Tratamiento del agua en torres de refrigeración y condensadores evaporativos

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tratamiento del agua en torres de refrigeración
30/09/2019

El mantenimiento y el tratamiento del agua en las torres de refrigeración y los condensadores evaporativos es clave para garantizar la seguridad socio sanitaria de estos equipos, así como de cualquier otro susceptible de alojar la bacteria de la legionela. Solo con el adecuado mantenimiento se evita su proliferación, y  se optimiza el rendimiento y la vida útil de los equipos.

El enfriamiento evaporativo es un proceso natural que utiliza el agua como refrigerante y que se aplica para la transmisión a la atmósfera del calor excedente de diferentes procesos y máquinas térmicas. En este principio se basa el funcionamiento de equipos como las torres de enfriamiento y condensadores evaporativos.

Uso del agua: sostenibilidad y aprovechamiento

 La refrigeración evaporativa realiza un uso responsable y sostenible del recurso natural del agua, que es denominador común de todos los retos del desarrollo sostenible. La calidad del agua (garantizada por el control y mantenimiento al que estos equipos se someten de forma constante), su reutilización de modo seguro y la contribución a la reducción de la contaminación son algunas de las características de estos equipos.

En la medida que los equipos de refrigeración evaporativa emplean el agua como refrigerante, se consideran tecnologías limpias y respetuosas con el medio ambiente ya que no aportan emisiones de CO2, favorecen tanto la reducción de su consumo como su aprovechamiento eficaz y contribuyen a la disminución de los efectos del cambio climático.

Ventajas de la refrigeración evaporativa

La refrigeración evaporativa presenta importes ventajas con respecto a otros sistemas:

  • La refrigeración evaporativa se ha adaptado a las nuevas exigencias del entorno y de los recursos naturales disponibles: el 98% del agua que se usa en una torre es reutilizada, quedando un 1% para la evaporación y 1% para la purga.
  • La menor energía que requieren estas instalaciones frente a los equipos de enfriamiento de la condensación por aire supone un gran ahorro en el gasto de agua en origen derivado de la producción eléctrica necesaria para su funcionamiento.
  • Con estos equipos, se reduce el consumo y se mejora el aprovechamiento del agua.
  • En su proceso de funcionamiento estos sistemas evaporan una pequeña cantidad del agua utilizada -un 1% del caudal total de agua por cada 7 ºC de refrigeración- y otra se evacua para evitar la concentración de sales. El vapor de agua sale de la torre a través de los separadores de gotas, uno de los elementos esenciales en materia de seguridad, ya que al realizar su función de evitar que las pequeñas gotas pulverizadas sean arrastradas por la corriente de aire, en caso de que el agua estuviese, eventualmente, contaminada por legionela, evitaría la emisión de aerosoles potencialmente peligrosos.
  • Por lo tanto, la posible cantidad de agua perdida por arrastre no es significativa y la salida de aerosoles no tiene importancia práctica si se siguen las normas en cuanto a la calidad de los separadores de gotas y el correcto montaje y mantenimiento del equipo.
  • La escasa huella hídrica que dejan tras de sí estos equipos, un beneficio en línea con la seguridad hídrica. Se trata de un indicador medioambiental (HH), que evalúa el volumen de agua dulce empleado en la producción de bienes y servicios, un elemento a tener en cuenta en la evaluación del coste económico y medioambiental de cualquier producto.

Seguridad sociosanitaria

 La legionela es una bacteria que se desarrolla en bajas concentraciones en la mayoría de circuitos de agua, resultando inocua en estas condiciones. Factores como la temperatura, el estancamiento de agua o la acumulación de materias de corrosión, lodos o amebas, favorecen la multiplicación de la bacteria hasta permitirle alcanzar concentraciones perjudiciales para el ser humano.

Pero cabe recordar que la legionela no es un problema vinculado exclusivamente a las torres de refrigeración, equipos a los que, durante años, se ha prestado demasiada atención dejando en un segundo término otras instalaciones como fuentes públicas, sistemas de riego, spas, piscinas, vaporizadores o sistemas de agua caliente sanitaria.

En el caso de las torres de refrigeración evaporativa, la solución consiste en dotar a ingenieros y propietarios de las mismas de las herramientas y los protocolos necesarios para evitar la presencia de la bacteria, su proliferación y su difusión al ambiente, así como en realizar, a lo largo de todo el año, un correcto mantenimiento y limpieza de todos los equipos de riesgo contemplados en el Real Decreto 865/2003, de 4 de julio.

El buen mantenimiento y la profesionalización ha puesto freno a los casos de legionela relacionados con torres de refrigeración. Los equipos de refrigeración evaporativa son completamente seguros con solo aplicar las pautas establecidas en dicho Reglamento. Es más, en el caso de torres y condensadores evaporativos, es necesario que se presente una cadena de sucesos poco probable para que se produzca un brote de legionelosis asociado a estos equipos:

  • La existencia de una alta concentración de colonias de la bacteria, que entran en la instalación a través de la red pública de suministro
  • Unas condiciones incontroladas que permitan la multiplicación y dispersión de la bacteria
  • La descarga de una corriente de aire con aerosoles contaminados al ambiente
  • Un número suficiente de micro-gotas de los aerosoles inhalados por personas susceptibles de padecer la enfermedad.

Factores clave para prevenir el riesgo

Los factores clave para prevenir el riesgo son:

  • Un adecuado diseño y mantenimiento del equipo
  • El correcto tratamiento del agua utilizada
  • Evitar las condiciones que favorecen la multiplicación de la bacteria con una correcta limpieza y desinfección
  • Minimizar el arrastre de aerosoles de agua en la descarga del aire de los equipos
  • Evitar las posibilidades de inhalación mediante el adecuado emplazamiento del equipo

El mantenimiento de las instalaciones de refrigeración evaporativa

Todas las actuaciones desarrolladas en torno al mantenimiento de los equipos, están dirigidas a propiciar las tareas de limpieza, desinfección y el control de la temperatura del agua, con el objetivo de evitar el riesgo de la reproducción de la legionela y de optimizar el rendimiento energético del equipo.

El mantenimiento de los equipos de refrigeración evaporativa es sencillo y, siguiendo unas cuantas recomendaciones, su eficacia y seguridad están garantizadas. Resulta de vital importancia mantener el rendimiento de la instalación con objeto de asegurar un funcionamiento óptimo del proceso de enfriamiento y la utilización mínima de agua y energía, al mismo tiempo que se evitará la proliferación incontrolada de bacterias. Los requisitos para mantener la eficacia de cualquier sistema pasan por el control adecuado de la calidad del agua en recirculación y un programa de mantenimiento que contribuya a las buenas condiciones y limpieza del equipo.

Además de las impurezas presentes en el agua, cualquier impureza en el aire puede ser transportada al interior de la torre y arrastrada por el agua en recirculación, por lo que es necesario implementar un programa de tratamiento de agua diseñado contra las incrustaciones y la corrosión y un control biológico, así como otro de supervisión que garantice que el anterior está logrando sus objetivos, es decir, manteniendo la calidad del agua dentro de los parámetros establecidos.

Incrustaciones y corrosión resultan habituales en el agua de reposición como consecuencia de la propia temperatura de la misma y los ciclos de concentración y, en la medida que ambas tendencias son perjudiciales para la instalación, han de tomarse medidas de prevención:

  • En primer lugar, la excesiva formación de incrustaciones sobre las superficies de transferencias de calor reduce la eficacia de dicha transferencia provocando un consumo de energía más elevado, temperaturas de enfriamiento más altas que las deseadas e incluso una parada del sistema, pero también crea un terreno propicio para la reproducción de microorganismos que puede aumentar el riesgo de contaminación bacteriológica. Las incrustaciones pueden prevenirse mediante la descalcificación del agua de aportación, el control de la purga y la dosificación de productos químicos inhibidores de incrustaciones o bien con métodos físicos como las técnicas electromagnéticas.
  • En lo que a la corrosión se refiere, ésta actúa en contra de los componentes de la instalación acortando su vida útil, al mismo tiempo que algunos de sus productos, como es el caso del óxido, favorecen el crecimiento bacteriológico. Su prevención viene dada por el mantenimiento de la calidad del agua de recirculación dentro de los límites especificados por los proveedores de los equipos, así como por la aplicación de dosificación de inhibidores de corrosión.

Por su parte, la suciedad de las superficies de intercambio térmico con sedimentos y lodo se controlan con biodispersantes químicos dosificados separadamente o mezclados con un biocida químico y cuya eliminación implica el filtrado del agua en recirculación. La suciedad no sólo afecta al rendimiento térmico sino que también propicia el crecimiento de bacterias. En este punto, el control del crecimiento bacteriológico es el único instrumento válido para evitar la proliferación de bacterias que contaminan el agua. Para evitar este proceso es suficiente con la utilización de productos biocidas oxidantes y no oxidantes y métodos no químicos como el ozono, la luz ultravioleta y los iones de cobre y de plata.

Junto al control del agua en recirculación, se impone la aplicación de un programa de mantenimiento mecánico y de limpieza del equipo que garantice el rendimiento térmico de la instalación y su seguridad. El mantenimiento dependerá de la ubicación del equipo, la contaminación ambiental de su entorno, el tipo de proceso de enfriamiento y la efectividad de su tratamiento de agua. Periódicamente, es conveniente hacer una inspección de la instalación. Por último, se deberá contar con un libro de mantenimiento, que permita registrar todas las operaciones desarrolladas y los planos actualizados de las instalaciones existentes.

Avances técnicos en tareas de mantenimiento

Los avances técnicos de los últimos años favorecen las tareas de mantenimiento garantizando su correcto funcionamiento. Además,el nivel de inspección de estas instalaciones por parte de las autoridades sanitarias alcanza su totalidad, por encima de otras instalaciones de riesgo, quedando garantizado el cumplimento de la normativa.

Entre los avances técnicos destacan los que simplifican las labores de mantenimiento de estas instalaciones:

  • Sistemas de purga automatizados: evitan altas concentraciones de sal, que influye de manera positiva en la seguridad socio-sanitaria y en el mantenimiento.
  • Las torres incluyen sistemas de control bacteriológico y de tratamiento de agua.
  • La evolución de los materiales se ha centrado en los rellenos de alta eficacia que se han transformado gracias a la utilización de materiales como polipropileno y poliéster, que ofrecen gran resistencia y permiten limpiezas exhaustivas.
  • Los separadores de gotas de alta eficiencia han experimentado una evolución similar en cuanto a composición y eficacia .
  • La correcta accesibilidad garantiza que la adecuada limpieza de la torre.
  • Los sistemas para facilitar el drenaje, la limpieza y la toma de muestras se traducen en bandejas inclinadas, plataformas y escaleras que además cumplen las normas más exigentes en materia de seguridad laboral.
  • El diseño de las ventanas evita el paso de luz o agua que lleve suciedad. Impedir el paso de la luz es esencial para evitar que los rayos ultravioletas provoquen las condiciones necesarias para el desarrollo microbiológico en el interior de la torre. Este es uno de los grandes avances experimentados en los últimos tiempos: el sellado de las ventanas garantiza la seguridad y el funcionamiento del equipo.

En resumen, el sector ha realizado un importante esfuerzo para garantizar la seguridad y eficiencia de esta tecnología que desempeña un papel fundamental en la industria moderna y ofrece importantes ventajas relacionadas con el ahorro energético, el respeto medioambiental y la relación entre inversión y rendimiento.

Conclusiones

A modo de conclusiones, apuntar que los equipos de refrigeración evaporativa constituyen una de las alternativas más eficientes en el campo de la refrigeración industrial, en la medida que utilizan una tecnología respetuosa con el medio ambiente, requieren una inversión inferior a la demandada por soluciones similares, presentan una gran eficiencia energética y, sobre todo, son seguros para la salud humana. Un sencillo y constante mantenimiento de las instalaciones ayudará a mantener el rendimiento térmico de los equipos y a prevenir el crecimiento de microorganismos potencialmente perjudiciales, como la Legionella.

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

 

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