Refrigeración evaporativa y eficiencia energética de los edificios

Refrigeración evaporativa y eficiencia energética de los edificios

La refrigeración por condensación evaporativa se convierte en una alternativa real de ahorro energético en el sector de la construcción y rehabilitación

La sostenibilidad es clave para el futuro del sector de la construcción. La eficiencia energética es una necesidad económica, además de legal en aras del cumplimiento de los acuerdos internacionales de reducción de emisiones de CO2. En este contexto, los datos de consumo son preocupantes y permiten reivindicar la refrigeración evaporativa como un factor de ahorro, especialmente si se compara con otras alternativas.

España está lejos de alcanzar los objetivos deseables en materia de ahorro energético en construcción y rehabilitación, tal y como lo demuestran los diferentes informes publicados a este respecto. Los datos que se ofrecen son preocupantes y la adopción de medidas que permitan reducir el consumo resulta prioritaria.

En este contexto, en la actualidad el uso generalizado del aire acondicionado es uno de los grandes responsables de la elevada demanda de energía existente. En consecuencia, asegurar la eficiencia energética en los sistemas de climatización en edificios, ya sean industriales, comerciales o residenciales, es imprescindible para conseguir los objetivos de ahorro que priman en cualquier construcción. Y es aquí donde entra en juego la refrigeración evaporativa (torres de refrigeración y condensadores evaporativos).

 

Refrigeración por condensación evaporativa
Sin bien es cierto que, tradicionalmente, las medidas articuladas de cara a fomentar la eficiencia energética en este sector han puesto el foco en la utilización de energías renovables, la refrigeración por condensación evaporativa es fundamental para lograr el ahorro energético, sobre todo si se compara con alternativas como la refrigeración por aire.

La refrigeración por condensación evaporativa se convierte, en consecuencia, en una alternativa real en el sector de la construcción y de la rehabilitación, en la medida que en las instalaciones de climatización y refrigeración, la eficiencia energética y el consumo de energía eléctrica, están directamente relacionados con la temperatura de condensación del refrigerante utilizado, menor en la condensación evaporativa que en la condensación por aire.

La situación en España
Cuatro de cada cinco edificios en España, es decir hasta un 82% del parque construido, son ineficientes enérgicamente, según recoge un estudio de Greenward Partners, consultora especializada en ahorro energético. El mismo estudio indica que tres de cada cuatro también los son en la Unión Europea (UE). En el caso de España, se trata, en buena parte, de edificios antiguos, anteriores a los años ochenta en un 55% de los casos y con más de cincuenta años de vida en otro 20%; inmuebles inadaptados desde el punto de vista energético.

El potencial de los edificios eficientes enérgicamente es enorme, resultando mucho más económicos, aunque sí se requeriría una inversión importante al objeto de adaptar estos inmuebles a los requerimientos actuales, inversión que, tal y como se recoge en el citado informe, el Ministerio para la Transición Ecológica cifró el pasado año en más de 40.000 millones de euros.

De no adoptarse las medidas apropiadas, la Agencia Internacional de la Energía apunta que la demanda global de energía aumentará un 50% antes de 2050. Basta echar un vistazo a las cifras actuales de consumo energético para entender esta preocupación:

  • En España, los edificios son responsables del 31% del consumo de la energía.
  • El consumo energético medio por hogar en España se sitúa cerca de los 4.000 kWh anuales, según un estudio del IDAE (Instituto de Diversificación y Ahorro de la Energía), es decir, los hogares españoles consumen la quinta parte de toda la energía empleada en España.
  • Solo en la Comunidad de Madrid el gasto doméstico en calefacción, aire acondicionado y agua caliente sanitaria ronda una media anual del 23%.

Aunque en España se están dando algunos pasos para cumplir con la normativa europea, como es la reciente aprobación de la modificación del Código Técnico de la Edificación, a nuestro país todavía le queda mucho por hacer en materia de construcción energéticamente eficiente. En consecuencia, cualquier actuación destinada a la mejora energética de la climatización en edificios tendrá una fuerte repercusión en el consumo global.

La refrigeración evaporativa

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

En relación con otras alternativas:

  • 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. Esta tecnología, empleada en las instalaciones frigoríficas y de aire acondicionado con condensación por agua, contribuye a la reducción del efecto invernadero al limitar las emisiones de CO2 indirectas, gracias al ahorro de energía eléctrica consumida, y directas, debido al menor riesgo de fugas de gases refrigerantes al trabajar las instalaciones con presiones relativamente más reducidas.
  • Precisamente, la disminución del consumo energético y de las fugas de gas se consigue por la eficiencia del proceso y el alto rendimiento energético. La posibilidad de conseguir temperaturas de enfriamiento de agua en nuestra zona climática de hasta +25ºC o inferiores, permite el empleo de intercambiadores de calor intermedios, lo que significa que el fluido procesado puede enfriarse en circuito cerrado hasta 30ºC o menos. En comparación, con los equipos de enfriamiento de agua enfriados por aire, que dependen de la temperatura ambiente de bulbo seco, las temperaturas mínimas que pueden lograrse son muy superiores y pueden llegar hasta los 50ºC.
  • Hablando en términos generales, para un consumo energético, las torres de refrigeración disipan aproximadamente cuatro veces más calor que los sistemas secos y el doble que los sistemas híbridos. En este aspecto, la ventaja de las torres de refrigeración y condensadores evaporativos es clara.
  • Otra ventaja de estos equipos reside en que el espacio ocupado por los sistemas húmedos es siempre inferior al de otras tecnologías.
  • Por último, la torre de refrigeración es el equipo más silencioso, con un 9% menos de presión sonora que los adiabáticos y un 7% menos que los sistemas secos, mientras que los híbridos son los equipos que emiten más ruido.

 

Contribución en edificios de energía de consumo casi nula
Las aportaciones de esta tecnología en materia de construcción y rehabilitación sostenible se recogen en resumen en los siguientes puntos:

  • En las instalaciones de climatización y refrigeración, la eficiencia energética y el consumo de energía eléctrica están directamente relacionados con la temperatura de condensación del refrigerante utilizado, menor en la condensación evaporativa que en la condensación por aire.
  • Desde el punto de vista económico, estos equipos ofrecen una combinación idónea de uso de energía y coste de instalación, que deriva en una óptima relación inversión/rendimiento frente a soluciones similares. Además, la inversión media inicial es menor y resulta de rápida recuperación gracias al ahorro energético generado.
  • La utilización de agua es reducida, de modo que el ahorro, comparado con sistemas de refrigeración de un solo paso, supera el 95%. El agua es recirculada y devuelta al ambiente en forma de vapor y de agua de drenaje.
  • La evolución técnica que han experimentado estos sistemas en los últimos años ha incrementado las garantías de seguridad y de eficiencia. Numerosas innovaciones optimizan el rendimiento energético de las torres de enfriamiento.Éste es el caso de los motores de alta eficacia, que responden a las normas IE 2 e IE 3 y ofrecen un rendimiento muy elevado. A ello contribuyen los convertidores de frecuencia que permiten la regulación y el control del funcionamiento del equipo de manera que la necesidad de energía se ajusta a las necesidades de consumo y mantenimiento.

El resultado es un funcionamiento de la torre “a la carta” con la consiguiente optimización energética.

Para concluir, citar que el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático, ha incidido en la implementación de buenas prácticas y tecnologías para conseguir urbes más eficientes y estabilizar, de este modo, el consumo energético en edificios, o incluso su descenso en los próximos treinta años.

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