Refrigeración evaporativa, una herramienta imprescindible en la industria

La refrigeración evaporativa es usada en casi todas las aplicaciones industriales que requieren refrigeración: industria alimentaria, automoción, siderometalurgia o electrónica; al mismo tiempo que constituye la base de multitud de instalaciones frigoríficas industriales, comerciales y de hostelería, así como de sistemas de aire acondicionado y refrigeración de maquinaria.

En Europa, más de 500.000 instalaciones industriales utilizan equipos de enfriamiento evaporativo, una de las alternativas más eficaces en el campo de la refrigeración industrial.

Las grandes superficies se constituyen como importantes consumidores de energía por lo que cualquier medida de ahorro energético que pueda adoptarse en los mismos ofrece grandes posibilidades. En este contexto, la refrigeración es uno de los capítulos más destacados, en la medida que la climatización es el elemento con mayor impacto en el gasto energético de estos centros, con especial incidencia durante los meses de verano.

Sin embargo, son muy pocos los centros comerciales en España que cuentan con datos suficientes sobre su consumo energético o que hayan puesto en marcha un plan de eficiencia energética. Diferentes estudios existentes al respecto sitúan el ahorro potencial de consumo energético anual de estas superficies entre un 20 y un 35 % y estiman que una eficiente gestión energética podría llegar a representar un ahorro anual de 48.000 euros.

En este contexto, los sistemas de enfriamiento evaporativo constituyen una alternativa a tener presente, en la medida que estos espacios requieren una climatización segura, fiable y eficiente energéticamente. Pero, ¿cuáles son las ventajas que aportan estos equipos frente a otras tecnologías?

• Su capacidad de ahorro energético supera ampliamente a la ofrecida por soluciones alternativas, como es el caso de los autorefrigeradores que se han venido utilizando ampliamente en grandes superficies, pero que, sin embargo, resultan menos eficientes e incrementan el consumo energético.
• Las ventajas de esta tecnología tienen que ver con los altos ratios de eficiencia que presenta. Según un estudio comparativo realizado por el ICAEN (Instituto Català de Energía) hace unos años, la evolución de las curvas de rendimiento energético indican que, en cualquier potencia, los sistemas energéticamente más eficientes son los húmedos, seguidos de los híbridos y, a gran distancia, de los secos.
• Son respetuosos con el medio ambiente y seguros para la salud humana: en estos aspectos han influido decisivamente los avances técnicos registrados en los últimos años. En la actualidad, los equipos incorporan herramientas de seguridad como los separadores de gotas que impiden la difusión de gotas de agua lo suficientemente grandes como para transportar a larga distancia la bacteria; se impone el uso obligatorio de programas de mantenimiento biológico; y se establece la adopción de otras precauciones (previstas en la legislación) como el alejamiento de los equipos de zonas de paso de personas, que favorecen que la posibilidad de la proliferación y, en su caso, diseminar al medio ambiente de la bacteria sea prácticamente nula. Todos ellos son aspectos a tener en cuenta a la hora de asumir el diseño y construcción de un centro comercial.

En el tejido empresarial e industrial, la utilización de los equipos de refrigeración evaporativa resulta prioritaria de cara a reducir el gasto asociado tanto al uso generalizado del aire acondicionado como a la elevada demanda de frío en los procesos industriales.

En el tejido empresarial e industrial, la utilización de los equipos de refrigeración evaporativa resulta prioritaria de cara a reducir el gasto asociado tanto al uso generalizado del aire acondicionado como a la elevada demanda de frío en los procesos industriales, los principales responsables de la gran demanda energética existente en la actualidad. En este contexto, la demanda de las grandes y pequeñas empresas representa un peso específico: alrededor del 30% del total frente al 13% que supone aproximadamente el sector servicios. En el terreno industrial, la metalurgia, la industria química, la producción de productos minerales no metálicos, la fabricación de vehículos de motor o la industria de la alimentación son algunas de las que generan mayor consumo.

En todos los sectores mencionados el frío interviene en los procesos de fabricación, y la producción de este frío requiere, a su vez, de energía eléctrica. De hecho, el mantenimiento de la temperatura correcta de los fluidos o de las salas dentro de estas industrias es tan importante que puede tener un enorme impacto en la rentabilidad de las plantas. Los procesos de manipulación y fabricación de productos terminados son muy largos y, casi en cada paso, se necesita algún tipo de enfriamiento y/o calentamiento.

¿Qué puede aportar la refrigeración evaporativa en aplicaciones industriales?

• El enfriamiento evaporativo, utilizado en las instalaciones frigoríficas y de aire acondicionado con condensación por agua, es un proceso natural que utiliza el agua como refrigerante y que se aplica para la transmisión a la atmósfera del calor excedente de procesos y máquinas térmicas. En consecuencia se reduce el efecto invernadero al limitarse las emisiones de CO₂ indirectas gracias al ahorro de energía eléctrica consumida, y directas, por el al menor riesgo de fugas de gases refrigerantes.
• Estos equipos ofrecen una combinación idónea de uso de energía y coste de instalación, que deriva en una óptima relación inversión/rendimiento frente a soluciones similares.
• Su consumo de energía eléctrica es inferior. En los sistemas de refrigeración por aire, al incrementarse la temperatura de condensación, disminuye la producción frigorífica de la instalación, es decir, para producir el mismo efecto frigorífico se requieren un compresor, un motor de accionamiento eléctrico y un condensador de tamaños y costes superiores.La reducción del consumo energético se consigue por dos motivos: la eficiencia del proceso y el alto rendimiento energético que ofrece. La eficiencia viene dada porque, cuanto mayor es la eficiencia del proceso industrial, menor es la cantidad de energía que se pierde y más fácil es deshacerse del calor residual. El alto rendimiento se deriva de que la refrigeración evaporativa permite conseguir temperaturas de enfriamiento de agua de hasta +25°C o inferiores, así como el empleo de intercambiadores de calor intermedios, lo que significa que el fluido procesado puede enfriarse en circuito cerrado hasta 30°C o menos.
• En las instalaciones de climatización y refrigeración la eficiencia energética y el consumo de energía eléctrica están directamente relacionados con la temperatura de condensación del refrigerante utilizado en la instalación frigorífica. En una instalación de aire acondicionado típica, la comparación de los consumos energéticos arroja cifras ilustrativas: los equipos de condensación por agua, incluidas torres de refrigeración y condensadores evaporativos, ofrecerían frente a los de condensación por aire un ahorro en el consumo de hasta el 45%. Otro ejemplo en la misma línea sería el que se produce en las instalaciones frigoríficas, donde las potencias absorbidas, cuando la condensación del refrigerante se realiza mediante agua enfriada por torres y condensadores evaporativos frente a cuando aquella se realiza mediante aire, son sensiblemente inferiores.

La refrigeración evaporativa en el sector industrial encuentra especial aplicación en la industria alimentaria, en la que se emplea en sus dos terceras partes, resultando imprescindible su utilización en aquellos procesos industriales que utilizan el amoníaco como refrigerante, como es el caso de este sector (industria cárnica, láctea, cervecera, etcétera), ofreciendo en todas ellas ventajas a nivel energético y, en consecuencia, económico.

La conservación de alimentos es más prolongada cuanto antes se consigue reducir su temperatura a los niveles óptimos de almacenamiento. La conservación de todas las carnes y pescados, de las frutas y hortalizas, de los productos lácteos, etc. se asegura por medio de bajas temperaturas.

Por otra parte, el acondicionamiento de aire industrial es otra aplicación de la refrigeración que, a diferencia al acondicionamiento de aire en edificios de oficinas o residenciales, se efectúa para lograr condiciones adecuadas en las salas donde se procesan, manipulan y envasan dichos productos. El aire acondicionado industrial difiere principalmente en el estado del aire suministrado, definido por el nivel de temperatura, humedad precisamente controlada, filtrado más estricto y remoción previa de contaminantes.

Estos equipos ofrecen una combinación idónea de uso de energía y coste de instalación, que deriva en una óptima relación inversión/rendimiento.

En una sociedad como la actual en la que el ahorro de energía y la búsqueda de fórmulas que contribuyan a mejorar la eficiencia energética se han convertido en una constante en los últimos años, la refrigeración evaporativa ofrece en todas aquellas aplicaciones en las que se requiere refrigeración unos ratios de eficiencia energética muy superiores a los proporcionados por otros sistemas.