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Dosier técnico · Ingeniería HVAC

La legionelosis y las torres de refrigeración

Las torres de refrigeración, que enfrían el agua vaporizándola en el aire, pueden favorecer la propagación de la legionelosis. La bacteria prolifera entre 20 °C y 45 °C y se transmite por inhalación de gotitas contaminadas. EOLIOS te acompaña en la gestión de este riesgo.

Lectura 13 min Nivel Intermedio Salud pública e ICPE
Estudio CFD de las recirculaciones de penacho de un aerotermo — zona de riesgo de contaminación
Zona de riesgo identificada por simulación CFD — recirculación de penacho
01 — Comprender los riesgos

La legionelosis: una enfermedad respiratoria

Las torres de refrigeración, utilizadas para enfriar el agua vaporizándola en el aire, pueden favorecer la propagación de la legionelosis. La bacteria prolifera a temperaturas situadas entre 20 °C y 45 °C, en particular en las aguas calientes presentes en las torres de refrigeración.

La legionelosis es una enfermedad respiratoria grave causada por la bacteria Legionella pneumophila. Esta bacteria se encuentra de forma natural en los entornos acuáticos, como los lagos, los ríos y las fuentes de agua caliente. Se multiplica en los sistemas de distribución de agua: torres de refrigeración, sistemas de climatización, duchas y spas.

La legionelosis se transmite generalmente por la inhalación de gotitas de agua contaminada que contienen la bacteria. Las personas con mayor riesgo son las que tienen un sistema inmunitario debilitado, las personas mayores, los fumadores y las personas con enfermedades respiratorias crónicas.

Ilustración de Legionella al microscopio
Ilustración de Legionella al microscopio

Los peligros de las torres de refrigeración

Los síntomas de la legionelosis pueden incluir fiebre alta, escalofríos, dolores de cabeza, dolores musculares, tos y dificultades respiratorias. En los casos graves, la legionelosis puede provocar una neumonía potencialmente mortal.

Las torres de refrigeración, también llamadas torres de enfriamiento, son equipos utilizados para enfriar el agua vaporizándola en el aire. Se utilizan a menudo en los sistemas de climatización industriales, las centrales eléctricas y otras instalaciones donde es necesario el enfriamiento del agua.

02 — Desarrollo y transmisión

Desarrollo y transmisión de la legionelosis por las TAR

Las instalaciones propicias a la proliferación

La bacteria Legionella pneumophila se desarrolla principalmente en medios acuáticos cálidos y estancados. Prolifera especialmente bien a temperaturas situadas entre 20 °C y 45 °C, con una temperatura óptima de aproximadamente 35 °C a 40 °C. Las aguas calientes, como las presentes en las torres de refrigeración o los sistemas de distribución de agua caliente sanitaria, ofrecen condiciones ideales para su crecimiento.

Además, la Legionella es capaz de colonizar las superficies y de formar biopelículas, capas de bacterias y otros microorganismos adheridos a superficies sumergidas. Estas biopelículas proporcionan un entorno protector a la bacteria, favoreciendo su proliferación.

Principio de funcionamiento de una torre de refrigeración
Principio de funcionamiento de una torre de refrigeración

La bacteria necesita nutrientes para desarrollarse, en particular materias orgánicas presentes en el agua. La presencia de depósitos de sedimentos orgánicos o de materias orgánicas disueltas puede, por tanto, contribuir a su crecimiento.

Es importante señalar que Legionella puede desarrollarse en diversas instalaciones donde el agua se calienta y circula: torres de refrigeración, sistemas de climatización, duchas colectivas, fuentes y sistemas de riego. Es relativamente resistente a las concentraciones habituales de cloro utilizadas en el tratamiento del agua, lo que requiere niveles adecuados de desinfección para controlar su crecimiento.

La inhalación de Legionella: cómo se produce la contaminación

La propagación de la bacteria a los seres humanos se produce principalmente por inhalación de gotitas de agua contaminadas. Cuando el agua que contiene la bacteria se dispersa en forma de aerosoles o de pequeñas gotitas en el aire — en particular por torres de refrigeración, sistemas de agua caliente, duchas colectivas o bañeras de hidromasaje — , las personas presentes en las proximidades pueden inhalar estas gotitas e infectarse.

Ejemplo de zona de riesgo elevado de contaminación: identificación por simulación CFD
Ejemplo de zona de riesgo elevado de contaminación: identificación por simulación CFD

Una vez inhalada, la bacteria puede penetrar en los pulmones donde puede causar una infección respiratoria, en particular una neumonía por legionela. Cabe subrayar que la propagación se produce únicamente por inhalación de las gotitas transportadas por el aire, y no por una transmisión directa de persona a persona: la bacteria no se propaga por contacto cutáneo ni por ingestión de agua contaminada.

Para prevenir la proliferación de Legionella, es esencial implantar medidas apropiadas: limpieza regular, desinfección y mantenimiento de las instalaciones, uso de productos químicos antimicrobianos, mantenimiento de buenas prácticas de higiene y de ventilación, así como una vigilancia regular de la calidad del agua. La comprensión de estos factores es crucial para reducir los riesgos para la salud pública.

Controlar las emisiones de las torres de refrigeración

El funcionamiento de las torres de refrigeración favorece el desarrollo de la bacteria y su propagación hacia los humanos. Las emisiones de vapores de agua procedentes de las instalaciones situadas en los tejados pueden contener esta bacteria. Es, por tanto, crucial tener en cuenta el entorno circundante y controlar las emisiones de vapores de agua con el fin de reducir los riesgos de legionelosis al instalar estos sistemas.

Simulación CFD de los penachos térmicos húmedos de varios edificios de centro de datos

Para prevenir la transmisión, es esencial aplicar medidas de gestión del agua apropiadas: mantenimiento de temperaturas y de condiciones de tratamiento adecuadas para inhibir el crecimiento de Legionella. Las inspecciones regulares, la limpieza y la desinfección de las torres también son importantes para controlar la propagación de la bacteria.

03 — Reglamentación

¿Qué dice la reglamentación francesa e internacional?

Las reglamentaciones y directrices guían a los propietarios y explotadores de instalaciones que utilizan torres de refrigeración en la prevención de la legionelosis. Su objetivo es reducir el riesgo de exposición de los trabajadores y del público a Legionella pneumophila y están definidas principalmente por el Código de Salud Pública. Estas son las principales disposiciones:

Disposiciones reglamentarias

  • Declaración y registro de las TAR — los propietarios o explotadores deben declarar sus instalaciones ante las autoridades competentes, para censarlas y vigilar su conformidad.
  • Evaluación de los riesgos y medidas de prevención — evaluación de los riesgos de proliferación que conduce a medidas apropiadas (vigilancia del agua, limpieza, desinfección, temperaturas adecuadas).
  • Seguimiento y control de la calidad del agua — programas de vigilancia con análisis microbiológicos periódicos del agua tomada de las TAR.
  • Formación del personal — formación en las buenas prácticas de prevención y en la manipulación segura de los productos de limpieza y de desinfección.

Estas reglamentaciones tienen por objeto reducir el riesgo de exposición a la legionelosis asociada a las TAR. Las autoridades sanitarias locales son responsables de hacerlas cumplir y pueden realizar inspecciones regulares para asegurar su aplicación.

Las referencias reglamentarias: ICPE

En 2004, tras varios casos de legionelosis ligados a la proliferación y a la dispersión de legionelas por las torres de refrigeración, se creó la rúbrica 2921 de la nomenclatura ICPE. La reglamentación se revisó en 2013 y entró en vigor durante el año 2014. En el marco de esta rúbrica están sujetos a:

Registro — umbral E

Declaración con control — umbral DC

  • Sistemas de refrigeración evaporativos por dispersión de agua en un flujo de aire de potencia < 3000 kW
04 — Optimización CFD

Reducir los riesgos de proliferación de Legionella mediante la CFD

Análisis de riesgos y estudio de impacto mediante la simulación CFD

La CFD es un método de simulación numérica utilizado para estudiar el comportamiento de los fluidos en movimiento en sistemas complejos. En el contexto de la legionelosis y de las torres de refrigeración, desempeña un papel clave en la reducción de los riesgos de propagación de Legionella.

Permite modelizar la dispersión de las gotitas de agua contaminadas en el aire. Al comprender cómo se dispersan los aerosoles en el entorno alrededor de las torres, es posible identificar las zonas de riesgo donde las concentraciones de Legionella pueden ser elevadas — información valiosa para medidas de prevención específicas (ajuste de la ventilación, barreras físicas).

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También es posible simular el funcionamiento de las torres de refrigeración y optimizar su diseño para minimizar los riesgos. Analizando parámetros como la velocidad del aire, la temperatura del agua o la geometría de los equipos, se pueden aportar modificaciones que crean condiciones desfavorables al crecimiento bacteriano.

La CFD también puede evaluar la eficacia de las medidas de prevención implantadas: por ejemplo, simular el impacto de un tratamiento del agua o de la instalación de un sistema de filtración sobre la dispersión de Legionella. Esto permite optimizar las medidas según las características de cada instalación.

05 — Nuestros servicios

Los servicios de la oficina de ingeniería EOLIOS

EOLIOS es una empresa especializada en mecánica de fluidos que ofrece servicios de modelización CFD específicamente diseñados para las instalaciones de torres de refrigeración. Nuestro saber hacer se centra en la optimización del diseño y del rendimiento de las TAR, así como en la gestión y la reducción de los riesgos de propagación de la legionelosis.

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Estos son algunos de los servicios que proponemos:

1. Modelización CFD: EOLIOS utiliza herramientas de modelización CFD avanzadas para simular el comportamiento de los fluidos y de las partículas en las torres de refrigeración. Estas simulaciones permiten visualizar con precisión los distintos flujos de fluidos, comprender las interacciones entre el aire y el agua y evaluar los efectos de la dispersión de las gotitas contaminadas.

2. Optimización del diseño: EOLIOS ayuda a las empresas a optimizar el diseño de sus torres de refrigeración con el fin de mejorar su eficacia y reducir los riesgos. Proporcionamos recomendaciones sobre la configuración de las toberas de pulverización, la disposición de los paneles de intercambio térmico y otros parámetros de diseño.

3. Evaluación de los riesgos: EOLIOS realiza evaluaciones de los riesgos para las instalaciones existentes con el fin de identificar las zonas de riesgo elevado de proliferación. Estas evaluaciones incluyen análisis de la dispersión de gotitas contaminadas, estudios sobre la calidad del agua y recomendaciones para minimizar los riesgos.

¿Una torre de refrigeración que proteger?

Dispersión de los penachos, recirculaciones, conformidad ICPE 2921: nuestros ingenieros CFD evalúan y reducen el riesgo de legionelosis.

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De la dispersión de los penachos al confort urbano, la simulación CFD esclarece los retos sanitarios y medioambientales de la aeráulica.

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