elementos
de refrigeración por aerosolización al aire libre. – Otros
aparatos que acumulen agua y puedan producir aerosoles. • EQUIPOS DE TERAPIA RESPIRATORIA La bacteria tiene como
mecanismo de infección la inhalación de aerosoles o gotitas respirables
(menores de 5 μm) que contienen la bacteria. La permanencia de los
aerosoles es corta, no suelen recorrer
grandes distancias, unos 200 m. La legionelosis no se transmite por beber agua
o ingerir alimentos. Podríamos decir que es una
enfermedad oportunista, pocas veces se da en personas sanas, para que se
produzca la infección tienen que cumplirse una serie de requisitos: 4. d.- NORMATIVA: OPERACIONES DE MANTENIMIENTO
HIGIENICO SANITARIO En el RD 865/2003, Normas y guías
publicadas se han desarrollado las condiciones y las operaciones a realizar en las torres y
condensadores evaporativos para mantener las condiciones higiénico -sanitarias en estos equipos. Las
torres deben cumplir según el artículo 7 del RD 865/2003 lo siguiente: ·
Ubicados
de manera que se reduzca al mínimo el riesgo de exposición de las personas a
los aerosoles: § Preferentemente en
la cubierta de los edificios. § La descarga del
aerosol estará a una cota de 2 metros, por lo menos, por encima de la parte
superior de cualquier elemento o lugar a proteger (ventanas, tomas de aire de
sistemas de acondicionamiento de aire o ventilación, lugares frecuentados) y a
una distancia de 10 metros en horizontal. § Los aparatos se
situarán a sotavento de los lugares antes citados, en relación con los vientos
dominantes en la zona de emplazamiento. ·
Dotados
de separadores de gotas de elevada eficiencia cuyo caudal de agua arrastrado
sea inferior al 0’05% del caudal de agua circulante. ·
Facilitar
las labores de limpieza y mantenimiento ·
Materiales
resistentes a la acción agresiva del agua, cloro u otros desinfectantes. Se
recomienda evitar materiales basados en celulosa. ·
Superficies
interiores lisas. ·
Paneles
de cerramiento desmontables para facilitar limpieza del relleno. Las
operaciones a realizar en estos equipos de enfriamiento evaporativo son las
siguientes: ·
LIMPIEZA
Y DESINFECCION. ·
TRATAMIENTO
DE AGUAS ·
ANALISIS
FISICOQUIMICOS Y MICROBIOLOGICOS DEL AGUA. ·
LIBRO
DE REGISTRO. ·
ALTA
DE LA INSTALACION EN EL ORGANISMO CORRESPONDIENTE. 4. d. 1.LIMPIEZA Y DESINFECCION. La desinfección consiste en controlar el
crecimiento de bacterias dentro de la instalación y su circuito. La normativa obliga a realizar una
desinfección cada seis meses en las torres de funcionamiento anual, al inicio
de las operaciones ya sea de puesta en marcha o de temporada. El RD desarrolla en su anexo 4 el protocolo
de limpieza y desinfección: a) Cloración del agua
del sistema, al menos 5 ppm. de cloro libre residual. Añadir biodispersantes / anticorrosivos. pH entre 7
y 8. b) Recirculación del
sistema durante 3 horas. Medición del cloro libre residual cada hora reponiendo
la cantidad perdida. c) Neutralización del
cloro, vaciado y aclarado con agua a presión. d) Realización de las
operaciones de mantenimiento mecánico del equipo y reparación de averías. e) Limpiar a fondo las
superficies del equipo con detergentes y agua a presión y aclarar f) Adicionar cloro
para alcanzar 15 ppm de cloro residual libre, con anticorrosivos compatibles y
en cantidad adecuada. g) Recircular el
sistema durante dos horas: Medición de cloro libre cada media hora. h) Neutralización de
cloro nuevamente, vaciar y aclarar. i) Llenar de agua y
añadir el desinfectante de mantenimiento. Esta operación tiene que ser realizada por
personal que tenga un curso oficial de aplicador de Legionelosis, ya sea propio
o de una empresa externa. Hay que recordar que una desinfección sin limpieza
exhaustiva no será efectiva. En el Real decreto también se desarrollan
la limpieza y desinfección en caso de brote. Este procedimiento solo es para
casos extremos por que las cantidades utilizadas de productos químicos son muy
elevadas con el consecuente riesgo para la integridad de la instalación. 4. d. 2. TRATAMIENTO DE AGUAS Es necesario mantener la calidad
fisicoquímica y microbiológica del agua en las condiciones recomendas tanto por
los fabricantes como por la normativa. Hay que controlar los siguientes
aspectos: Incrustación: Evitar la formación
de cristales de sales insolubles en la superficie de la torre. La aparición de
estas sales nos reduce el rendimiento y la vida del equipo. Se pueden emplear
tratamientos tanto externos por procesos físicos o internos mediante la adición
de productos químicos. Crecimiento
de Algas: Se
debe evitar la entrada de luz solar y evitar la proliferación mediante
limpiezas. Se emplean biocidas químicos con efecto algicida. Aunque solo son
efectivos en la zona de contacto con el agua. Crecimiento
de microorganismos: En
este aspecto hay que incidir con firmeza para evitar su crecimiento sobre todo
de bacterias aerobias y Legionella. En
el mercado existen multitud de sistemas desde procedimientos físicos a producto
químicos. Los biocidas químicos utilizados en la desinfección de torres de
refrigeración tienen que estar registrados en el Ministerio de Sanidad y
Consumo. Control
de la corrosión: Es
el desgaste de la superficie metálica por procesos físicos, químicos o electroquímicos. Para
evitar esto o en la fase de diseño del equipo se opta por materiales no
oxidables o cuando se trabaja se emplean productos que crean una capa
protectora sobre la superficie. Control
de sólidos disueltos: Las sales disueltas por la evaporación de agua nos
aumentara la conductividad de esta, debemos tener un valor máximo admisible y
regularlo mediante una purga que renueve el agua del circuito y evite la
aparición de depósitos o corrosión. Control
de sólidos en suspensión: La corriente de aire ascendente provoca que el agua de
refrigeración se ensucie por el arrastre
de partículas del ambiente exterior. Para eliminar estas partículas se
emplean filtros. Hay que evitar la formación de fangos. 4. d. 3. ANALISIS FISICOQUIMICOS Y MICROBIOLOGICOS
DEL AGUA. La normativa nos obliga a tomar una serie
de muestras tanto de parámetros fisicoquímicos como microbiológicos, y en
función de estos resultados se actuara sobre el equipo.
4. d. 4. LIBRO DE REGISTRO. Se debe disponer en las instalaciones de un
libro de registro y mantenimiento donde archivar toda la documentación de la
torre así como registrar todas las operaciones, analíticas o cualquier
incidencia que suceda. A
continuación se indican dos cuadros uno con las operaciones de mantenimiento
mecánico y otro con las higiénico-sanitarias. OPERACIONES DE
MANTENIMIENTO EN TORRES DE REFRIGERACIÓN Y CONDENSADORES EVAPORATIVOS.
OPERACIONES DE
MANTENIMIENTO HIGIENICO SANITARIOS EN TORRES DE REFRIGERACIÓN Y CONDENSADORES
EVAPORATIVOS
4. d. 5. ALTA DE LA INSTALACION EN EL
ORGANISMO CORRESPONDIENTE. La
normativa obliga a estas instalaciones a estar registradas en el organismo
correspondiente para su control e inspección. En el RD 865/2003, anexo 1 existe
un documento de notificación de estos equipos. 4.
e.- TRATAMIENTO DE AGUA DE CIRCULACION Se
emplea agua como fluido de refrigeración por ser excelente para este propósito
y por su bajo coste, pero su composición química puede producir problemas de
operación. El agua natural contiene sólidos, disueltos, gases, materiales en
suspensión., que pueden generar problemas como incrustación o corrosión. El
agua también favorece la proliferación de bacterias, algas y hongos. La
aparición de estos problemas reducen el rendimiento de las instalaciones, al
disminuir las superficies útiles, elevar la perdida de presión en tubos, y
producir un deterioro estructural que puede llegar a la destrucción del equipo.
Por todo ello es necesario un tratamiento del agua de circulación, manteniendo
los parámetros del agua en unos límites aceptables, dentro de un costo razonable. En
las torres de pequeño tamaño el tratamiento puede ser relativamente simple
consistiendo en una purga y un tratamiento del agua. En
estos tratamientos químicos se emplean diferentes productos químicos o procesos
físicos en función de lo que se quiera contrarrestar corrosión, incrustación u
organismos biológicos. 4. e. 1. PREVENCION DE INCRUSTACIÓN. Hay
que evitar la formación de sales en las superficies de la torre de
refrigeración, se puede realizar eliminando uno o más iones formadores de
incrustación o adicionando sustancias que alteran la formación de los cristales
o los dispersa. Existen
procesos substractivos consistentes en el ablandamiento total o parcial del
agua con unos procesos de pretratamiento con resinas intercambiadoras o una
descarbonatación. En el mercado existen
equipos de osmosis inversa y descalcificadores para estos procesos. La
otra manera de prevenir la incrustación es con la adición de productos químicos
llamados antiincrustantes, existen multitud de sustancias para esta función: polifosfatos,
esteres de fosfatos, fosfonatos, lignosulfonatos, quelantes. La
acidificación del agua mediante ácidos inorgánicos como H2SO4,
HCl, HNO3 , convirtiendo el bicarbonato de calcio transformándolo en
sulfato de calcio mucho más soluble, también se emplea. Aunque este sistema
puede producir corrosión en el sistema, es recomendable emplear este sistema de
manera puntual. 4. e. 2. PREVENCION DE CORROSIÓN. La
prevención de la corrosión consiste en evitar que se forme la pila
electroquímica, una manera es colocar una barrera no conductora entre el metal
y el electrolito. Hay que tener en cuenta que siempre que tengamos metal se va
a producir, lo que podemos hacer es ralentizar su formación o utilizar
materiales no susceptibles de corrosión. Los
inhibidores de corrosión son moléculas minerales u orgánicas que permiten
reducirla sensiblemente, su variedad es amplia y puede clasificarse en tres
grupos: ·
INHIBIDORES
ANÓDICOS: Cubren con una capa las zonas anódicas, por lo que necesitan de dosis
elevadas para evitar la corrosión con lo que una mala dosificación puede hacer
aparecer picaduras en las zonas no protegidas. ·
INHIBIDORES
CATÓDICOS: Inhiben las reacciones que se producen en los cátodos. Son más
seguros por que un error en la dosis no tiene tendencia a provocar corrosión
por picaduras. ·
INHIBIDORES
ORGANICOS: La protección monomolecular permanece sobre el metal por adsorción
sin modificar el potencial de oxidación del metal.
4. e. 3. PREVENCION DE CONTAMINACIÓN
MICROBIOLOGICA. Para
la prevención de la contaminación microbiológica se hace con biocidas, son sustancias
activas y preparados que contienen una o mas sustancias activas destinados a
destruir, contrarrestar, neutralizar, impedir la acción o ejercer un control
sobre cualquier organismo nocivo. La
normativa actual nos obliga a que los biocidas químicos estén registrados en el
Ministerio de Sanidad y Consumo, según el RD 865/2003. Podemos
tener diferentes tipos: ·
OXIDANTES:
Cloro, Dióxido de Cloro, Hipoclorito de Sodio, Peroxido de Hidrogeno, productos
de Bromo, etc. ·
NO
OXIDANTES: sales de amonio, organoazufrados, isotiazolonas, metales, otros También
existen elementos de desinfección no químicos en base a procesos físicos pueden
ser lámparas UVA, electrolisis, ultrafiltración, y otros que constantemente se
están desarrollando. 4.
f.- DISEÑO DE TORRES DE REFRIGERACION
ART. 7 RD 865/03 La
normativa actual nos hace una serie de indicaciones referidas a la situación
del equipo y a su diseño. Los equipos de enfriamiento evaporativo deben estar ubicados
de manera que se reduzca al mínimo el riesgo de exposición de las personas a
los aerosoles, preferentemente en la cubierta de los edificios. La descarga del
aerosol estará a una cota de 2 metros, por lo menos, por encima de la parte
superior de cualquier elemento o lugar a proteger (ventanas, tomas de aire de
sistemas de acondicionamiento de aire o ventilación, lugares frecuentados) y a
una distancia de 10 metros en horizontal. Los aparatos se situarán a sotavento
de los lugares antes citados, en relación con los vientos dominantes en la zona
de emplazamiento Además
en su diseño se deben realizar las siguientes consideraciones: ·
Dotados
de separadores de gotas de elevada eficiencia cuyo caudal de agua arrastrado
sea inferior al 0’05% del caudal de agua circulante. ·
Facilitar
las labores de limpieza y mantenimiento ·
Materiales
resistentes a la acción agresiva del agua, cloro u otros desinfectantes. Se
recomienda evitar materiales basados en celulosa. ·
Superficies
interiores lisas. ·
Paneles
de cerramiento desmontables para facilitar limpieza del relleno. 4.
f.1.-DISTANCIA ENTRE TORRES Y CONDENSADORES EVAPORATIVOS DE TOMAS DE AIRE Y
VENTANAS O PUERTAS (Anexo A de UNE 100.030:2005 IN (referenciada)) Se emplea d = distancia mínima de separación (m) Es la mínima entre descarga y toma Si la descarga
del efluente está por debajo de la toma, no se considera la distancia en
vertical. C = Caudal de expulsión (l/s)
(75 lt/s ≤ C ≤ 1.500 lt/s). Cuando se
excedan esos límites, por exceso o por defecto se tomará el caudal
correspondiente a 75 o a 1500 respectivamente. V = Velocidad de descarga del efluente (m/s) Definición
de distancia:
Cálculo del
signo:
Las distancias a aplicar dependen del tipo de toma de aire:
Si necesita más información visite la sección de documentación de los productos de EWK - Torres de Refrigeración.
5.-
COMPARATIVA SISTEMAS DE CONDENSACIÓN En aquellos procesos que requieran la
extracción de calor, ya sea en instalaciones de confort o en las industriales
se pueden emplear dos tipos de sistemas condensación por aire o por agua. Las diferencias esenciales entre los dos
sistemas de enfriamiento esta en su funcionamiento y el proceso que emplean. En
los procesos secos se emplea el calor sensible, que necesita un gran volumen de aire en circulación con un
considerable consumo en los motores de los ventiladores. El límite inferior de
enfriamiento queda determinado por la temperatura seca del ambiente con una
aproximación de 15 ºC en condensadores y de 6 a 12 ºC en aerorefrigeradores. Mientras que en los sistemas de
enfriamiento por agua la mayoría intercambio es por calor latente debido a la
evaporación de una pequeña parte de agua en circulación, necesita un volumen
muy reducido de aire en circulación con lo que el consumo de los ventiladores
es menor. En el enfriamiento evaporativo el limite inferior lo fija la
temperatura de bulbo húmedo del ambiente pudiéndose llegar a acercamientos de
hasta 3º, siempre que el coste económico lo aconseje, aunque lo habitual es 4-5
ºC. Los equipos de enfriamiento evaporativo son una de las alternativas más
eficaces en la refrigeración de procesos, tanto desde vista económico como
medio ambiental. También son respetuosos con la salud humana. Comparación de un equipo de enfriamiento
evaporativo respecto a uno de enfriamiento por aire para la misma capacidad.
Debido a una falta de información y una
normativa excesivamente restrictiva se esta produciendo una creciente tendencia
hacia la utilización de equipos de condensación de aire. La aplicación de estas medidas restrictivas
produce una reducción en la utilización de tecnologías de bajo impacto
medioambiental. La sustitución de la condensación por agua por la condensación
por aire supone incrementar el gasto
energético entre un 20 a 80 % para la
producción del mismo frío. Condensar a temperatura más alta tiene una
serie de desventajas: ·
Supone
mayor riesgo de fugas de refrigerante. ·
Equipos
más costosos, por que se necesitaría compresores, condensadores y motores
eléctricos de accionamiento mayores. ·
El
condensador necesitaría más ventiladores con un aumento del ruido y por tanto
de la partida de aislamiento sonoro. ·
El
consumo energético es mayor lo que supone un mayor impacto ambiental por la
emisión de CO2 e incluso de consumo de agua, se necesitan 100 l para
la producción de 1 Kwh. El empleo de torres de refrigeración y
condensadores evaporativos en las instalaciones frigoríficas y de aire
acondicionado es una solución respetuosa con el medio ambiente, eficaz para la
industria al necesitarse menor cantidad de energía para el proceso. La utilización de estos equipos son
especialmente útiles en zonas donde la temperaturas son altas entre 45 y 25 ºC
especialmente en climas calidos y secos, pudiéndose alcanzarse temperaturas de
condensación por debajo de 25ºC, mientras que en los procesos de enfriamiento
de aire depende exclusivamente de la temperatura del aire sin afectarle la
humedad del entorno. Estos sistemas de condensación por aire
efectúan la extracción de calor en su totalidad como calor sensible mientras
que las torres de refrigeración emplean solo una pequeña parte de la
transferencia como calor sensible y el resto entre el 85 y 90 %como calor
latente, por la evaporación de una parte del agua en recirculación. Dependiendo de las condiciones climáticas
las torres de refrigeración puede evacuar entre 2 y 4 veces más calor con
caudales de aire entre 2 y 3 veces menores. Pese a que requieren un consumo de
agua en la instalación, este consumo no es una agua perdida ya que una gran
mayoría se devuelve directamente al ciclo natural del agua al reintegrarse
limpia a la atmosfera por al evaporación y el resto puede recuperarse en
estaciones depuradoras, solo una pequeña parte se pierde por los arrastres cayendo al suelo. Es necesario admitir que una mala practica
en el manejo y mantenimiento de la instalación puede producir un riesgo de
proliferación y difusión de Legionella Pneumophila, por lo que es necesario
insistir en el cumplimiento de la normativa y las operaciones de mantenimiento
tanto mecánicas como higiénicas ya que repercutirá en un correcto
funcionamiento del equipo manteniendo las ventajas asociadas a su empleo. Tal como nos dice la guía técnica del IDAE de torres de
refrigeración: “La
inexcusable ignorancia o la falta de atención por parte de alguno o algunos de
los agentes que han de intervenir en el proceso (proyectistas, instaladores,
mantenedores y en muchas ocasiones los propios usuarios) ha propiciado el
riesgo en las condiciones sanitarias y en algún caso, lamentable, la difusión y
brotes de legionelosis. Esta situación ha sido determinante para la creación de
una estricta normativa legal respecto a las instalaciones de riesgo entre las
que se encuentran los equipos de enfriamiento evaporativo; reglamentación que
se superpone a las normas y recomendaciones existentes de uso y mantenimiento,
que tristemente parecían olvidadas por muchas de las empresas o personas
involucradas en ellas. Las
noticias de casos, convenientemente divulgados por los medios de comunicación
social con informaciones sensacionalistas y en muchos casos incompletas o
erróneas, han creado una alarma social, a veces desmesurada, sin que se aprecie
un interés eficaz por su corrección a través de los mismos medios. (Por
ejemplo: campañas informativas de prensa, radio o televisión, con fundamentos
técnicos razonables, situando los límites reales de los riesgos, instruyendo sobre
las precauciones elementales y advirtiendo o recordando las consiguientes
responsabilidades).” Los equipos de enfriamiento evaporativo
para instalaciones de aire acondicionado se pueden empezar a considerar a
partir de 500 KW térmicos y son muy favorables a partir de los 900 Kw. En el
caso de los condensadores evaporativos dependen del refrigerante empleado, las
temperaturas pero no tienen un límite inferior para su uso. Si necesita más información visite la sección de documentación de los productos de EWK - Torres de Refrigeración.
6.-
BIBLIOGRAFIA
Gregorio
Torres Triviño, “Teoría y practica de las torres de refrigeración” Editorial
Dossat, s.a. 1973
Centro
de estudios de la energía, “Manuales
técnicos de instrucción para conservación de energía, Torres de
refrigeración”, 1983 Aquaprox,
“Tratamiento de las aguas de refrigeración”, Editorial Acribia, s.a., 2006 IDAE,
“Guía técnica de torres de refrigeración”, IDEA, 2007 José
Macías, “Ventajas de la utilización de las torres de refrigeración frente a
condensación por aire”, EL Instalador, nº 436 diciembre 2006. Ministerio
de Sanidad y Consumo,”Guía técnica para la prevención y control de la
legionelosis en instalaciones objeto del ámbito de aplicación del RD 865/2003” Manuel
Lamua “Beneficios del enfriamiento evaporativo. Una alternativa eficaz y segura
para el ahorro de energía aplicada a la condensación por agua en las
instalaciones de refrigeración y aire acondicionado” Boletin IDAE nº 33. 2009 R.I.T.E.,
AÑO 2007 Ayuntamiento
de Madrid, Subdirección General de edificación. Criterios de diseño, Pág. 28 ,
2008 REAL
DECRETO 865/2003, de 4 de julio, por el que se establecen los criterios
higiénico-sanitarios para la prevención y control de la legionelosis,
Ministerio de Sanidad y Consumo.
WEB RECOMENDADAS:
Fabricantes
de torres de refrigeración
· EWK - Torres de Refrigeración -
www.ewk.eu
· Quantum - Máquinas Enfriadoras - www.quantumiberica.eu · Sanipacking - Productos para Torres de Refrigeración -
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Medios
de comunicación y asociaciones:
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