Comparativa equipos de refrigeración evaporativa vs equipos de aire

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equipos refrigeracion evaporativa vs equipos aire
16/07/2021

En este artículo os ofrecemos una comparativa entre equipos de refrigeración evaporativa vs equipos de aire o aerorefrigeradores.

La refrigeración evaporativa (torres de refrigeración y condensadores evaporativos) constituye una tecnología respetuosa con el medio ambiente y altamente eficiente, que utiliza el agua como principal elemento en el proceso de refrigeración, resultando de especial utilidad en entornos en los que predomina la escasez de agua. Sin embargo, a pesar de ser una alternativa competitiva, el uso de estos equipos en España ha disminuido en los últimos años en favor de otras tecnologías, como los aerorefrigeradores.

La tecnología de condensación por enfriamiento tiene tres grandes protagonistas: los sistemas húmedos (torres de refrigeración y condensadores evaporativos), los sistemas secos (aerocondensadores) y los sistemas híbridos. La decisión de instalar uno u otro depende en gran medida de las necesidades de la industria o instalación que se desee refrigerar, los cálculos energéticos son un dato clave a la hora de tomar una decisión.

Consumo energético

En este sentido, si bien es cierto que los sistemas húmedos utilizan en torno a un 40% más de agua que los híbridos, mientras que los secos no emplean este elemento, este porcentaje no es elevado si tenemos en cuenta que el 90% del agua que se utiliza en las torres de refrigeración recircula en las mismas con unas pérdidas muy leves. Esto, unido a que dichos equipos requieren menos energía para funcionar, supone que, en relación al resto de alternativas, consumen menos agua en origen, es decir, en la producción de energía eléctrica. Por el contrario, la utilización de equipos como los aerorefrigeradores representa un incremento importante en el consumo energético de la industria.

En este sentido, y hablando en términos generales, para un mismo consumo energético, las torres de refrigeración disipan aproximadamente cuatro veces más calor que los sistemas secos y el doble que los sistemas híbridos. En este aspecto, la ventaja de las torres de refrigeración y condensadores evaporativos resulta evidente. Un estudio realizado por el ICAEN, Institut Català d´Energia, establece que “la evolución de las curvas de rendimiento energético indica que, en cualquier potencia, los sistemas energéticamente más eficientes son los sistemas húmedos, seguidos de los híbridos”.

Otras ventajas de las torres de refrigeración y condensadores evaporativos residen en el espacio ocupado por los sistemas húmedos. Éste es siempre inferior al de otras tecnologías.

Además, la torre de refrigeración es el equipo más silencioso, con un 9% menos de presión sonora que los adiabáticos y un 7% menos que los sistemas secos, mientras que los híbridos son los equipos que emiten más ruido.

Estudio de consumos en equipos de disipación de calor mediante condensación por agua

La eficiencia energética y el consumo de energía eléctrica en las instalaciones de climatización y refrigeración están directamente relacionadas con la temperatura de condensación del gas refrigerante.

A continuación, se ofrece un ejemplo típico de una instalación de acondicionamiento de aire de una potencia frigorífica de 2.100 kW con unas condiciones térmicas de diseño de temperatura de bulbo húmedo/seco de 24/35oc.

 TORRE DE ENFRIAMIENTO 
 Circuito abiertoCircuito cerradoAEROENFRIADOR SECO
Salto térmico del agua (oC)35/3035/3045/40
Temperatura de Condensación (oC)404050
Potencia absorbida por grupo frigorífico (kW)461461605
Pot. absorbida por equipo disipador de calor (kW)30,946,6108
Pot. total, absorbida (kW)491,9507,6713
Energía total consumida al año (kWh)1.377.3201.421.2801.996.400
Coste anual de la energía eléctrica (€/año)99.167102.322143.741
Consumo anual de agua (m3/año)15.78115.7810
Coste anual del consumo de agua (€/año)15.78115.7810
Coste anual del tratamiento del agua €/año)11.04711.0470
Costes operativos totales anuales (€/año)125.994129.160143.741
Niveles de presión sonora a 15 m . – dB (A)626473
Espacio ocupado en planta (m2)16,526,6147,1
Toneladas/año de CO2 (901 g/kWh)1.2411.2811.799
% de Energía consumida (emisiones de CO2) * *Referencia base: Torre abierta100103145

Consideraciones realizadas:

Consumo de agua:

  • Por evaporación: 1,7 litros por cada 1.000 kcal disipadas.
  • Por purga: Ciclos de concentración = 3
  • Por arrastre: ≈ 0 (despreciable).

Tiempo estimado a plena carga:

  • Horas equivalentes a plena carga: 2.800 h/año

Precio de la electricidad: 0,072 €/kWh

Precio del agua: 1,000 €/m3

Precio del tratamiento del agua: 0,700 €/m3*

*Productos químicos, limpiezas, desinfecciones, análisis y visitas conforme al RD 865/2003.

Notas:

  1. El coste del consumo anual total está calculado en base a la estimación realizada del número de horas equivalentes a plena carga.
  2. La mayor inversión inicial en el caso de los aeroenfriadores secos respecto a las torres de enfriamiento de agua no da a lugar a un análisis de retorno de la inversión inicial realizada debido al coste operativo anual que presentan los aeroenfriadores.

Conclusiones refrigeración evaporativa vs equipos aire

En resumen, a través de esta comparativa de equipos de refrigeración se observa que con la utilización de los equipos de refrigeración evaporativa, frente a otras alternativas, se incrementa la eficiencia de la instalación frigorífica, se reducen los costes operativos de la misma, se mejora la competitividad del producto y se minimiza el impacto medioambiental.

Artículo redactado por la Comisión Técnica de AEFYT – Asociación de Empresas de Frío y sus Tecnologías

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