Refrigerar por evaporación: eficaz, pero bajo vigilancia
Las torres de refrigeración (TAR) expulsan al exterior el calor de las instalaciones de climatización y de proceso. Su principio — refrigerar el agua por evaporación — es notablemente eficaz, pero se acompaña de la dispersión de un penacho de aire caliente y húmedo cargado de finas gotitas.
Este penacho cristaliza tres retos indisociables: un riesgo sanitario (la legionela), un marco reglamentario estricto (ICPE) y una dificultad aeráulica (la recirculación). Los tres se tratan en conjunto.
¿Qué es una torre de refrigeración?
Una torre de refrigeración es un equipo que evacúa el calor de un circuito de agua poniéndolo en contacto con un flujo de aire. En una TAR húmeda, una parte del agua se evapora: es este cambio de estado el que asegura una refrigeración muy eficaz, pero genera un penacho de aerosoles.
Se distinguen principalmente:
Vía húmeda abierta
- El agua del circuito está en contacto directo con el aire.
- Muy eficaz, pero riesgo sanitario más elevado.
Vía húmeda cerrada
- El circuito está aislado; el agua de riego escurre por el exterior.
- Buen equilibrio rendimiento / control del riesgo.
Vía seca / híbrida
- Intercambio sin evaporación (o parcial).
- Menos riesgo, pero menos eficaz con calor intenso.
El riesgo de legionela
El agua templada y estancada de las TAR ofrece un medio favorable al desarrollo de las legionelas, unas bacterias que, dispersadas en el aire en forma de aerosoles, pueden provocar una infección pulmonar grave: la legionelosis.
El peligro no es el agua en sí sino las microgotitas arrastradas por el penacho, que pueden ser inhaladas a distancia. De ahí una doble exigencia: controlar la proliferación (tratamiento, mantenimiento, vigilancia) y evitar que el penacho sea reinhalado — en particular a través de las tomas de aire nuevo del edificio y del vecindario.
Dosier dedicado: la legionelosis y las torres de refrigeraciónEl marco reglamentario ICPE (rúbrica 2921)
En Francia, las instalaciones de refrigeración por dispersión de agua en un flujo de aire se rigen por la rúbrica 2921 de la nomenclatura de las instalaciones clasificadas para la protección del medio ambiente (ICPE). Según la potencia térmica evacuada, la instalación está sujeta a declaración o a registro.
El marco impone en particular un análisis metódico de riesgos (AMR) de proliferación y de dispersión de las legionelas, un plan de mantenimiento y de vigilancia, y controles periódicos. La implantación y el control de la dispersión del penacho forman parte integrante de esta demostración de seguridad.
La conformidad no se limita al mantenimiento
A menudo se piensa la reglamentación TAR desde el ángulo del tratamiento del agua. Pero la demostración de control del riesgo incluye también la aeráulica: probar que el penacho no vuelve hacia las tomas de aire ni hacia las zonas frecuentadas. Ahí es donde la simulación aporta una prueba cuantificada.
La recirculación de los penachos: el verdadero reto aeráulico
El penacho expulsado por una TAR es caliente y húmedo. Según el viento, el relieve y los edificios vecinos, puede:
Recircular hacia la TAR
- El penacho vuelve a la aspiración de la torre: el aire recogido ya está caliente y húmedo.
- Consecuencia: caída de rendimiento y sobreconsumo.
Alcanzar las tomas de aire
- El penacho es reinhalado por las tomas de aire nuevo del edificio o del vecindario.
- Consecuencia: riesgo sanitario y no conformidad.
Estos dos fenómenos dependen finamente de la geometría del emplazamiento, de la altura de expulsión, de la velocidad de eyección y de las condiciones de viento. Las reglas fijas de distancia no bastan para garantizarlos.
El diagnóstico por simulación CFD
La simulación CFD modela la expulsión de la TAR, el emplazamiento y su entorno, y luego calcula la trayectoria del penacho y su dilución para cada condición de viento. Así se verifica, de forma cuantificada:
La no recirculación
- Concentración y temperatura del aire recogido por la TAR.
- Margen de rendimiento en las peores condiciones.
La protección de las tomas de aire
- Dilución del penacho en las tomas de aire nuevo y zonas sensibles.
- Cumplimiento de los objetivos sanitarios y reglamentarios.
Prevenir y bien implantar
A partir del diagnóstico, se optimiza la instalación mediante palancas concretas:
| Palanca | Efecto |
|---|---|
| Altura de expulsión | Elevar el punto de expulsión aleja el penacho de las tomas de aire y de las zonas bajas. |
| Velocidad de eyección | Una velocidad suficiente impulsa el penacho más alto y acelera su dilución. |
| Orientación y posición | Tener en cuenta los vientos dominantes y la implantación de los edificios vecinos. |
| Distancias a las tomas de aire | Alejar y proteger las entradas de aire nuevo de las zonas de caída. |
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