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EQUIPOS DE
EQUIPOS DE
ENFRIAMIENTO
ENFRIAMIENTO
EVAPORATIVO:
EVAPORATIVO:
EFICENCIA ENERGETICA
EFICENCIA ENERGETICA
Y ASPECTOS
Y ASPECTOS
NORMATIVOS
NORMATIVOS
INDICE
INDICE
INDICE
INDICE
1. Fundamentos enfriamiento evaporativo.
2 Diferentes sistemas
2. Diferentes sistemas.
3. Partes y componentes.
y p
4. Otros sistemas.
5 C fi i i éti
5. Consumos y eficiencia energética
6. Gestión y aspectos normativos.
y p
7. Coloquio
EQUIPOS DE
EQUIPOS DE
EQUIPOS DE
EQUIPOS DE
ENFRIAMIENTO
ENFRIAMIENTO
ENFRIAMIENTO
ENFRIAMIENTO
EVAPORATIVO:
EVAPORATIVO:
FUNDAMENTOS
FUNDAMENTOS
FUNDAMENTOS
FUNDAMENTOS
FUNDAMENTOS
FUNDAMENTOS
Las torres de refrigeración son sistemas mecánicos destinados a
Las torres de refrigeración son sistemas mecánicos destinados a
enfriar masas de agua en procesos que requieren una
disipación de calor.
Entrada Agua
Entrada Agua
caliente
Intercambio Calor por
Evaporación
Entrada
Entrada Aire
Aire
frio
frio seco
seco
Salida
Salida Aire
Aire
Caliente humedo
Caliente humedo
Salida
Salida Agua
Agua
Salida
Salida Agua
Agua
fría
fría
Agua de
Agua de
de
de reposición
reposición
El principio de enfriamiento de estos equipos se basa en la evaporación, el
equipo produce una nube de gotas de agua bien por pulverización bien por
equipo produce una nube de gotas de agua bien por pulverización, bien por
caída libre que se pone en contacto con una corriente de aire
FUNDAMENTOS
FUNDAMENTOS
FUNDAMENTOS
FUNDAMENTOS
‰ ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO:
‰ La evaporación superficial
‰ La evaporación superficial
de una pequeña parte del
agua inducida por el
contacto con el aire, da
contacto con el aire, da
lugar al enfriamiento del
resto del agua que cae en la
balsa a una temperatura
balsa a una temperatura
inferior a la de pulverización.
‰ Calor necesario para
evaporar un litro de agua =
evaporar un litro de agua =
597 Kcal/l Depende de la
temperatura del agua ()
FUNDAMENTOS
FUNDAMENTOS
FUNDAMENTOS
FUNDAMENTOS
E l ió d l t t d l d l i
Temperatura
Evolución de las temperaturas del agua y del aire
A
p
Agua
Aire
Tiempo
FUNDAMENTOS
FUNDAMENTOS
FUNDAMENTOS
FUNDAMENTOS
• Ejemplos de
enfriamiento
evaporativo
Botijo
–Botijo
–Sudor corporal
–Salir de la
piscina
piscina.
FUNDAMENTOS
FUNDAMENTOS
TEMPERATURA HUMEDA O DE
ΤBS ΤBH
FUNDAMENTOS
FUNDAMENTOS
• TEMPERATURA HUMEDA O DE
BULBO HUMEDO:
• Temperatura de equilibrio que alcanza
BS BH
p q q
una superficie de agua expuesta a una
corriente de aire. ΤBS - ΤBH
Aire
• Es siempre menor o igual que la temperatura
gasa
humedecida
seca.
• Depende de la temperatura seca y la humedad relativa
• Para calcular una torre utilizamos la temperatura
de bulbo húmedo más extrema Cubrimos todas
de bulbo húmedo más extrema. Cubrimos todas
las probabilidades.
• Valores típicos serían según RITE:
• Madrid: 21,5 ºC
Madrid: 21,5 C
• Valladolid: 22 ºC
• Valencia: 26 ºC
• Temperatura más fría que se puede
• Temperatura más fría que se puede
obtener con una torre.
Evolución de las temperaturas del agua y
del bulbo húmedo del aire
del bulbo húmedo del aire
Temperatura
Temperatura
Agua caliente
Agua caliente
Agua
Agua Agua fría
Agua fría Salto
Salto térmico
térmico
Aire
Aire aproximación
aproximación
Aire
Aire
Bulbo
Bulbo
hú d
hú d
aproximación
aproximación
Tiempo
Tiempo
húmedo
húmedo
FUNDAMENTOS
FUNDAMENTOS
Para conseguir un buen
FUNDAMENTOS
FUNDAMENTOS
• Para conseguir un buen
rendimiento necesitamos
evaporar un gran volumen
d id d d 10
11
Superficie necesaria
de agua por unidad de
tiempo. Es decir gran
superficie de contacto Aire-
A
8
9
10
a
T
o
rre
Agua.
• La temperatura limite de
enfriamiento es la propia 6
7
m
a
ñ
o
d
e
la
e a e o es a p op a
del bulbo húmedo. Cuanto
más nos acerquemos al
bulbo húmedo más
4
5
T
a
m
bulbo húmedo más
superficie haría falta y por
tanto más costoso sería el
equipo (Ver gráfico)
5 ºC 4 ºC 3 ºC 2 ºC 1 ºC
3
Acercamiento al Bulbo Humedo
equipo.(Ver gráfico)
FUNDAMENTOS
FUNDAMENTOS
‰ CONCEPTOS BASICOS PARA CALCULAR
UNA TORRE
FUNDAMENTOS
FUNDAMENTOS
UNA TORRE:
BUSCAMOS UNA SUPERFICIE DE
INTERCAMBIO
INTERCAMBIO
‰ Q Caudal de diseño: Masa de agua por unidad de
tiempo m3/h o l/h
tiempo. m3/h o l/h
‰ ∆T = to –ti Salto térmico: Diferencia entre las
temperaturas de entrada y salida.
p y
‰ A= to-th Aproximación al bulbo húmedo:
Diferencia entre la temperatura de salida y la de
b lb hú d
bulbo húmedo.
‰ Q= mc∆T Potencia disipada: Cantidad de calor que
una torre puede disipar Kcal/h
una torre puede disipar Kcal/h
EQUIPOS DE
EQUIPOS DE
ENFRIAMIENTO
ENFRIAMIENTO
EVAPORATIVO:
EVAPORATIVO:
PARTES DE LAS
PARTES DE LAS TORRES DE
TORRES DE
REFRIGERACION Y LOS
REFRIGERACION Y LOS
REFRIGERACION Y LOS
REFRIGERACION Y LOS
CONDENSADORES EVAPORATIVOS
CONDENSADORES EVAPORATIVOS
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
GRUPO
MOTOR VENTILADOR
MOTOR-VENTILADOR
ENTRADA DE AGUA
- TUB. DE DISTRIBUCION
TOBERAS
SEPARADOR DE GOTAS ENTRADA DE AGUA
- TUB. DE DISTRIBUCION
TOBERAS
- TOBERAS
- TOBERAS
CARCASA
CUERPO DE RELLENO
BALSA DE AGUA
SALIDA DE AGUA
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
RELLENOS
• RELLENOS
• Material de alta superficie
específica, ligero, inerte,
p g
resistente y estable donde se
produce el intercambio de
calor entre el aire y el agua.
Materiales
• Materiales:
– Polipropileno, PVC y
poliestireno.
– Plásticos tratados:
Sanipacking®
– Metal.
– Madera y fibrocemento
(prohibidos por legislación).
– Otros materiales.
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
TIPOS DE RELLENOS
• LAMINAR:
– Agua forma una película.
TIPOS DE RELLENOS
– Gran superficie intercambio.
– Aguas limpias o no muy
duras
duras.
DESCRIPCIÓN DE LOS COMPONENTES
DESCRIPCIÓN DE LOS COMPONENTES
Intercambiador de Ca
Intercambiador de Calor
lor Laminar: EL RELLENO
Laminar: EL RELLENO
Agua
• Alto Rendimiento
Hoja RELLENO
Transf.
• Volumen Relleno Reducido
• Baja Altura Bombeo
Calor
del
agua
l i • Baja Pérdida Carga
al aire
Aire
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
TIPOS DE RELLENOS
• SALPICADURA O
GOTEO:
TIPOS DE RELLENOS
GOTEO:
– Forman pequeñas gotas
– Diferentes formas:
Diferentes formas:
• Parrillas, listones .
– Pequeña superficie
i bi
intercambio.
– Gran altura.
– Gran caudal de arrastre
Gran caudal de arrastre.
– Aguas sucias o duras.
•
• Relleno Intercambio Térmico
Relleno Intercambio Térmico
DESCRIPCIÓN DE LOS COMPONENTES
•
• Relleno Intercambio Térmico
Relleno Intercambio Térmico
Film type
Gotas Agua
Film type
Gotas Agua
•
• Tipo goteo
Tipo goteo
•
• Menor eficacia
Menor eficacia
•
• Gran volumen relleno
Gran volumen relleno
•
• Alto consumo bombeo
Alto consumo bombeo
• high efficiency
Parrilla
•
• Alto consumo ventilación
Alto consumo ventilación
• low pumping consumption
• low fan power consumption
Aire
Parrilla
goteo
• higher clogging danger
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
TIPOS DE RELLENOS
• SPLASHTUBE®:
U l d i t
TIPOS DE RELLENOS
– Une los dos sistemas
– Reduce costes
respecto a los de
respecto a los de
goteo .
– Intermedia superficie
Intermedia superficie
intercambio.
– Aguas sucias o duras.
Aguas sucias o duras.
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
SEPARADORES DE GOTAS
• Por un brusco
bi d
cambio de
dirección elimina
las pequeñas
las pequeñas
gotas arrastradas
por el aire
por el aire.
• Homogenización
del flujo de aire
del flujo de aire
manteniéndolo
constante.
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
SEPARADORES DE GOTAS
• Fabricados en materiales
plásticos o acero galvanizado
(en desuso)
(en desuso).
• Diferentes formas en función
de la velocidad de paso de
de la velocidad de paso de
aire.
VERTICAL HORIZONTAL
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
• Componente muy
SEPARADORES DE GOTAS
• Componente muy
importante, debe controlarse
su estado.
• Debe minimizar al máximo la
Debe minimizar al máximo la
salida de aerosoles.
• Pérdidas por arrastre:
– Cantidad de partículas
Ca t dad de pa t cu as
líquidas arrastradas por la
corriente de aire fuera de la
torre después de haber
atravesado el separador de
atravesado el separador de
gotas.
– Normativa: inferior al 0’05%
del caudal de agua circulante.
A t l t h d t
– Actualmente hay productos
con 0,002% de perdidas por
arrastre
• Su colocación no debe ser
Su colocación no debe ser
descuidada.
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
A ll i t di t ib
COMPONENTES HIDRAULICOS
• Aquellos sistemas que distribuyan
homogéneamente el agua sobre el
relleno.
• Diferentes sistemas:
– Tubos de distribución.
T b dif
– Toberas o difusores:
• Por gravedad
• Por presión
B d j d li t i t d
– Bandeja de agua caliente y sistema de
distribución de agua
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
COMPONENTES HIDRAULICOS
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
COMPONENTES HIDRAULICOS
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
CARCASA
• Estructura exterior de la torre.
• Estanca, opaca, resistencia mecánica y
química.
q
• No favorezcan crecimiento biocapa, corrosión.
• Materiales empleados:
• Materiales empleados:
– PRFV, hormigón, acero galvanizado, acero
inoxidable otros materiales que cumplan lo anterior
inoxidable, otros materiales que cumplan lo anterior
PARTES DE LA TORRE
PARTES DE LA TORRE
BANDEJA DE AGUA FRIA O ALJIBES
DESCRIPCIÓN DE LOS COMPONENTES
Grupo Mecánico Detalles
EQUIPOS DE
EQUIPOS DE
EQUIPOS DE
EQUIPOS DE
ENFRIAMIENTO
ENFRIAMIENTO
ENFRIAMIENTO
ENFRIAMIENTO
EVAPORATIVO:
EVAPORATIVO:
EVAPORATIVO:
EVAPORATIVO:
TIPOS DE TORRES DE
TIPOS DE TORRES DE
REFRIGERACION Y CONDENSADORES
REFRIGERACION Y CONDENSADORES
EVAPORATIVOS
EVAPORATIVOS
EVAPORATIVOS
EVAPORATIVOS
TIPOS DE TORRES
TIPOS DE TORRES
TIPOS DE TORRES
TIPOS DE TORRES
EN FUNCION
VENTILACION
TIRO NATURAL AXIAL
VENTILACION
FORZADO
VENTILACION
MECANICA
CENTRIFUGO
MECANICA
INDUCIDO
CONTRACORRIENTE
INDUCIDO
CRUZADO
EN FUNCION FLUJO DE
AIRE
CONTRACORRIENTE
AIRE
FORZADO
CRUZADO
TIPOS DE TORRES
TIPOS DE TORRES
TIPOS DE TORRES
TIPOS DE TORRES
EQUIPOS DE TIRO NATURAL
• Agua pulverizada genera un
punto caliente en la parte baja
de la torre e induce el
EQUIPOS DE TIRO NATURAL
de la torre e induce el
movimiento ascendente del
aire habitualmente en
contracorriente.
• Grandes industrias centrales
de producción de energía
• eléctrica (térmicas nucleares
• eléctrica (térmicas, nucleares,
etc.)
• Estas instalaciones
habitualmente no disponen de
habitualmente no disponen de
separadores de gotas,.
TIPOS DE TORRES
TIPOS DE TORRES
TIPOS DE TORRES
TIPOS DE TORRES
EQUIPOS CON VENTILACION MECANICA
• Reducir el tamaño y el costo.
EQUIPOS CON VENTILACION MECANICA
y
• Impulsión del aire mediante
ventiladores.
• Menor altura de bombeo
• Menor altura de bombeo.
• Disponen de uno o más
p
ventiladores.
TIPOS DE TORRES
TIPOS DE TORRES
TIPOS DE TORRES
TIPOS DE TORRES
EQUIPOS CON VENTILACION MECANICA
• EQUIPOS DE TIRO FORZADO.
EQUIPOS CON VENTILACION MECANICA
• Ventiladores ubicados en la parte baja de la torre que impulsan el aire
al interior de la misma sobre presurizando e impulsando por tanto su
salida por la parte superior a través del relleno
salida por la parte superior a través del relleno.
•Mayor consumo
energético
energético.
•Menos ruido.
•Aire realiza brusco
Aire realiza brusco
cambio de dirección.
•Mayor mantenimiento
TIPOS DE TORRES
TIPOS DE TORRES
EQUIPOS CON VENTILACION MECANICA
• EQUIPOS DE TIRO
INDUCIDO
EQUIPOS CON VENTILACION MECANICA
INDUCIDO.
• Ventilador en la parte
superior
superior.
• Extrae aire del interior.
A t l t b j
• Aperturas la parte baja.
• Menor consumo
energético
energético.
• Mas ruidosa.
• Fácil mantenimiento
• Fácil mantenimiento.
• Recomendadas en RITE.
TIPOS DE TORRES
TIPOS DE TORRES
TIPOS DE TORRES
TIPOS DE TORRES
EN FUNCION DEL FLUJO DE AIRE A TRAVES DEL RELLENO
— Flujo en contracorriente: El aire atraviesa de abajo a
arriba.
— Flujo cruzado: El aire atraviesa de forma lateral.
En función del consumo energético
- Inducido contracorriente
Inducido cruzado (difícil y costoso mantenimiento)
Forzado cruzado (en desuso)
+ Forzado contracorriente
TIPOS DE TORRES
TIPOS DE TORRES
TIPOS DE TORRES
TIPOS DE TORRES
CONDENSADORES EVAPORATIVOS Y TORRES CERRADAS
El ll tit tí
• El relleno se sustituye por un serpentín.
• Condensador evaporativo: Condensación
directa del gas refrigerante.
Torre de circuito cerrado: Serpentín actúa
• Torre de circuito cerrado: Serpentín actúa
de intercambiador de calor.
DESVENTAJAS
• DESVENTAJAS:
– Mayor tamaño y peso que las abiertas
de capacidad equivalente (entre 1,5 a
2 veces)
2 veces).
– Mayor precio (entre 2 y 3 veces
mayor) que las equivalentes abiertas.
• VENTAJAS:
• VENTAJAS:
– el agua de proceso permanece limpia.
– El agua de enfriamiento recircula
solamente sobre el propio equipo
solamente sobre el propio equipo.
TIPOS DE TORRES
TIPOS DE TORRES
CONDENSADORES EVAPORATIVOS Y TORRES CERRADAS
SALIDA AIRE
Descripción de un Condensador Evaporativo / torre cerrada<
ELIMINADORES
DISTRIBUCIÓN
AGUA
ENTRADA VAPOR /
AGUA CALIENTE
BATERÍA
INTERCAMBIO
CALOR
SALIDA LIQUIDO /
AGUA FRIA
ENTRADA
AIRE
VENTILADOR
BOMBA
TIPOS DE TORRES
TIPOS DE TORRES
TIPOS DE TORRES
TIPOS DE TORRES
SISTEMAS CERRADOS CON TORRE ABIERTA.
A l t j d l t bi t
• Auna las ventajas de la torre abierta
y la de la torre cerrada.
• Combinación de torre abierta con
intercambiador de placas
intercambiador de placas.
• El agua de la bandeja es absorbida
por la bomba e impulsado hacia el
intercambiador.
intercambiador.
• En el intercambiador se realiza la
transferencia de calor que demanda
el cliente.
• Posteriormente el agua recircula a la
torre donde se producirá otro
intercambio de calor.
• Ahorra costes en inversión,
mantenimiento e instalación.
• Menor superficie y peso para la
eq i alente cerrada
equivalente cerrada
VARIANTES: HIBRIDAS
•Permiten trabajar en seco cuando las temperaturas exteriores son bajas.
•Mayor consumo energético y mantenimiento.
•Inversión inicial mayor.
•Ahorro de agua en funcionamiento en seco
OTROS TIPOS DE ENFRIAMIENTO DE AGUA.
Aeroenfriadores de agua convencional
•Trabajan en seco con temperaturas de condensación más elevadas
cercanas a la seca del momento.
•Mayor consumo energético.
•No necesitan mantenimiento higiénico sanitario.
g
OTROS TIPOS DE ENFRIAMIENTO DE AGUA.
Enfriadores Adiabáticos
•Permiten trabajar en seco cuando las temperaturas exteriores son bajas.
Trabajan a temperaturas de condensación mas bajas que un aeroenfriador
•Trabajan a temperaturas de condensación mas bajas que un aeroenfriador.
•Mayor consumo energético y mantenimiento.
•Inversión inicial mayor.
•Ahorro de agua en funcionamiento en seco.
•Libres del mantenimiento Higiénico sanitario
EQUIPOS DE
EQUIPOS DE
ENFRIAMIENTO
ENFRIAMIENTO
EVAPORATIVO:
EVAPORATIVO:
CONSUMOS Y EFICIENCIA
CONSUMOS Y EFICIENCIA
CONSUMOS Y EFICIENCIA
CONSUMOS Y EFICIENCIA
ENERGETICA
ENERGETICA
C d A
Consumos de Agua
en un Torre de Refrigeración
en un Torre de Refrigeración
• 3 Vías
3 Vías
– Evaporación: Aprox. 1,5 L por kW Disipado
Purgas <> Ciclos de Concentración
– Purgas <> Ciclos de Concentración
– Arrastre: 0,002% del Caudal Recirculado (Despreciable)
Caudal Agua Aporte = Evaporación + Purgas
Consumos de Agua
Consumos de Agua
en un Torre de Refrigeración
• La evaporación del agua hace que los sólidos disueltos se concentren.
• El grado de concentración de sólidos disueltos se denomina CICLOS DE
CONCENTRACIÓN (C C )
CONCENTRACIÓN (C.C.).
C.C. = Contenido Mineral en el Agua de Recirculación
C t id Mi l l A d A t
Contenido Mineral en el Agua de Aporte
• Límites de Contenido Mineral en el Agua de Recirculación
– Definidos por cada fabricante en función del material y tipo de acabado de la torre
• Para controlar los ciclos de concentración se requiere “purgar” o eliminar, una
porción del agua recirculada.
• El caudal de purga viene dado por la fórmula:
•
Caudal de purga = Caudal de evaporación
Caudal de purga = Caudal de evaporación
C.C. - 1
EQUIPOS DE ENFRIAMIENTO
EQUIPOS DE ENFRIAMIENTO
EVAPORATIVO:
EVAPORATIVO:
COMPARATIVA CON OTROS SISTEMAS
COMPARATIVA CON OTROS SISTEMAS
LA ELECCIÓN DEL SISTEMA DE DISIPACIÓN
DE CALOR AFECTA DIRECTAMENTE A :
9 El coste de la instalación
9 Los costes de explotación
9 El rendimiento energético del sistema de enfriamiento
9 El medioambiente
CONSECUENCIAS DE LA ELECCION DE
CONSECUENCIAS DE LA ELECCION DE
CONDENSACION POR AIRE
•Condensar por aire supone aumentar la temperatura de
condensación por encima de los 40ºC.
CONDESAR POR AIRE REQUIERE: CONDESAR POR AIRE SUPONE:
•Compresor mayor
•Motor eléctrico mayor.
•Condensador mayor.
•Inversión mayor.
•Mayor consumo energético.
•Mayor consumo en origen de agua.
•Presión de condensación elevada
•Superficie necesaria mayor
•Mayor ruido
•Mayor impacto ambiental.
•Mayores perdidas de gas.
•Mayor mantenimiento
Fuente: IDAE
CONSECUENCIAS DE LA ELECCION DE
CONDENSACION POR AIRE
INCREMENTA EL GASTO ENERGETICO DEL 20
CONDENSACION POR AIRE
•INCREMENTA EL GASTO ENERGETICO DEL 20
AL 80 % PARA PRODUCIR EL MISMO FRIO:
Incremento Disminución
Incremento
coste de
Disminución
de la
producción competitividad
Fuente: IDAE
POR QUÉ UTILIZAR EL ENFRIAMIENTO
EVAPORATIVO EN LUGAR DEL
EVAPORATIVO EN LUGAR DEL
ENFRIAMIENTO POR AIRE
9 Mejor Balance energético: La disminución de 1ºC en la Temperatura de Condensación
representa un 2%-3% de ahorro en energía eléctrica en el compresor.
– Menor potencia eléctrica instalada
Menor demanda punta (kW)
– Menor demanda punta (kW)
– Menor consumo (kWh)
9 Menor inversión inicial
9 Menor coste de la instalación eléctrica
9 Menor espacio ocupado
9 Menor espacio ocupado
– Menor superficie en planta
9 Más respetuoso con el Medioambiente
– Menor necesidad de producir energía eléctrica ( consumo de Energía eléctrica)
– Menor emisión de CO2 (55% inferior a los equipos por aire)
– Menor nivel sonoro
Menores vibraciones
– Menores vibraciones
– Menor consumo de agua.
EL PORQUÉ DE LAS TORRES DE REFRIGERACIÓN
• Contemplando exclusivamente las instalaciones de aire acondicionado de cierto tamaño (a
partir de 1.200 kW) en España y ubicadas en edificios colectivos como hospitales, centros
comerciales y de oficinas, estaciones de ferrocarril, aeropuertos y similares.
comerciales y de oficinas, estaciones de ferrocarril, aeropuertos y similares.
Numero de equipos en funcionamiento en
( Fuente : Artículo “Ventajas de la utilización de las torres de refrigeración frente a la condensación por aire”
( Fuente : Artículo “Ventajas de la utilización de las torres de refrigeración frente a la condensación por aire”
“El Instalador” Nº 436 diciembre 2006)
“El Instalador” Nº 436 diciembre 2006)
Numero de equipos en funcionamiento en
España
................................ 10.000 instalaciones
Potencia media unitaria ................................ 1.200 kW
Potencia total ................................12.000 MW
Potencia frigorífica total simultanea ..................................9.600 Mw
Potencia eléctrica total absorbida (COP = 4) ..................................2.400 Mw
Potencia eléctrica total absorbida condensando
con aire (COP = 2,5)
..................................3.840 Mw
Incremento de potencia de Generación
necesaria
..................................1.440 Mw
Se estima que sustituir las torres y condensadores evaporativos de las instalaciones de
refrigeración actualmente existentes en España supondría incrementar la capacidad de
refrigeración actualmente existentes en España supondría incrementar la capacidad de
generación necesaria en, aproximadamente, 3.000 MW, lo cual equivaldría a construir 3 nuevas
centrales nucleares u 8 nuevas centrales de ciclo combinado.
EL PORQUÉ DE LAS TORRES DE REFRIGERACIÓN
COMPARATIVA SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO
EL PORQUÉ DE LAS TORRES DE REFRIGERACIÓN
Instalación en Madrid ( Potencia Frigorífica 1 000 kW)
Instalación en Madrid ( Potencia Frigorífica 1.000 kW)
Condiciones ambientales : T bulbo seco = 35ºC ; T bulbo Húmedo = 24ºC
Unidad de producción de agua fría (12ºC / 7ºC) - 3 compresores de tornillo semiherméticos
Régimen de Operación: 1.200 Horas/año
Fuente: Guía de Torres de Refrigeración del IDAE
C d ió Ai
C d ió Ai C d ió A
C d ió A
Condensación por Aire
Condensación por Aire Condensación por Agua
Condensación por Agua
. Total Potencia Absorbida = 393,4 kW . Total Potencia Absorbida = 281,1 kW
. Consumo Eléctrico = 472.080 kWh / año . Consumo Eléctrico = 337.320 kWh / año
Emisiones CO = 189 T/año (0 4 kg / kWh ) Emisiones CO = 135 T/año (0 4 kg / kWh )
. Emisiones CO2 = 189 T/año (0,4 kg / kWh ) . Emisiones CO2 = 135 T/año (0,4 kg / kWh )
. Coste Eléctrico = 37.766 € / año (8 cts/kWh) . Coste Eléctrico = 26.986 € / año (8 cts/kWh)
VENTAJAS DEL ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO
(Cap Frigorífica = 1 250 Kw)
E f i d d
Enfriadora de agua con
(Cap. Frigorífica = 1.250 Kw)
Condiciones ambientales : T bulbo seco = 35ºC ; T bulbo Húmedo = 24ºC
(Kwh)
Enfriadora de agua con
Condensación por Aire
g
Condensación por Torre de
refrigeración
Compresores 406 276,4
Ventiladores 63,5 7,5
Climatizadoras 112 112
Bomba agua (1) 15 15
Bomba (2)
Bomba (2) --- ---
TOTAL 596 410,90
Energía total
Consumida al 643.680 443.772
Consumida al
Año (kWh)
643.680 443.772
Coste Anual
Energía (€)
67.586,40 46.596,06
% 145% 100%
% 145% 100%
T. estimado de funcionamiento: 1.080 h/año. Coste estimado Kwh: 0,105 €
Fuente: IDAE
COMPARATIVA CON OTROS SISTEMAS
COMPARATIVA CON OTROS SISTEMAS
EJEMPLO TÍPICO INSTALACIÓN DE AIRE ACONDICIONADO.POTENCIA FRIGORÍFICA: 1.250 kW. POTENCIA TOTAL
DE DISIPACIÓN DE CALOR: 1.500 kW. CONSUMO ELÉCTRICO A PLENA CARGA
TIPO DE EQUIPO TORRE
ABIERTA
TORRE
CERRADA
TORRE
CERRADA
HÍBRIDA
AEROENFRIADOR
POTENCIA
ABSORBIDA POR
EL GRUPO
FRIGORÍFICO (kW) 276,4 276,4 276,4 357
POTENCIA
ABSORBIDA POR
ABSORBIDA POR
EL EQUIPO
DISIPACIÓN DE
CALOR (kW)
15 38,5 52 54
POTENCIA TOTAL
ABSORBIDA (kW) 291,4 314,9 328,4 411
ENERGÍA TOTAL
ENERGÍA TOTAL
CONSUMIDA AL
AÑO (kWh) 314.712 340.092 354.672 443.880
% ENERGÍA
100 108 112 141
CONSUMIDA* 100 108 112 141
*Referencia Base: Torre abierta. CONDICIONES DE DISEÑO: TBH=24ºC - TBS=35ºC
∆T(Torres)=35/30ºC; ∆T(Hibrido)=40/35ºC; ∆T(Aero)=45/40ºC
T. estimado de funcionamiento: 1.080 h/año.
EFECTO INVERNADERO POR EMISIONINDIRECTA DE
EFECTO INVERNADERO POR EMISIONINDIRECTA DE
CO2
CO2
EJEMPLO TÍPICO INSTALACIÓN DE AIRE ACONDICIONADO
EJEMPLO TÍPICO INSTALACIÓN DE AIRE ACONDICIONADO
POTENCIA FRIGORÍFICA: 1.250 kW
POTENCIA FRIGORÍFICA: 1.250 kW
POTENCIA TOTAL DE DISIPACIÓN DE CALOR: 1.500 kW
POTENCIA TOTAL DE DISIPACIÓN DE CALOR: 1.500 kW
CO2
CO2
EMISIÓN DE CO
EMISIÓN DE CO2
2
TIPO DE EQUIPO TORRE
ABIERTA
TORRE
CERRADA
TORRE
CERRADA
HÍBRIDA
AEROENFRIADOR
TONELADAS/AÑO de CO2
(901 g/kWh) 284 306 320 400
EMISIONES DE CO2
EN % * 100 108 112 141
*NOTA: Referencia Base Torre abierta.
*NOTA: Referencia Base Torre abierta.
EJEMPLO TÍPICO INSTALACIÓN DE AIRE ACONDICIONADO
EJEMPLO TÍPICO INSTALACIÓN DE AIRE ACONDICIONADO
NIVELES SONOROS
NIVELES SONOROS
EJEMPLO TÍPICO INSTALACIÓN DE AIRE ACONDICIONADO
EJEMPLO TÍPICO INSTALACIÓN DE AIRE ACONDICIONADO
POTENCIA FRIGORÍFICA: 1.250 kW
POTENCIA FRIGORÍFICA: 1.250 kW
POTENCIA TOTAL DE DISIPACIÓN DE CALOR: 1.500 kW
POTENCIA TOTAL DE DISIPACIÓN DE CALOR: 1.500 kW
OTRAS CARACTERÍSTICAS A CONSIDERAR
OTRAS CARACTERÍSTICAS A CONSIDERAR
TIPO DE EQUIPO TORRE TORRE TORRE AEROENFRIADOR
TIPO DE EQUIPO TORRE
ABIERTA
TORRE
CERRADA
TORRE
CERRADA
HÍBRIDA
AEROENFRIADOR
NIVEL PRESIÓN
NIVEL PRESIÓN
SONORA
dB (A) a 15 m. 59 63 60 71
ESPACIO MÍNIMO
OCUPADO (m2)* 42 45 50 270
*NOTA: Incluye espacio necesario para servicio y mantenimiento.
*NOTA: Incluye espacio necesario para servicio y mantenimiento.
PENACHO
PENACHO
ƒ ¿QUÉ ES? : Condensación de vapor de agua.
ƒ ¿POR QUÉ SE PRODUCE?
¿
Porque la temperatura de la mezcla (aire de descarga-aire ambiente)
alcanza el punto de rocío del aire.
ƒ ¿SE PUEDE ELIMINAR?
•Sí. Calentando el aire de descarga hasta la temperatura necesaria para que no se
alcance el punto de rocío.
• Baterías de recalentamiento instaladas en la descarga de aire de los equipos. Por el
Baterías de recalentamiento instaladas en la descarga de aire de los equipos. Por el
interior de los tubos de estas baterías circularía agua caliente proveniente de una
caldera, a la temperatura y caudal necesarios.
•Por un mero aspecto estético el coste es elevado tanto del equipo con de consumo
energético
energético.
EQUIPOS DE
EQUIPOS DE
EQUIPOS DE
EQUIPOS DE
ENFRIAMIENTO
ENFRIAMIENTO
ENFRIAMIENTO
ENFRIAMIENTO
EVAPORATIVO:
EVAPORATIVO:
GESTION Y ASPECTOS NORMATIVOS
GESTION Y ASPECTOS NORMATIVOS
NORMATIVA Y TRATAMIENTOS
NORMATIVA Y TRATAMIENTOS
NORMATIVA Y TRATAMIENTOS
NORMATIVA Y TRATAMIENTOS
•R D 865/03 del Ministerio de Sanidad y
•R.D. 865/03 del Ministerio de Sanidad y
Consumo. Publicado en B.O.E. 18/07/03
E t bl l it i hi ié i
•Establece los criterios higiénicos-
sanitarios para la prevención de la
Legionelosis.
•Normativa de cada Comunidad Autónoma.
Normativa de cada Comunidad Autónoma.
•Otros : RITE, UNE 100030.
G í Té i d l Mi i t i
•Guía Técnica del Ministerio.
.
DISEÑO DE TORRES DE REFRIGERACION
DISEÑO DE TORRES DE REFRIGERACION
ART 7 RD 865/03
ART. 7 RD 865/03
• Ubicados de manera que se reduzca al mínimo el riesgo de
exposición de las personas a los aerosoles.
p p
– 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
horizontal.
– Los aparatos se situarán a sotavento de los lugares antes
citados, en relación con los vientos dominantes en la zona
de emplazamiento.
p
• 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
b d l l
basados en celulosa.
• Superficies interiores lisas.
PROGRAMA DE MANTENIMIENTO DE
PROGRAMA DE MANTENIMIENTO DE
PROGRAMA DE MANTENIMIENTO DE
PROGRAMA DE MANTENIMIENTO DE
TORRES DE REFRIGERACION
TORRES DE REFRIGERACION
ART 8 Y ANEXO 4 RD 865/03
ART. 8 Y ANEXO 4 RD 865/03
• OPERACIONES OBLIGATORIAS:
• OPERACIONES OBLIGATORIAS:
– LIMPIEZA Y DESINFECCION.
– TRATAMIENTO DE AGUAS
– TRATAMIENTO DE AGUAS
– ANALISIS FISICOQUIMICOS Y
MICROBIOLOGICOS DEL AGUA.
– LIBRO DE REGISTRO.
– ALTA DE LA INSTALACION EN EL ORGANISMO
CORRESPONDIENTE.
RECOMENDACIONES RITE:
IT 1.2.4.1.3.4
1. Las torres de refrigeración y los condensadores evaporativos se dimensionarán para el valor de
la temperatura húmeda que corresponde al nivel percentil más exigente más 1°C
la temperatura húmeda que corresponde al nivel percentil más exigente más 1°C.
2. Se seleccionará el diferencial de acercamiento y el salto de temperatura del agua para optimizar
el dimensionamiento de los equipos, considerando la incidencia de tales parámetros en el
éti d l i t
consumo energético del sistema.
3. Al disminuir la temperatura de bulbo húmedo y/o la carga térmica se hará disminuir el nivel
térmico del agua de condensación hasta el valor mínimo recomendado por el fabricante del
equipo frigorífico, variando la velocidad de rotación de los ventiladores, por escalones o con
continuidad, o el número de los mismos en funcionamiento.
4. El agua del circuito de condensación se protegerá de manera adecuada contra las heladas.
g p g
5. Las torres de refrigeración y los condensadores evaporativos se seleccionarán con Ventiladores
de bajo consumo, preferentemente de tiro inducido.
6. Se recomienda diseñar un desacoplamiento hidráulico entre los equipos refrigeradores del agua
de condensación y los condensadores de las máquinas frigoríficas.
7. Las torres de refrigeración y los condensadores evaporativos cumplirán con lo dispuesto en la
norma UNE 100030 IN, apartado 6.1.3.2, en lo que se refiere a la distancia a tomas de aire y
ventanas.
PROGRAMA DE MANTENIMIENTO DE
PROGRAMA DE MANTENIMIENTO DE
TORRES DE REFRIGERACION
TORRES DE REFRIGERACION
TORRES DE REFRIGERACION
TORRES DE REFRIGERACION
SERVICIO PUESTA EN
MARCHA
MENSUAL SEMESTRAL TRIMESTRAL PARADA ANUAL
INSPECCIONAR EL ESTADO
INSPECCIONAR EL ESTADO
GENERAL DE LA INSTALACION
COMPROBAR LA LIMPIEZA DE
LAS SECCIONES DE
TRANSMISION DE CALOR
COMPROBAR LA LIMPIEZA DE
SEPARADORES DE GOTAS Y SU
ADECUADA INSTALACION
INSPECCIONAR LA BANDEJA DE
RECOGIDA DE AGUA
VERIFICAR Y AJUSTAR EL NIVEL
DE AGUA EN LA BANDEJA Y
ACOMETIDA
COMPROBAR EL EQUIPO DE
ALIMENTACION Y DOSIFICACION
DE PRODUCTOS QUIMICOS
DE PRODUCTOS QUIMICOS
VERIFICAR EL CORRECTO
FUNCIONAMIENTO DE LA PURGA
COMPROBAR FUNCIONAMIENTO
DE LAS RESISTENCIAS DE LA
DE LAS RESISTENCIAS DE LA
BANDEJA
LIMPIAR FILTRO DE AGUA DE LA
BANDEJA
VACIAR BANDEJA Y LAS
TUBERIAS
PROGRAMA DE MANTENIMIENTO
PROGRAMA DE MANTENIMIENTO
HIGIENICO SANITARIO DE TORRES DE
HIGIENICO SANITARIO DE TORRES DE
REFRIGERACION
REFRIGERACION
SERVICIO PUESTA EN MENSUAL SEMESTRAL TRIMESTRAL PARADA ANUAL
SERVICIO PUESTA EN
MARCHA
MENSUAL SEMESTRAL TRIMESTRAL PARADA ANUAL
LIMPIEZA Y DESINFECCION
SEGÚN ANEXO 4 RD 865/2003
FUNCIONA
MIENTO ANUAL
TRATAMIENTO DEL AGUA
TRATAMIENTO DEL AGUA
BIOCIDA, ANTIINCRUSTANTE
Y ANTICORROSIVO
DURANTE EL FUNCIONAMIENTO DE LA INSTALACION
ANALISIS DE PARAMETROS
FISICOQUIMICOS
ANALISIS DE PARAMETROS
MICROBIOLOGICOS
(AEROBIOS)
ANALISIS DE PRESENCIA DE
LEGIONELLA
LEGIONELLA
LIBRO DE REGISTRO APUNTAR CUALQUIER INCIDENCIA, ACCION O HECHO OCURRIDO EN LA TORRE
ALTA DE LA INSTALACION
Tratamientos de agua
PARÁMETROS QUE AFECTAN A LA CALIDAD DEL AGUA
• pH
• Dureza
• Alcalinidad
Alcalinidad
• Sólidos disueltos
Cl
• Cloruros
• Sulfatos
• Contaminación biológica
(algas, bacterias Ï legionella)
( g , Ï g )
¿POR QUÉ ES TAN IMPORTANTE
EL TRATAMIENTO DE AGUA?
EL TRATAMIENTO DE AGUA?
+ COSTE
Rto.
Las Incrustaciones y la falta de limpieza:
Las Incrustaciones y la falta de limpieza:
• Reducen el Rendimiento del Sistema
• Aumentan los Costes de Funcionamiento
• Favorecen la Contaminación
Bacteriológica
Bacteriológica
EFECTOS PRODUCIDOS POR 1 MM DE INCRUSTACIÓN
EN LA BATERÍA DE UNA TORRE DE CIRCUITO CERRADO
30 % pérdida de transferencia de calor
6°C aumento temperatura de condensación
100
iento
6 C aumento temperatura de condensación
18 % más de consumo compresor kWe
70
80
90
Rendimi
50
60
70
%
%
R
30
40
50
10
20
mm
0
0 0,4 0,8 1,2 1,6 2 2,4
TRATAMIENTO DE AGUA
El tratamiento del Agua deberá definirse en
f ió d
función de:
• La Calidad del Agua de Aporte
• Las Características Constructivas del equipo
• Condiciones operativas del equipo
POSIBILIDAD DE BROTE EPIDEMICO DE
POSIBILIDAD DE BROTE EPIDEMICO DE
POSIBILIDAD DE BROTE EPIDEMICO DE
POSIBILIDAD DE BROTE EPIDEMICO DE
LEGIONELOSIS
LEGIONELOSIS
CRECIMIENTO HASTA NUMERO
MICROORGANISMOS SUFICIENTES COMO PARA
MICROORGANISMO ENTRE EN LA INSTALACION POR LA RED DE DISTRIBUCION
CONDICIONES INCONTROLADAS (MAL
)
MICROORGANISMOS SUFICIENTES COMO PARA
SER UN RIESGO PARA PERSONAS SUSCEPTIBLES
MANTENIMIENTO)
DESCARGA DE AEROSOLES CONTAMINADOS AL
AMBIENTE
QUE SEA VIRULENTO PARA EL
HOMBRE
AMBIENTE HOMBRE
PERSONAS INMUNODEPRIMIDAS
EXPUESTAS A CANTIDADES
SUFICIENTES DE LEGIONELLA VIABLE
ES UN ENFERMEDAD OPORTUNISTA CON UNA INCIDENCIA MENOR A SU
REPERCUSION MEDIATICA
FUENTE: GUIA DE TECNICA PARA LA PREVENCION Y CONTROL DE LA LEGIONELOSIS EN
INSTALACIONES OBJETO DEL AMBITO DE APLICACIÓN DEL REAL DECRETO 865/2003 DEL
MINISTERIO DE SANIDAD Y CONSUMO
BROTES ASOCIADOS A EQUIPOS
BROTES ASOCIADOS A EQUIPOS
MULTIPLICADORES
(España 1989-2004 Centro Nacional de epidemiología)
EQUIPOS Nº CASOS %
• ACS 87 29 4%
• ACS 87 29,4%
• BAÑO BURBUJAS/ TERMAL 5 1,8%
• OTROS (FUENTES, DEPOSITOS, ETC) 7 2,4%
• RESULTADOS NEGATIVOS 39 13 2%
• RESULTADOS NEGATIVOS 39 13,2%
• DESCONOCIDOS 95 32,1%
TORRES DE REFRIGERACION 63 21 1%
• TORRES DE REFRIGERACION 63 21,1%
• SE CRIMINALIZAN EQUIPOS POR DESCONOCIMIENTO REAL DE SU IMPACTO
COMO REDUCIR EL RIESGO EN LAS INSTALACIONES DE TORRES
DE REFRIGERACIÓN
DE REFRIGERACIÓN
NUEVOS DESARROLLOS Y TECNOLOGÍAS DE LOS FABRICANTES
MEJORANDO MATERIALES Y EFICIENCIA EN EL DISEÑO
TORRES ABIERTAS
TORRES ABIERTAS TORRES CERRADAS
TORRES CERRADAS
MEJORANDO MATERIALES Y EFICIENCIA EN EL DISEÑO.
COMO REDUCIR EL RIESGO EN LAS INSTALACIONES DE
COMO REDUCIR EL RIESGO EN LAS INSTALACIONES DE
TORRES DE REFRIGERACIÓN
NUEVOS DESARROLLOS Y TECNOLOGÍAS DE LOS FABRICANTES
NUEVOS DESARROLLOS Y TECNOLOGÍAS DE LOS FABRICANTES
MEJORANDO MATERIALES Y EFICIENCIA EN EL DISEÑO.
TORRES HÍBRIDAS
TORRES HÍBRIDAS EQUIPOS ADIABÁTICOS
EQUIPOS ADIABÁTICOS
COMO REDUCIR EL RIESGO EN LAS INSTALACIONES DE
COMO REDUCIR EL RIESGO EN LAS INSTALACIONES DE
TORRES DE REFRIGERACIÓN
INNOVACIONES INTRÍNSECAS EN LAS TORRES DE REFRIGERACIÓN
PULVERIZADORES DE BAJA PRESIÓN ( CON MENOR ARRASTRE)
PULVERIZADORES DE BAJA PRESIÓN ( CON MENOR ARRASTRE)
SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA SIN PULVERIZACION (POR GRAVEDAD)
SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA SIN PULVERIZACION (POR GRAVEDAD)
INNOVACIONES INTRÍNSECAS EN LAS TORRES DE REFRIGERACIÓN
•
• SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA SIN PULVERIZACION (POR GRAVEDAD)
SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA SIN PULVERIZACION (POR GRAVEDAD)
•
• TOBERAS INATASCABLES
TOBERAS INATASCABLES
COMO REDUCIR EL RIESGO EN LAS INSTALACIONES DE TORRES DE
COMO REDUCIR EL RIESGO EN LAS INSTALACIONES DE TORRES DE
REFRIGERACIÓN
INNOVACIONES INTRÍNSECAS EN LAS TORRES DE REFRIGERACIÓN
RELLENO DESMONTABLES Y ANTI-LEGIONELA
• ELIMINADORES DE GOTAS DE ALTA EFICIENCIA Y ANTI-LEGIONELA
INNOVACIONES INTRÍNSECAS EN LAS TORRES DE REFRIGERACIÓN
A t
A t
Arrastres
Arrastres
Con eficiencias del 0.002
Con eficiencias del 0.002 %
%
COMO REDUCIR EL RIESGO EN LAS INSTALACIONES DE TORRES
DE REFRIGERACIÓN
• TRATAMIENTOS DE AGUA CORRECTOS Y EFICACES
DE REFRIGERACIÓN
REALIZAR UN CORRECTO MANTENIMIENTO CON
9Productos Químicos
9Dosificaciones
9Equipos Dosificadores, Sistemas Físicos, Sistemas de Filtración
9 Limpiezas y Desinfecciones,
9Purgas Automáticas,
9Seguimiento de Resultados, etc.
g
COMO REDUCIR EL RIESGO EN LAS
INSTALACIONES DE TORRES DE
INSTALACIONES DE TORRES DE
REFRIGERACIÓN
REALIZAR UN CORRECTO MANTENIMIENTO
•
• PROGRAMAS DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO ADECUADOS
PROGRAMAS DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO ADECUADOS
REALIZAR UN CORRECTO MANTENIMIENTO
•
• PROGRAMAS DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO ADECUADOS
PROGRAMAS DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO ADECUADOS
COMO REDUCIR EL RIESGO EN LAS
INSTALACIONES DE TORRES DE REFRIGERACIÓN
INSTALACIONES DE TORRES DE REFRIGERACIÓN
EVITAR SITUACIONES COMO ÉSTAS
COMO REDUCIR EL RIESGO EN LAS
INSTALACIONES DE TORRES DE REFRIGERACIÓN
INSTALACIONES DE TORRES DE REFRIGERACIÓN
EVITAR SITUACIONES COMO ÉSTAS
CONCLUSIONES
CONCLUSIONES
LAS INSTALACIONES CON
LAS INSTALACIONES CON
TORRES DE
TORRES DE
REFRIGERACION SON
REFRIGERACION SON
SEGURAS Y
ENERGÉTICAMENTE LAS
Á
MÁS EFICIENTES
CONCLUSIONES
CONCLUSIONES
• UN BUEN MANTENIMIENTO
UN BUEN MANTENIMIENTO
DE LA TORRE DE
REFRIGERACION ES LA
MEJOR FORMA DE
MEJOR FORMA DE
CONTROLAR SU HIGIENE.
REALIZAR UN MANTENIMIENTO
REALIZAR UN MANTENIMIENTO CORRECTO
CORRECTO <>
<>
CUMPLIR ESTRICTAMENTE LA LEGISLACION VIGENTE
CUMPLIR ESTRICTAMENTE LA LEGISLACION VIGENTE
EL REAL
EL REAL DECRETO 865/2003
DECRETO 865/2003
MUCHAS GRACIAS POR SU
MUCHAS GRACIAS POR SU
ATENCION
PARA MAS INFORMACION
WWW. EWK. EU
U
EWK EQUIPOS DE REFRIGERACION, S.A.
Paseo de la Castellana 163, 10ª planta.
Madrid, 28046
TELEFONO + 34 915 675 745
FAX + 34 915 675 786
FAX + 34 915 675 786

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  • 1. EQUIPOS DE EQUIPOS DE ENFRIAMIENTO ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO: EVAPORATIVO: EFICENCIA ENERGETICA EFICENCIA ENERGETICA Y ASPECTOS Y ASPECTOS NORMATIVOS NORMATIVOS
  • 2. INDICE INDICE INDICE INDICE 1. Fundamentos enfriamiento evaporativo. 2 Diferentes sistemas 2. Diferentes sistemas. 3. Partes y componentes. y p 4. Otros sistemas. 5 C fi i i éti 5. Consumos y eficiencia energética 6. Gestión y aspectos normativos. y p 7. Coloquio
  • 3. EQUIPOS DE EQUIPOS DE EQUIPOS DE EQUIPOS DE ENFRIAMIENTO ENFRIAMIENTO ENFRIAMIENTO ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO: EVAPORATIVO: FUNDAMENTOS FUNDAMENTOS
  • 4. FUNDAMENTOS FUNDAMENTOS FUNDAMENTOS FUNDAMENTOS Las torres de refrigeración son sistemas mecánicos destinados a Las torres de refrigeración son sistemas mecánicos destinados a enfriar masas de agua en procesos que requieren una disipación de calor. Entrada Agua Entrada Agua caliente Intercambio Calor por Evaporación Entrada Entrada Aire Aire frio frio seco seco Salida Salida Aire Aire Caliente humedo Caliente humedo Salida Salida Agua Agua Salida Salida Agua Agua fría fría Agua de Agua de de de reposición reposición El principio de enfriamiento de estos equipos se basa en la evaporación, el equipo produce una nube de gotas de agua bien por pulverización bien por equipo produce una nube de gotas de agua bien por pulverización, bien por caída libre que se pone en contacto con una corriente de aire
  • 5. FUNDAMENTOS FUNDAMENTOS FUNDAMENTOS FUNDAMENTOS ‰ ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO: ‰ La evaporación superficial ‰ La evaporación superficial de una pequeña parte del agua inducida por el contacto con el aire, da contacto con el aire, da lugar al enfriamiento del resto del agua que cae en la balsa a una temperatura balsa a una temperatura inferior a la de pulverización. ‰ Calor necesario para evaporar un litro de agua = evaporar un litro de agua = 597 Kcal/l Depende de la temperatura del agua ()
  • 6. FUNDAMENTOS FUNDAMENTOS FUNDAMENTOS FUNDAMENTOS E l ió d l t t d l d l i Temperatura Evolución de las temperaturas del agua y del aire A p Agua Aire Tiempo
  • 8. FUNDAMENTOS FUNDAMENTOS TEMPERATURA HUMEDA O DE ΤBS ΤBH FUNDAMENTOS FUNDAMENTOS • TEMPERATURA HUMEDA O DE BULBO HUMEDO: • Temperatura de equilibrio que alcanza BS BH p q q una superficie de agua expuesta a una corriente de aire. ΤBS - ΤBH Aire • Es siempre menor o igual que la temperatura gasa humedecida seca. • Depende de la temperatura seca y la humedad relativa • Para calcular una torre utilizamos la temperatura de bulbo húmedo más extrema Cubrimos todas de bulbo húmedo más extrema. Cubrimos todas las probabilidades. • Valores típicos serían según RITE: • Madrid: 21,5 ºC Madrid: 21,5 C • Valladolid: 22 ºC • Valencia: 26 ºC • Temperatura más fría que se puede • Temperatura más fría que se puede obtener con una torre.
  • 9. Evolución de las temperaturas del agua y del bulbo húmedo del aire del bulbo húmedo del aire Temperatura Temperatura Agua caliente Agua caliente Agua Agua Agua fría Agua fría Salto Salto térmico térmico Aire Aire aproximación aproximación Aire Aire Bulbo Bulbo hú d hú d aproximación aproximación Tiempo Tiempo húmedo húmedo
  • 10. FUNDAMENTOS FUNDAMENTOS Para conseguir un buen FUNDAMENTOS FUNDAMENTOS • Para conseguir un buen rendimiento necesitamos evaporar un gran volumen d id d d 10 11 Superficie necesaria de agua por unidad de tiempo. Es decir gran superficie de contacto Aire- A 8 9 10 a T o rre Agua. • La temperatura limite de enfriamiento es la propia 6 7 m a ñ o d e la e a e o es a p op a del bulbo húmedo. Cuanto más nos acerquemos al bulbo húmedo más 4 5 T a m bulbo húmedo más superficie haría falta y por tanto más costoso sería el equipo (Ver gráfico) 5 ºC 4 ºC 3 ºC 2 ºC 1 ºC 3 Acercamiento al Bulbo Humedo equipo.(Ver gráfico)
  • 11. FUNDAMENTOS FUNDAMENTOS ‰ CONCEPTOS BASICOS PARA CALCULAR UNA TORRE FUNDAMENTOS FUNDAMENTOS UNA TORRE: BUSCAMOS UNA SUPERFICIE DE INTERCAMBIO INTERCAMBIO ‰ Q Caudal de diseño: Masa de agua por unidad de tiempo m3/h o l/h tiempo. m3/h o l/h ‰ ∆T = to –ti Salto térmico: Diferencia entre las temperaturas de entrada y salida. p y ‰ A= to-th Aproximación al bulbo húmedo: Diferencia entre la temperatura de salida y la de b lb hú d bulbo húmedo. ‰ Q= mc∆T Potencia disipada: Cantidad de calor que una torre puede disipar Kcal/h una torre puede disipar Kcal/h
  • 12. EQUIPOS DE EQUIPOS DE ENFRIAMIENTO ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO: EVAPORATIVO: PARTES DE LAS PARTES DE LAS TORRES DE TORRES DE REFRIGERACION Y LOS REFRIGERACION Y LOS REFRIGERACION Y LOS REFRIGERACION Y LOS CONDENSADORES EVAPORATIVOS CONDENSADORES EVAPORATIVOS
  • 13. PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE GRUPO MOTOR VENTILADOR MOTOR-VENTILADOR ENTRADA DE AGUA - TUB. DE DISTRIBUCION TOBERAS SEPARADOR DE GOTAS ENTRADA DE AGUA - TUB. DE DISTRIBUCION TOBERAS - TOBERAS - TOBERAS CARCASA CUERPO DE RELLENO BALSA DE AGUA SALIDA DE AGUA
  • 14. PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE RELLENOS • RELLENOS • Material de alta superficie específica, ligero, inerte, p g resistente y estable donde se produce el intercambio de calor entre el aire y el agua. Materiales • Materiales: – Polipropileno, PVC y poliestireno. – Plásticos tratados: Sanipacking® – Metal. – Madera y fibrocemento (prohibidos por legislación). – Otros materiales.
  • 15. PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE TIPOS DE RELLENOS • LAMINAR: – Agua forma una película. TIPOS DE RELLENOS – Gran superficie intercambio. – Aguas limpias o no muy duras duras.
  • 16. DESCRIPCIÓN DE LOS COMPONENTES DESCRIPCIÓN DE LOS COMPONENTES Intercambiador de Ca Intercambiador de Calor lor Laminar: EL RELLENO Laminar: EL RELLENO Agua • Alto Rendimiento Hoja RELLENO Transf. • Volumen Relleno Reducido • Baja Altura Bombeo Calor del agua l i • Baja Pérdida Carga al aire Aire
  • 17. PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE TIPOS DE RELLENOS • SALPICADURA O GOTEO: TIPOS DE RELLENOS GOTEO: – Forman pequeñas gotas – Diferentes formas: Diferentes formas: • Parrillas, listones . – Pequeña superficie i bi intercambio. – Gran altura. – Gran caudal de arrastre Gran caudal de arrastre. – Aguas sucias o duras.
  • 18. • • Relleno Intercambio Térmico Relleno Intercambio Térmico DESCRIPCIÓN DE LOS COMPONENTES • • Relleno Intercambio Térmico Relleno Intercambio Térmico Film type Gotas Agua Film type Gotas Agua • • Tipo goteo Tipo goteo • • Menor eficacia Menor eficacia • • Gran volumen relleno Gran volumen relleno • • Alto consumo bombeo Alto consumo bombeo • high efficiency Parrilla • • Alto consumo ventilación Alto consumo ventilación • low pumping consumption • low fan power consumption Aire Parrilla goteo • higher clogging danger
  • 19. PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE TIPOS DE RELLENOS • SPLASHTUBE®: U l d i t TIPOS DE RELLENOS – Une los dos sistemas – Reduce costes respecto a los de respecto a los de goteo . – Intermedia superficie Intermedia superficie intercambio. – Aguas sucias o duras. Aguas sucias o duras.
  • 20. PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE SEPARADORES DE GOTAS • Por un brusco bi d cambio de dirección elimina las pequeñas las pequeñas gotas arrastradas por el aire por el aire. • Homogenización del flujo de aire del flujo de aire manteniéndolo constante.
  • 21. PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE SEPARADORES DE GOTAS • Fabricados en materiales plásticos o acero galvanizado (en desuso) (en desuso). • Diferentes formas en función de la velocidad de paso de de la velocidad de paso de aire. VERTICAL HORIZONTAL
  • 22. PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE • Componente muy SEPARADORES DE GOTAS • Componente muy importante, debe controlarse su estado. • Debe minimizar al máximo la Debe minimizar al máximo la salida de aerosoles. • Pérdidas por arrastre: – Cantidad de partículas Ca t dad de pa t cu as líquidas arrastradas por la corriente de aire fuera de la torre después de haber atravesado el separador de atravesado el separador de gotas. – Normativa: inferior al 0’05% del caudal de agua circulante. A t l t h d t – Actualmente hay productos con 0,002% de perdidas por arrastre • Su colocación no debe ser Su colocación no debe ser descuidada.
  • 23. PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE A ll i t di t ib COMPONENTES HIDRAULICOS • Aquellos sistemas que distribuyan homogéneamente el agua sobre el relleno. • Diferentes sistemas: – Tubos de distribución. T b dif – Toberas o difusores: • Por gravedad • Por presión B d j d li t i t d – Bandeja de agua caliente y sistema de distribución de agua
  • 24. PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE COMPONENTES HIDRAULICOS
  • 25. PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE COMPONENTES HIDRAULICOS
  • 26. PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE CARCASA • Estructura exterior de la torre. • Estanca, opaca, resistencia mecánica y química. q • No favorezcan crecimiento biocapa, corrosión. • Materiales empleados: • Materiales empleados: – PRFV, hormigón, acero galvanizado, acero inoxidable otros materiales que cumplan lo anterior inoxidable, otros materiales que cumplan lo anterior
  • 27. PARTES DE LA TORRE PARTES DE LA TORRE BANDEJA DE AGUA FRIA O ALJIBES
  • 28. DESCRIPCIÓN DE LOS COMPONENTES Grupo Mecánico Detalles
  • 29. EQUIPOS DE EQUIPOS DE EQUIPOS DE EQUIPOS DE ENFRIAMIENTO ENFRIAMIENTO ENFRIAMIENTO ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO: EVAPORATIVO: EVAPORATIVO: EVAPORATIVO: TIPOS DE TORRES DE TIPOS DE TORRES DE REFRIGERACION Y CONDENSADORES REFRIGERACION Y CONDENSADORES EVAPORATIVOS EVAPORATIVOS EVAPORATIVOS EVAPORATIVOS
  • 30. TIPOS DE TORRES TIPOS DE TORRES TIPOS DE TORRES TIPOS DE TORRES EN FUNCION VENTILACION TIRO NATURAL AXIAL VENTILACION FORZADO VENTILACION MECANICA CENTRIFUGO MECANICA INDUCIDO CONTRACORRIENTE INDUCIDO CRUZADO EN FUNCION FLUJO DE AIRE CONTRACORRIENTE AIRE FORZADO CRUZADO
  • 31. TIPOS DE TORRES TIPOS DE TORRES TIPOS DE TORRES TIPOS DE TORRES EQUIPOS DE TIRO NATURAL • Agua pulverizada genera un punto caliente en la parte baja de la torre e induce el EQUIPOS DE TIRO NATURAL de la torre e induce el movimiento ascendente del aire habitualmente en contracorriente. • Grandes industrias centrales de producción de energía • eléctrica (térmicas nucleares • eléctrica (térmicas, nucleares, etc.) • Estas instalaciones habitualmente no disponen de habitualmente no disponen de separadores de gotas,.
  • 32. TIPOS DE TORRES TIPOS DE TORRES TIPOS DE TORRES TIPOS DE TORRES EQUIPOS CON VENTILACION MECANICA • Reducir el tamaño y el costo. EQUIPOS CON VENTILACION MECANICA y • Impulsión del aire mediante ventiladores. • Menor altura de bombeo • Menor altura de bombeo. • Disponen de uno o más p ventiladores.
  • 33. TIPOS DE TORRES TIPOS DE TORRES TIPOS DE TORRES TIPOS DE TORRES EQUIPOS CON VENTILACION MECANICA • EQUIPOS DE TIRO FORZADO. EQUIPOS CON VENTILACION MECANICA • Ventiladores ubicados en la parte baja de la torre que impulsan el aire al interior de la misma sobre presurizando e impulsando por tanto su salida por la parte superior a través del relleno salida por la parte superior a través del relleno. •Mayor consumo energético energético. •Menos ruido. •Aire realiza brusco Aire realiza brusco cambio de dirección. •Mayor mantenimiento
  • 34. TIPOS DE TORRES TIPOS DE TORRES EQUIPOS CON VENTILACION MECANICA • EQUIPOS DE TIRO INDUCIDO EQUIPOS CON VENTILACION MECANICA INDUCIDO. • Ventilador en la parte superior superior. • Extrae aire del interior. A t l t b j • Aperturas la parte baja. • Menor consumo energético energético. • Mas ruidosa. • Fácil mantenimiento • Fácil mantenimiento. • Recomendadas en RITE.
  • 35. TIPOS DE TORRES TIPOS DE TORRES TIPOS DE TORRES TIPOS DE TORRES EN FUNCION DEL FLUJO DE AIRE A TRAVES DEL RELLENO — Flujo en contracorriente: El aire atraviesa de abajo a arriba. — Flujo cruzado: El aire atraviesa de forma lateral. En función del consumo energético - Inducido contracorriente Inducido cruzado (difícil y costoso mantenimiento) Forzado cruzado (en desuso) + Forzado contracorriente
  • 36. TIPOS DE TORRES TIPOS DE TORRES TIPOS DE TORRES TIPOS DE TORRES CONDENSADORES EVAPORATIVOS Y TORRES CERRADAS El ll tit tí • El relleno se sustituye por un serpentín. • Condensador evaporativo: Condensación directa del gas refrigerante. Torre de circuito cerrado: Serpentín actúa • Torre de circuito cerrado: Serpentín actúa de intercambiador de calor. DESVENTAJAS • DESVENTAJAS: – Mayor tamaño y peso que las abiertas de capacidad equivalente (entre 1,5 a 2 veces) 2 veces). – Mayor precio (entre 2 y 3 veces mayor) que las equivalentes abiertas. • VENTAJAS: • VENTAJAS: – el agua de proceso permanece limpia. – El agua de enfriamiento recircula solamente sobre el propio equipo solamente sobre el propio equipo.
  • 37. TIPOS DE TORRES TIPOS DE TORRES CONDENSADORES EVAPORATIVOS Y TORRES CERRADAS SALIDA AIRE Descripción de un Condensador Evaporativo / torre cerrada< ELIMINADORES DISTRIBUCIÓN AGUA ENTRADA VAPOR / AGUA CALIENTE BATERÍA INTERCAMBIO CALOR SALIDA LIQUIDO / AGUA FRIA ENTRADA AIRE VENTILADOR BOMBA
  • 38. TIPOS DE TORRES TIPOS DE TORRES TIPOS DE TORRES TIPOS DE TORRES SISTEMAS CERRADOS CON TORRE ABIERTA. A l t j d l t bi t • Auna las ventajas de la torre abierta y la de la torre cerrada. • Combinación de torre abierta con intercambiador de placas intercambiador de placas. • El agua de la bandeja es absorbida por la bomba e impulsado hacia el intercambiador. intercambiador. • En el intercambiador se realiza la transferencia de calor que demanda el cliente. • Posteriormente el agua recircula a la torre donde se producirá otro intercambio de calor. • Ahorra costes en inversión, mantenimiento e instalación. • Menor superficie y peso para la eq i alente cerrada equivalente cerrada
  • 39. VARIANTES: HIBRIDAS •Permiten trabajar en seco cuando las temperaturas exteriores son bajas. •Mayor consumo energético y mantenimiento. •Inversión inicial mayor. •Ahorro de agua en funcionamiento en seco
  • 40. OTROS TIPOS DE ENFRIAMIENTO DE AGUA. Aeroenfriadores de agua convencional •Trabajan en seco con temperaturas de condensación más elevadas cercanas a la seca del momento. •Mayor consumo energético. •No necesitan mantenimiento higiénico sanitario. g
  • 41. OTROS TIPOS DE ENFRIAMIENTO DE AGUA. Enfriadores Adiabáticos •Permiten trabajar en seco cuando las temperaturas exteriores son bajas. Trabajan a temperaturas de condensación mas bajas que un aeroenfriador •Trabajan a temperaturas de condensación mas bajas que un aeroenfriador. •Mayor consumo energético y mantenimiento. •Inversión inicial mayor. •Ahorro de agua en funcionamiento en seco. •Libres del mantenimiento Higiénico sanitario
  • 42. EQUIPOS DE EQUIPOS DE ENFRIAMIENTO ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO: EVAPORATIVO: CONSUMOS Y EFICIENCIA CONSUMOS Y EFICIENCIA CONSUMOS Y EFICIENCIA CONSUMOS Y EFICIENCIA ENERGETICA ENERGETICA
  • 43. C d A Consumos de Agua en un Torre de Refrigeración en un Torre de Refrigeración • 3 Vías 3 Vías – Evaporación: Aprox. 1,5 L por kW Disipado Purgas <> Ciclos de Concentración – Purgas <> Ciclos de Concentración – Arrastre: 0,002% del Caudal Recirculado (Despreciable) Caudal Agua Aporte = Evaporación + Purgas
  • 44. Consumos de Agua Consumos de Agua en un Torre de Refrigeración • La evaporación del agua hace que los sólidos disueltos se concentren. • El grado de concentración de sólidos disueltos se denomina CICLOS DE CONCENTRACIÓN (C C ) CONCENTRACIÓN (C.C.). C.C. = Contenido Mineral en el Agua de Recirculación C t id Mi l l A d A t Contenido Mineral en el Agua de Aporte • Límites de Contenido Mineral en el Agua de Recirculación – Definidos por cada fabricante en función del material y tipo de acabado de la torre • Para controlar los ciclos de concentración se requiere “purgar” o eliminar, una porción del agua recirculada. • El caudal de purga viene dado por la fórmula: • Caudal de purga = Caudal de evaporación Caudal de purga = Caudal de evaporación C.C. - 1
  • 45. EQUIPOS DE ENFRIAMIENTO EQUIPOS DE ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO: EVAPORATIVO: COMPARATIVA CON OTROS SISTEMAS COMPARATIVA CON OTROS SISTEMAS
  • 46. LA ELECCIÓN DEL SISTEMA DE DISIPACIÓN DE CALOR AFECTA DIRECTAMENTE A : 9 El coste de la instalación 9 Los costes de explotación 9 El rendimiento energético del sistema de enfriamiento 9 El medioambiente
  • 47. CONSECUENCIAS DE LA ELECCION DE CONSECUENCIAS DE LA ELECCION DE CONDENSACION POR AIRE •Condensar por aire supone aumentar la temperatura de condensación por encima de los 40ºC. CONDESAR POR AIRE REQUIERE: CONDESAR POR AIRE SUPONE: •Compresor mayor •Motor eléctrico mayor. •Condensador mayor. •Inversión mayor. •Mayor consumo energético. •Mayor consumo en origen de agua. •Presión de condensación elevada •Superficie necesaria mayor •Mayor ruido •Mayor impacto ambiental. •Mayores perdidas de gas. •Mayor mantenimiento Fuente: IDAE
  • 48. CONSECUENCIAS DE LA ELECCION DE CONDENSACION POR AIRE INCREMENTA EL GASTO ENERGETICO DEL 20 CONDENSACION POR AIRE •INCREMENTA EL GASTO ENERGETICO DEL 20 AL 80 % PARA PRODUCIR EL MISMO FRIO: Incremento Disminución Incremento coste de Disminución de la producción competitividad Fuente: IDAE
  • 49. POR QUÉ UTILIZAR EL ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO EN LUGAR DEL EVAPORATIVO EN LUGAR DEL ENFRIAMIENTO POR AIRE 9 Mejor Balance energético: La disminución de 1ºC en la Temperatura de Condensación representa un 2%-3% de ahorro en energía eléctrica en el compresor. – Menor potencia eléctrica instalada Menor demanda punta (kW) – Menor demanda punta (kW) – Menor consumo (kWh) 9 Menor inversión inicial 9 Menor coste de la instalación eléctrica 9 Menor espacio ocupado 9 Menor espacio ocupado – Menor superficie en planta 9 Más respetuoso con el Medioambiente – Menor necesidad de producir energía eléctrica ( consumo de Energía eléctrica) – Menor emisión de CO2 (55% inferior a los equipos por aire) – Menor nivel sonoro Menores vibraciones – Menores vibraciones – Menor consumo de agua.
  • 50. EL PORQUÉ DE LAS TORRES DE REFRIGERACIÓN • Contemplando exclusivamente las instalaciones de aire acondicionado de cierto tamaño (a partir de 1.200 kW) en España y ubicadas en edificios colectivos como hospitales, centros comerciales y de oficinas, estaciones de ferrocarril, aeropuertos y similares. comerciales y de oficinas, estaciones de ferrocarril, aeropuertos y similares. Numero de equipos en funcionamiento en ( Fuente : Artículo “Ventajas de la utilización de las torres de refrigeración frente a la condensación por aire” ( Fuente : Artículo “Ventajas de la utilización de las torres de refrigeración frente a la condensación por aire” “El Instalador” Nº 436 diciembre 2006) “El Instalador” Nº 436 diciembre 2006) Numero de equipos en funcionamiento en España ................................ 10.000 instalaciones Potencia media unitaria ................................ 1.200 kW Potencia total ................................12.000 MW Potencia frigorífica total simultanea ..................................9.600 Mw Potencia eléctrica total absorbida (COP = 4) ..................................2.400 Mw Potencia eléctrica total absorbida condensando con aire (COP = 2,5) ..................................3.840 Mw Incremento de potencia de Generación necesaria ..................................1.440 Mw Se estima que sustituir las torres y condensadores evaporativos de las instalaciones de refrigeración actualmente existentes en España supondría incrementar la capacidad de refrigeración actualmente existentes en España supondría incrementar la capacidad de generación necesaria en, aproximadamente, 3.000 MW, lo cual equivaldría a construir 3 nuevas centrales nucleares u 8 nuevas centrales de ciclo combinado.
  • 51. EL PORQUÉ DE LAS TORRES DE REFRIGERACIÓN COMPARATIVA SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO EL PORQUÉ DE LAS TORRES DE REFRIGERACIÓN Instalación en Madrid ( Potencia Frigorífica 1 000 kW) Instalación en Madrid ( Potencia Frigorífica 1.000 kW) Condiciones ambientales : T bulbo seco = 35ºC ; T bulbo Húmedo = 24ºC Unidad de producción de agua fría (12ºC / 7ºC) - 3 compresores de tornillo semiherméticos Régimen de Operación: 1.200 Horas/año Fuente: Guía de Torres de Refrigeración del IDAE C d ió Ai C d ió Ai C d ió A C d ió A Condensación por Aire Condensación por Aire Condensación por Agua Condensación por Agua . Total Potencia Absorbida = 393,4 kW . Total Potencia Absorbida = 281,1 kW . Consumo Eléctrico = 472.080 kWh / año . Consumo Eléctrico = 337.320 kWh / año Emisiones CO = 189 T/año (0 4 kg / kWh ) Emisiones CO = 135 T/año (0 4 kg / kWh ) . Emisiones CO2 = 189 T/año (0,4 kg / kWh ) . Emisiones CO2 = 135 T/año (0,4 kg / kWh ) . Coste Eléctrico = 37.766 € / año (8 cts/kWh) . Coste Eléctrico = 26.986 € / año (8 cts/kWh)
  • 52. VENTAJAS DEL ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO (Cap Frigorífica = 1 250 Kw) E f i d d Enfriadora de agua con (Cap. Frigorífica = 1.250 Kw) Condiciones ambientales : T bulbo seco = 35ºC ; T bulbo Húmedo = 24ºC (Kwh) Enfriadora de agua con Condensación por Aire g Condensación por Torre de refrigeración Compresores 406 276,4 Ventiladores 63,5 7,5 Climatizadoras 112 112 Bomba agua (1) 15 15 Bomba (2) Bomba (2) --- --- TOTAL 596 410,90 Energía total Consumida al 643.680 443.772 Consumida al Año (kWh) 643.680 443.772 Coste Anual Energía (€) 67.586,40 46.596,06 % 145% 100% % 145% 100% T. estimado de funcionamiento: 1.080 h/año. Coste estimado Kwh: 0,105 € Fuente: IDAE
  • 53. COMPARATIVA CON OTROS SISTEMAS COMPARATIVA CON OTROS SISTEMAS EJEMPLO TÍPICO INSTALACIÓN DE AIRE ACONDICIONADO.POTENCIA FRIGORÍFICA: 1.250 kW. POTENCIA TOTAL DE DISIPACIÓN DE CALOR: 1.500 kW. CONSUMO ELÉCTRICO A PLENA CARGA TIPO DE EQUIPO TORRE ABIERTA TORRE CERRADA TORRE CERRADA HÍBRIDA AEROENFRIADOR POTENCIA ABSORBIDA POR EL GRUPO FRIGORÍFICO (kW) 276,4 276,4 276,4 357 POTENCIA ABSORBIDA POR ABSORBIDA POR EL EQUIPO DISIPACIÓN DE CALOR (kW) 15 38,5 52 54 POTENCIA TOTAL ABSORBIDA (kW) 291,4 314,9 328,4 411 ENERGÍA TOTAL ENERGÍA TOTAL CONSUMIDA AL AÑO (kWh) 314.712 340.092 354.672 443.880 % ENERGÍA 100 108 112 141 CONSUMIDA* 100 108 112 141 *Referencia Base: Torre abierta. CONDICIONES DE DISEÑO: TBH=24ºC - TBS=35ºC ∆T(Torres)=35/30ºC; ∆T(Hibrido)=40/35ºC; ∆T(Aero)=45/40ºC T. estimado de funcionamiento: 1.080 h/año.
  • 54. EFECTO INVERNADERO POR EMISIONINDIRECTA DE EFECTO INVERNADERO POR EMISIONINDIRECTA DE CO2 CO2 EJEMPLO TÍPICO INSTALACIÓN DE AIRE ACONDICIONADO EJEMPLO TÍPICO INSTALACIÓN DE AIRE ACONDICIONADO POTENCIA FRIGORÍFICA: 1.250 kW POTENCIA FRIGORÍFICA: 1.250 kW POTENCIA TOTAL DE DISIPACIÓN DE CALOR: 1.500 kW POTENCIA TOTAL DE DISIPACIÓN DE CALOR: 1.500 kW CO2 CO2 EMISIÓN DE CO EMISIÓN DE CO2 2 TIPO DE EQUIPO TORRE ABIERTA TORRE CERRADA TORRE CERRADA HÍBRIDA AEROENFRIADOR TONELADAS/AÑO de CO2 (901 g/kWh) 284 306 320 400 EMISIONES DE CO2 EN % * 100 108 112 141 *NOTA: Referencia Base Torre abierta. *NOTA: Referencia Base Torre abierta.
  • 55. EJEMPLO TÍPICO INSTALACIÓN DE AIRE ACONDICIONADO EJEMPLO TÍPICO INSTALACIÓN DE AIRE ACONDICIONADO NIVELES SONOROS NIVELES SONOROS EJEMPLO TÍPICO INSTALACIÓN DE AIRE ACONDICIONADO EJEMPLO TÍPICO INSTALACIÓN DE AIRE ACONDICIONADO POTENCIA FRIGORÍFICA: 1.250 kW POTENCIA FRIGORÍFICA: 1.250 kW POTENCIA TOTAL DE DISIPACIÓN DE CALOR: 1.500 kW POTENCIA TOTAL DE DISIPACIÓN DE CALOR: 1.500 kW OTRAS CARACTERÍSTICAS A CONSIDERAR OTRAS CARACTERÍSTICAS A CONSIDERAR TIPO DE EQUIPO TORRE TORRE TORRE AEROENFRIADOR TIPO DE EQUIPO TORRE ABIERTA TORRE CERRADA TORRE CERRADA HÍBRIDA AEROENFRIADOR NIVEL PRESIÓN NIVEL PRESIÓN SONORA dB (A) a 15 m. 59 63 60 71 ESPACIO MÍNIMO OCUPADO (m2)* 42 45 50 270 *NOTA: Incluye espacio necesario para servicio y mantenimiento. *NOTA: Incluye espacio necesario para servicio y mantenimiento.
  • 56. PENACHO PENACHO ƒ ¿QUÉ ES? : Condensación de vapor de agua. ƒ ¿POR QUÉ SE PRODUCE? ¿ Porque la temperatura de la mezcla (aire de descarga-aire ambiente) alcanza el punto de rocío del aire. ƒ ¿SE PUEDE ELIMINAR? •Sí. Calentando el aire de descarga hasta la temperatura necesaria para que no se alcance el punto de rocío. • Baterías de recalentamiento instaladas en la descarga de aire de los equipos. Por el Baterías de recalentamiento instaladas en la descarga de aire de los equipos. Por el interior de los tubos de estas baterías circularía agua caliente proveniente de una caldera, a la temperatura y caudal necesarios. •Por un mero aspecto estético el coste es elevado tanto del equipo con de consumo energético energético.
  • 57. EQUIPOS DE EQUIPOS DE EQUIPOS DE EQUIPOS DE ENFRIAMIENTO ENFRIAMIENTO ENFRIAMIENTO ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO: EVAPORATIVO: GESTION Y ASPECTOS NORMATIVOS GESTION Y ASPECTOS NORMATIVOS
  • 58. NORMATIVA Y TRATAMIENTOS NORMATIVA Y TRATAMIENTOS NORMATIVA Y TRATAMIENTOS NORMATIVA Y TRATAMIENTOS •R D 865/03 del Ministerio de Sanidad y •R.D. 865/03 del Ministerio de Sanidad y Consumo. Publicado en B.O.E. 18/07/03 E t bl l it i hi ié i •Establece los criterios higiénicos- sanitarios para la prevención de la Legionelosis. •Normativa de cada Comunidad Autónoma. Normativa de cada Comunidad Autónoma. •Otros : RITE, UNE 100030. G í Té i d l Mi i t i •Guía Técnica del Ministerio. .
  • 59. DISEÑO DE TORRES DE REFRIGERACION DISEÑO DE TORRES DE REFRIGERACION ART 7 RD 865/03 ART. 7 RD 865/03 • Ubicados de manera que se reduzca al mínimo el riesgo de exposición de las personas a los aerosoles. p p – 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 horizontal. – Los aparatos se situarán a sotavento de los lugares antes citados, en relación con los vientos dominantes en la zona de emplazamiento. p • 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 b d l l basados en celulosa. • Superficies interiores lisas.
  • 60. PROGRAMA DE MANTENIMIENTO DE PROGRAMA DE MANTENIMIENTO DE PROGRAMA DE MANTENIMIENTO DE PROGRAMA DE MANTENIMIENTO DE TORRES DE REFRIGERACION TORRES DE REFRIGERACION ART 8 Y ANEXO 4 RD 865/03 ART. 8 Y ANEXO 4 RD 865/03 • OPERACIONES OBLIGATORIAS: • OPERACIONES OBLIGATORIAS: – LIMPIEZA Y DESINFECCION. – TRATAMIENTO DE AGUAS – TRATAMIENTO DE AGUAS – ANALISIS FISICOQUIMICOS Y MICROBIOLOGICOS DEL AGUA. – LIBRO DE REGISTRO. – ALTA DE LA INSTALACION EN EL ORGANISMO CORRESPONDIENTE.
  • 61. RECOMENDACIONES RITE: IT 1.2.4.1.3.4 1. Las torres de refrigeración y los condensadores evaporativos se dimensionarán para el valor de la temperatura húmeda que corresponde al nivel percentil más exigente más 1°C la temperatura húmeda que corresponde al nivel percentil más exigente más 1°C. 2. Se seleccionará el diferencial de acercamiento y el salto de temperatura del agua para optimizar el dimensionamiento de los equipos, considerando la incidencia de tales parámetros en el éti d l i t consumo energético del sistema. 3. Al disminuir la temperatura de bulbo húmedo y/o la carga térmica se hará disminuir el nivel térmico del agua de condensación hasta el valor mínimo recomendado por el fabricante del equipo frigorífico, variando la velocidad de rotación de los ventiladores, por escalones o con continuidad, o el número de los mismos en funcionamiento. 4. El agua del circuito de condensación se protegerá de manera adecuada contra las heladas. g p g 5. Las torres de refrigeración y los condensadores evaporativos se seleccionarán con Ventiladores de bajo consumo, preferentemente de tiro inducido. 6. Se recomienda diseñar un desacoplamiento hidráulico entre los equipos refrigeradores del agua de condensación y los condensadores de las máquinas frigoríficas. 7. Las torres de refrigeración y los condensadores evaporativos cumplirán con lo dispuesto en la norma UNE 100030 IN, apartado 6.1.3.2, en lo que se refiere a la distancia a tomas de aire y ventanas.
  • 62. PROGRAMA DE MANTENIMIENTO DE PROGRAMA DE MANTENIMIENTO DE TORRES DE REFRIGERACION TORRES DE REFRIGERACION TORRES DE REFRIGERACION TORRES DE REFRIGERACION SERVICIO PUESTA EN MARCHA MENSUAL SEMESTRAL TRIMESTRAL PARADA ANUAL INSPECCIONAR EL ESTADO INSPECCIONAR EL ESTADO GENERAL DE LA INSTALACION COMPROBAR LA LIMPIEZA DE LAS SECCIONES DE TRANSMISION DE CALOR COMPROBAR LA LIMPIEZA DE SEPARADORES DE GOTAS Y SU ADECUADA INSTALACION INSPECCIONAR LA BANDEJA DE RECOGIDA DE AGUA VERIFICAR Y AJUSTAR EL NIVEL DE AGUA EN LA BANDEJA Y ACOMETIDA COMPROBAR EL EQUIPO DE ALIMENTACION Y DOSIFICACION DE PRODUCTOS QUIMICOS DE PRODUCTOS QUIMICOS VERIFICAR EL CORRECTO FUNCIONAMIENTO DE LA PURGA COMPROBAR FUNCIONAMIENTO DE LAS RESISTENCIAS DE LA DE LAS RESISTENCIAS DE LA BANDEJA LIMPIAR FILTRO DE AGUA DE LA BANDEJA VACIAR BANDEJA Y LAS TUBERIAS
  • 63. PROGRAMA DE MANTENIMIENTO PROGRAMA DE MANTENIMIENTO HIGIENICO SANITARIO DE TORRES DE HIGIENICO SANITARIO DE TORRES DE REFRIGERACION REFRIGERACION SERVICIO PUESTA EN MENSUAL SEMESTRAL TRIMESTRAL PARADA ANUAL SERVICIO PUESTA EN MARCHA MENSUAL SEMESTRAL TRIMESTRAL PARADA ANUAL LIMPIEZA Y DESINFECCION SEGÚN ANEXO 4 RD 865/2003 FUNCIONA MIENTO ANUAL TRATAMIENTO DEL AGUA TRATAMIENTO DEL AGUA BIOCIDA, ANTIINCRUSTANTE Y ANTICORROSIVO DURANTE EL FUNCIONAMIENTO DE LA INSTALACION ANALISIS DE PARAMETROS FISICOQUIMICOS ANALISIS DE PARAMETROS MICROBIOLOGICOS (AEROBIOS) ANALISIS DE PRESENCIA DE LEGIONELLA LEGIONELLA LIBRO DE REGISTRO APUNTAR CUALQUIER INCIDENCIA, ACCION O HECHO OCURRIDO EN LA TORRE ALTA DE LA INSTALACION
  • 64. Tratamientos de agua PARÁMETROS QUE AFECTAN A LA CALIDAD DEL AGUA • pH • Dureza • Alcalinidad Alcalinidad • Sólidos disueltos Cl • Cloruros • Sulfatos • Contaminación biológica (algas, bacterias Ï legionella) ( g , Ï g )
  • 65. ¿POR QUÉ ES TAN IMPORTANTE EL TRATAMIENTO DE AGUA? EL TRATAMIENTO DE AGUA?
  • 66. + COSTE Rto. Las Incrustaciones y la falta de limpieza: Las Incrustaciones y la falta de limpieza: • Reducen el Rendimiento del Sistema • Aumentan los Costes de Funcionamiento • Favorecen la Contaminación Bacteriológica Bacteriológica
  • 67. EFECTOS PRODUCIDOS POR 1 MM DE INCRUSTACIÓN EN LA BATERÍA DE UNA TORRE DE CIRCUITO CERRADO 30 % pérdida de transferencia de calor 6°C aumento temperatura de condensación 100 iento 6 C aumento temperatura de condensación 18 % más de consumo compresor kWe 70 80 90 Rendimi 50 60 70 % % R 30 40 50 10 20 mm 0 0 0,4 0,8 1,2 1,6 2 2,4
  • 68. TRATAMIENTO DE AGUA El tratamiento del Agua deberá definirse en f ió d función de: • La Calidad del Agua de Aporte • Las Características Constructivas del equipo • Condiciones operativas del equipo
  • 69. POSIBILIDAD DE BROTE EPIDEMICO DE POSIBILIDAD DE BROTE EPIDEMICO DE POSIBILIDAD DE BROTE EPIDEMICO DE POSIBILIDAD DE BROTE EPIDEMICO DE LEGIONELOSIS LEGIONELOSIS CRECIMIENTO HASTA NUMERO MICROORGANISMOS SUFICIENTES COMO PARA MICROORGANISMO ENTRE EN LA INSTALACION POR LA RED DE DISTRIBUCION CONDICIONES INCONTROLADAS (MAL ) MICROORGANISMOS SUFICIENTES COMO PARA SER UN RIESGO PARA PERSONAS SUSCEPTIBLES MANTENIMIENTO) DESCARGA DE AEROSOLES CONTAMINADOS AL AMBIENTE QUE SEA VIRULENTO PARA EL HOMBRE AMBIENTE HOMBRE PERSONAS INMUNODEPRIMIDAS EXPUESTAS A CANTIDADES SUFICIENTES DE LEGIONELLA VIABLE ES UN ENFERMEDAD OPORTUNISTA CON UNA INCIDENCIA MENOR A SU REPERCUSION MEDIATICA FUENTE: GUIA DE TECNICA PARA LA PREVENCION Y CONTROL DE LA LEGIONELOSIS EN INSTALACIONES OBJETO DEL AMBITO DE APLICACIÓN DEL REAL DECRETO 865/2003 DEL MINISTERIO DE SANIDAD Y CONSUMO
  • 70. BROTES ASOCIADOS A EQUIPOS BROTES ASOCIADOS A EQUIPOS MULTIPLICADORES (España 1989-2004 Centro Nacional de epidemiología) EQUIPOS Nº CASOS % • ACS 87 29 4% • ACS 87 29,4% • BAÑO BURBUJAS/ TERMAL 5 1,8% • OTROS (FUENTES, DEPOSITOS, ETC) 7 2,4% • RESULTADOS NEGATIVOS 39 13 2% • RESULTADOS NEGATIVOS 39 13,2% • DESCONOCIDOS 95 32,1% TORRES DE REFRIGERACION 63 21 1% • TORRES DE REFRIGERACION 63 21,1% • SE CRIMINALIZAN EQUIPOS POR DESCONOCIMIENTO REAL DE SU IMPACTO
  • 71. COMO REDUCIR EL RIESGO EN LAS INSTALACIONES DE TORRES DE REFRIGERACIÓN DE REFRIGERACIÓN NUEVOS DESARROLLOS Y TECNOLOGÍAS DE LOS FABRICANTES MEJORANDO MATERIALES Y EFICIENCIA EN EL DISEÑO TORRES ABIERTAS TORRES ABIERTAS TORRES CERRADAS TORRES CERRADAS MEJORANDO MATERIALES Y EFICIENCIA EN EL DISEÑO.
  • 72. COMO REDUCIR EL RIESGO EN LAS INSTALACIONES DE COMO REDUCIR EL RIESGO EN LAS INSTALACIONES DE TORRES DE REFRIGERACIÓN NUEVOS DESARROLLOS Y TECNOLOGÍAS DE LOS FABRICANTES NUEVOS DESARROLLOS Y TECNOLOGÍAS DE LOS FABRICANTES MEJORANDO MATERIALES Y EFICIENCIA EN EL DISEÑO. TORRES HÍBRIDAS TORRES HÍBRIDAS EQUIPOS ADIABÁTICOS EQUIPOS ADIABÁTICOS
  • 73. COMO REDUCIR EL RIESGO EN LAS INSTALACIONES DE COMO REDUCIR EL RIESGO EN LAS INSTALACIONES DE TORRES DE REFRIGERACIÓN INNOVACIONES INTRÍNSECAS EN LAS TORRES DE REFRIGERACIÓN PULVERIZADORES DE BAJA PRESIÓN ( CON MENOR ARRASTRE) PULVERIZADORES DE BAJA PRESIÓN ( CON MENOR ARRASTRE) SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA SIN PULVERIZACION (POR GRAVEDAD) SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA SIN PULVERIZACION (POR GRAVEDAD) INNOVACIONES INTRÍNSECAS EN LAS TORRES DE REFRIGERACIÓN • • SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA SIN PULVERIZACION (POR GRAVEDAD) SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA SIN PULVERIZACION (POR GRAVEDAD) • • TOBERAS INATASCABLES TOBERAS INATASCABLES
  • 74. COMO REDUCIR EL RIESGO EN LAS INSTALACIONES DE TORRES DE COMO REDUCIR EL RIESGO EN LAS INSTALACIONES DE TORRES DE REFRIGERACIÓN INNOVACIONES INTRÍNSECAS EN LAS TORRES DE REFRIGERACIÓN RELLENO DESMONTABLES Y ANTI-LEGIONELA • ELIMINADORES DE GOTAS DE ALTA EFICIENCIA Y ANTI-LEGIONELA INNOVACIONES INTRÍNSECAS EN LAS TORRES DE REFRIGERACIÓN A t A t Arrastres Arrastres Con eficiencias del 0.002 Con eficiencias del 0.002 % %
  • 75. COMO REDUCIR EL RIESGO EN LAS INSTALACIONES DE TORRES DE REFRIGERACIÓN • TRATAMIENTOS DE AGUA CORRECTOS Y EFICACES DE REFRIGERACIÓN REALIZAR UN CORRECTO MANTENIMIENTO CON 9Productos Químicos 9Dosificaciones 9Equipos Dosificadores, Sistemas Físicos, Sistemas de Filtración 9 Limpiezas y Desinfecciones, 9Purgas Automáticas, 9Seguimiento de Resultados, etc. g
  • 76. COMO REDUCIR EL RIESGO EN LAS INSTALACIONES DE TORRES DE INSTALACIONES DE TORRES DE REFRIGERACIÓN REALIZAR UN CORRECTO MANTENIMIENTO • • PROGRAMAS DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO ADECUADOS PROGRAMAS DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO ADECUADOS REALIZAR UN CORRECTO MANTENIMIENTO • • PROGRAMAS DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO ADECUADOS PROGRAMAS DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO ADECUADOS
  • 77. COMO REDUCIR EL RIESGO EN LAS INSTALACIONES DE TORRES DE REFRIGERACIÓN INSTALACIONES DE TORRES DE REFRIGERACIÓN EVITAR SITUACIONES COMO ÉSTAS
  • 78. COMO REDUCIR EL RIESGO EN LAS INSTALACIONES DE TORRES DE REFRIGERACIÓN INSTALACIONES DE TORRES DE REFRIGERACIÓN EVITAR SITUACIONES COMO ÉSTAS
  • 79. CONCLUSIONES CONCLUSIONES LAS INSTALACIONES CON LAS INSTALACIONES CON TORRES DE TORRES DE REFRIGERACION SON REFRIGERACION SON SEGURAS Y ENERGÉTICAMENTE LAS Á MÁS EFICIENTES
  • 80. CONCLUSIONES CONCLUSIONES • UN BUEN MANTENIMIENTO UN BUEN MANTENIMIENTO DE LA TORRE DE REFRIGERACION ES LA MEJOR FORMA DE MEJOR FORMA DE CONTROLAR SU HIGIENE. REALIZAR UN MANTENIMIENTO REALIZAR UN MANTENIMIENTO CORRECTO CORRECTO <> <> CUMPLIR ESTRICTAMENTE LA LEGISLACION VIGENTE CUMPLIR ESTRICTAMENTE LA LEGISLACION VIGENTE EL REAL EL REAL DECRETO 865/2003 DECRETO 865/2003
  • 81. MUCHAS GRACIAS POR SU MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCION PARA MAS INFORMACION WWW. EWK. EU U EWK EQUIPOS DE REFRIGERACION, S.A. Paseo de la Castellana 163, 10ª planta. Madrid, 28046 TELEFONO + 34 915 675 745 FAX + 34 915 675 786 FAX + 34 915 675 786