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Enfriamiento adiabático: producción más eficiente ahorrando agua

Torres de enfriamiento adiabático instaladas en una azoteaAl proceso de perder temperatura sin perder energía del conjunto de sustancias que forman el aire, se le llama enfriamiento adiabático. Es decir, cuando transformamos calor latente en calor sensible sin utilizar ninguna fuente de energía ajena a la sustancia. Gracias a este proceso, las empresas pueden reducir el consumo de agua hasta en un 95%, así como el de energía y CO2 en un hasta en un 40% y, en consecuencia, los costes operativos y de mantenimiento.

Para entender el enfriamiento adiabático debemos fijarnos en el porcentaje de agua que contiene el aire, ya que este proceso se produce cuando incorporamos agua pulverizada para favorecer su evaporación en un aire con una humedad relativa baja, aumentando así su humedad relativa (aumenta su calor latente). Al no entrar energía nueva, el aire pierde temperatura (disminuye su calor sensible).El aire está compuesto de una mezcla de gases en proporciones ligeramente variables, aproximadamente 20% de oxígeno, 78% de nitrógeno, 0,03% de CO2, 3% de gases nobles, pequeñas cantidades de otros gases, también contiene un porcentaje de agua que puede variar 0,97%. (Aproximadamente entre 3 y 20 gramos por kilogramo de aire).

  

¿Cómo funciona el proceso de enfriamiento adiabático?

Es un sistema de enfriamiento de agua de circuito cerrado que utiliza el aire ambiente cruzándolo con pequeñas partículas pulverizadas de agua y que, combinado con un intercambiador de calor agua-aire (radiador), ventiladores axiales que permiten la convección de aire forzado y un sistema adiabático para preenfriamiento de aire, permite enfriar el agua de la batería del equipo de manera eficiente y sin gastos elevados de energía. Este sistema dispone de dispositivos de monitorización para una gestión óptima.

Estas partículas de agua roban energía calorífica al aire caliente consiguiendo cambiar el estado del agua pasando de líquida a gaseosa (consumo de calor sensible y almacenamiento en calor latente en el vapor de agua), y es por ello por lo que este proceso recibe el nombre de adiabático, puesto que nos indica que se realiza a temperatura constante.

Esquema de funcionamiento del enfriamiento adiabático

Los enfriadores adiabáticos pueden funcionar en dos estados, consumiendo agua sólo si se requiere:

Modo "Dry" (Free-cooling)

Durante la mayor parte del año, la unidad funciona como un enfriador en seco convencional, sin consumo de agua y el calor transportado por el agua se disipa en el aire ambiente por convección del aire forzado por los ventiladores.

Modo Adiabático

Durante los períodos de temperatura ambiente alta y solo cuando el modo seco no es suficiente para mantener la temperatura del agua de salida dentro de un punto de ajuste máximo preestablecido, el modo adiabático se activa automáticamente. El aire ambiente a alta temperatura, antes de ingresar al intercambiador con aletas, pasa a través de la “cámara adiabática” (patentada) donde se agrega humedad y, en consecuencia, se preenfría. En este caso, el sistema de control regula continuamente la cantidad de evaporación del agua, solo cuando es necesario, para mantener el punto de ajuste deseado. 

Los sistemas de enfriamiento adiabático están compuestos por:

  • Paquete de aletas intercambiador de calor agua-aire (radiador).
  • Ventiladores axiales para convección de aire forzado.
  • Un sistema adiabático para preenfriamiento de aire durante climas cálidos.
  • Un dispositivo de monitoreo para la gestión del sistema.  

Aplicaciones del enfriamiento adiabático: reduce el consumo de agua en la industria

Como la conservación de los recursos es crucial en cualquier industria, la tendencia hacia la producción sostenible obliga a los fabricantes a evaluar sus sistemas de refrigeración industrial y elegir equipos más vanguardistas, que les permitan minimizar el uso de agua, energía, productos químicos y otros materiales, como el glycol.

En los principales sectores industriales (químico, farmacéutico, alimentación, bebidas, PET y automoción entre otros), donde los requisitos de enfriamiento de procesos están aumentando, los sistemas de enfriamiento adiabático han surgido como una opción atractiva para las empresas que necesitan administrar sus procesos de enfriamiento de manera más eficiente, ya que son capaces de reducir el consumo de agua hasta en un 95%, así como el de energía y CO2 en un hasta en un 40% y, en consecuencia, los costes operativos y de mantenimiento. 

Ventajas del enfriamiento adiabático respecto a la torre de refrigeración convencional

El sistema de enfriamiento adiabático puede llegar a reducir el uso de agua hasta en un 95%, lo que lo convierte en una alternativa mucho mejor a las torres de enfriamiento tradicionales que, aunque son efectivas, consumen demasiada agua. Esta tecnología, proporciona, además: una mayor eficiencia en la transferencia de calor, mantenimiento reducido, la ausencia total de agentes químicos contaminantes, así como la eliminación del uso del Glycol, cuando los aeroenfriadores adiabáticos son autodrenables.  

Nuevos sistemas de enfriamiento adiabático más eficientes

Como hemos ido comentando a lo largo del artículo, son muchas las ventajas que ofrecen los aeroenfriadores adiabáticos respecto a las torres de refrigeración. Pero si nos enfocamos propiamente en los procesos adiabáticos, podemos encontrar dos tipos de sistemas:

cámara adiabática patentada

esquema de funcionamiento de la nueva cámara adiabática patentada

Cámara adiabática patentada

Ejemplo de un enfriador adiabático convencional y de cómo se empapa

Ejemplo de un enfriador adiabático convencional y de cómo se empapa. Fuente: Instalación Aerorefrigerador Adiabático, Seguas

Como se puede observar en las imágenes, ambos equipos contienen los paneles que recogerán el agua para posteriormente proceder a realizar el proceso de refrigeración correspondiente. La diferencia es que: el equipo convencional, requiere de más cantidad de agua porque funciona empapándose totalmente de la misma mediante inyección. Mientras que en el mercado podemos encontrar un nuevo sistema que, a través de su cámara adiabática especial y patentada, realiza un proceso de nebulización para humidificar tanto el aire como paralelamente los paneles, optimizando así el consumo de agua. El resultado es el enfriador adiabático más ecológico, sostenible y vanguardista del mercado.  

 

Qué beneficios han aportado los aeroenfriadores adiabáticos a las empresas durante el Covid19

Este ha resultado un período histórico en el que muchas empresas han tenido que adaptar su planta de producción varias veces, manteniendo, reiniciando y, en ocasiones, reconfigurando sus infraestructuras.

La pandemia se ha convertido en una ocasión para que los fabricantes se den cuenta de cómo los sistemas integrados de enfriamiento pueden contribuir realmente a su eficiencia, ya que en un momento en el que muchas empresas vieron disminuir sus volúmenes de facturación y márgenes de ventas,la industria se centró más en la eficiencia del coste de la producción, y los sistemas de refrigeración integrados son una muy buena respuesta a esta necesidad, porque están sincronizados con las líneas de procesamiento. Esto significa que su consumo sigue la demanda real: es decir, si una línea de producción se para, el sistema de enfriamiento también se para, lo que ahorra energía y dinero mientras que el resto de la fábrica continúa. Cuando la demanda cae y la producción necesita disminuir, el enfriamiento sincronizado funciona acorde, usando, en consecuencia, menos energía.

 

 

Modificado por última vez enMartes, 30 Agosto 2022 13:25

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