El mantenimiento de los equipos

Como hemos podido ver estos últimos días, cuando aparecen brotes de legionella, como los recientemente registrados en Carcaixent y Alzira, a menudo se implica a las torres de enfriamiento evaporativo en estos sucesos. En esta página hemos hablado de la necesidad de que siempre que se produzca un brote de estas características se investiguen a fondo las circunstancias que lo han provocado, así como de la dificultad real de que se produzca un brote de legionelosis asociado a una torre.

También es cierto que cada vez que se detecta un nuevo caso, se ha alusión al mantenimiento de las torres que, como siempre decimos, está regulado por ley y es a esta norma a laque hay que atenerse evitando así cualquier problema. En cualquier caso, no está de más recordar unas nociones básicas acerca del mantenimiento.

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

En los equipos de refrigeración evaporativa, el enfriamiento se produce por la evaporación de una pequeña cantidad del agua en recirculación que fluye a través del equipo. Al producirse dicha evaporación, las impurezas presentes en la misma permanecen en el circuito y, salvo que una pequeña cantidad de agua conocida como purga se drene del sistema, la concentración de sólidos disueltos se incrementa rápidamente y provoca la formación de incrustaciones o corrosión. Es decir, como consecuencia de la pérdida de agua en el sistema, tanto por evaporación como por purga, su reposición resulta necesaria.

En lo que concierne a la pérdida de agua por evaporación, ésta depende de la cantidad de calor evacuada y de la humedad relativa del aire entrante, mientras que el caudal de agua de purga se determina a partir de los ciclos de concentración que, a su vez, vienen condicionados por la calidad del agua de aportación y de las especificaciones del diseño de la instalación. Los ciclos se definen como el cociente entre la concentración de sólidos disueltos en el agua de recirculación y la concentración de sólidos disueltos en el agua de aportación y, como regla general, se recomienda que estén entre 2 y 4, ya que por encima de estos niveles el agua ahorrada por utilizar pequeñas purgas se vuelve insignificante y se producen, además, altos riesgos en el funcionamiento, de forma que cualquier pérdida de control conduce al desarrollo de incrustaciones o corrosión en la instalación.

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

En próximos días, nos ocuparemos con detenimiento de las incrustaciones y corrosión habituales en el agua de reposición.

La bactería de la legionella y el agua de la red pública

La Legionella no es una bacteria que se desarrolle en las torres de enfriamiento o condensadores evaporativos, sino en las redes de agua de suministro público que llegan a estos equipos, donde, aún así, sería necesaria la existencia de un incorrecto mantenimiento de los mismos para que la bacteria se multiplique, generándose concentraciones suficientes límites como para poder afectar al ser humano.
Es decir, la Legionella nunca se produce en el interior del equipo si previamente éste no ha recibido agua con la bacteria aportada a través de la red de distribución pública. Por este motivo, llegar a la raíz del problema y como consecuencia a la solución del mismo no tiene que implicar la clausura de las torres de refrigeración sino que debe suponer buscar en origen del brote, en primer lugar, comprobando el estado microbiológico del agua de llegada a dichos equipos, es decir, es obligado determinar la concentración de unidades formadoras de colonias por litro en el agua que se suministra las torres implicadas en cualquier brote de Legionellosis, así como a todos los elementos de riesgo de la zona afectada.
Las torres de refrigeración de agua y condensadores evaporativos constituyen una tecnología segura que sólo es susceptible de desarrollar la bacteria “Legionella pneumophila”, es decir, aumentar la concentración de la misma en el agua que recircula, si el agua que recibe de la red está contaminada y el equipo no se controla ni mantiene de forma adecuada tal y como establece la ley.
Se considera que es a partir de 10.000 unidades por litro de agua cuando la concentración de Legionella puede causar brotes de Legionellosis. Como consecuencia, el agua de suministro público que llega, no sólo a los condensadores evaporativos y torres de refrigeración, sino a fuentes públicas y demás puntos de suministro, debe ser vigilada a fin de comprobar que lo hace con concentraciones inferiores a los umbrales considerados infecciosos.
Los motivos que pueden provocar la aparición de la bacteria de la Legionella en la red de agua pública son numerosos: falta de control en la calidad del suministro de agua potable, deficiencias en las conducciones y dejadez en el mantenimiento de las redes públicas.
La bacteria de la Legionella está, en consecuencia, en la red de agua potable, por lo que el hecho de que los organismos públicos, como ha ocurrido con los brotes surgidos en Navarra la pasada primavera, cierren el problema clausurando las torres que ellos consideran “implicadas” en los mismos sin realmente indagar sobre el origen real del brote y en si el mantenimiento de dichos equipos se atenía o no a la normativa, es alarmante. Invitar a los ciudadanos a “hacer vida normal” una vez que se ha procedido a dicha clausura es más que peligroso, en la medida que actividades tan cotidianas como ducharse, regar las plantas o pasear por un parque continúan resultando arriesgadas ya que la Legionella sigue estando en la red de agua potable, no en las torres clausuradas.

Legionella en Carcaixent y Alzira: ANEFRYC exige que se comprueben los niveles de concentración de la bactería en el agua de red

La Comisión Técnica de ANEFRYC, Asociación Nacional de Empresas de Frío y Refrigeración, exige una investigación a fondo sobre el origen de los casos de Legionella aparecidos en las últimas semanas en la zona de La Ribera, en Valencia, concretamente en Carcaixent y Alzira. El primero de ellos dio lugar a la activación del protocolo anti-legionella, dentro del que se considera a las torres de refrigeración como equipos de riesgo, y dio lugar al cierre preventivo de las instalaciones de una empresa de dicha localidad.

Para ANEFRYC, el esclarecimiento completo de estos casos debería llevar a determinar de forma fehaciente si las torres de refrigeración investigadas cumplían todos los requisitos de limpieza y mantenimiento que los fabricantes recomiendan y la legislación exige. Cabe subrayar que la bactería siempre se introduce en las torres de refrigeración a través del agua de red, por lo que, así mismo, el control de los niveles de concentración de dicha bactería en el agua de aportación es fundamental para prevenir los casos de Legionella y su análisis es imprescindible.

Para que se produzca un brote de legionella en un equipo de refrigeración por agua y éste llegue al ambiente se tiene que produir una cadena de sucesos altamente improbable. Estos son: uno, la llegada de una colonia virulenta de Legionella Pneumophila a través de la red de suministro de agua; dos, el funcionamiento del equipo en condiciones incontroladas; tres, la descarga de una corriente de aire con microgotas contaminadas en suspensión, que puedan llegar hasta donde se encuentran personas; cuarto y último, que un número suficiente de estas microgotas sean inhaladas por personas susceptibles de contraer la enfermedad. Si cualquiera de estos eslabones se rompe, la posibilidad de la aparición de un brote es nula.



Para prevenir el riesgo de Legionellosis, es suficiente romper esta cadena de sucesos en cualquiera de los eslabones, existiendo tres de ellos que es posible quebrar con un buen diseño y un funcionamiento correcto de la instalación: evitar las condiciones que favorecen la multiplicación de bacterias, minimizar el arrastre de aerosoles de agua en la descarga del aire de los equipos y reducir las posibilidades de inhalación por las personas mediante el adecuado emplazamiento del equipo y protección personal. De hecho, en varios brotes que se han dado a lo largo de este año el origen se ha localizado en el agua de red sin ninguna implicación de las torres.

“Como especialista en Ingeniería del Frío, y en mi condición de Secretario General de la Asociación Nacional de Empresas de Frío y Climatización, quiero expresar mi interés y el de la Asociación que represento en que se llegue al fondo de este asunto; no sólo en lo que se refiere al mantenimiento de los equipos sino también, y sobre todo, al estado del agua de red que estos reciben. Asi mismo, desde hace años venimos pidiendo que, una vez se hayan adoptado las medidas oportunas para identificar y acabar con el origen del brote de legionellosis, y concluyan las investigaciones sanitarias y judiciales que el caso requiera, se notifique oficialmente el resultado de las acciones practicadas indicando de forma fehaciente el origen del brote con el objetivo de huir de especulaciones y de acusaciones precipitadas que demasiadas veces desacreditan gratuita e injustamente a tecnologías y equipos, como las torres de refrigeración y condensadores evaporativos”, ha declarado Manuel Lamúa, Secretario General de ANEFRYC.

Recientemente, ANEFRYC ha recibido el apoyo de la Dirección General de Industria perteneciente al Ministerio de Industria y del ICAEN, Instituto Catalán de Energía, que reconocen el papel fundamental de los equipos de refrigeración evaporativa en la eficiencia energética de nuestra industria. Entre las ventajas medio ambientales, energéticas y económicas de las torres de refrigeración y condensadores de agua cabe recordar los menores consumos de energía eléctrica y de agua en origen, el menor potencial de fugas de refrigerante a la atmósfera, el menor impacto ambiental acústico y por efecto invernadero, la posibilidad de uso de refrigerantes de bajo impacto medioambiental o la reducción del coste de inversión en instalaciones, entre otros.

El enfriamiento evaporativo y el calentamiento global

Mucho hemos hablado en esta página de los beneficiosde las torres de enfriamiento y condensadores evaporativos, de su respeto al medio ambiente y de su contribución al ahorro energético. Y no es sólo porque nosotros lo digamos. Prestigiosos estudios respaldan estas afirmaciones.
Uno de ellos es la encuesta realizada por la Real Sociedad de Química del Reino Unido, que revela la falta de información acerca del calentamiento global y su repercusión en la consideración errónea de las torres de refrigeración como causantes de este fenómeno. El informe defiende la utilización de los equipos de refrigeración como generadores de energía y descarta cualquier relación de los mismos con el cambio climático. En realidad, estos equipos emiten vapor inocuo procedente de la evaporación de agua y su utilización favorece el ahorro energético y disminuye el efecto invernadero.
En la actualidad, el ahorro de energía y la reducción de las emisiones de gases efecto invernadero resultan cruciales para el mantenimiento del equilibrio medioambiental, en la medida que el calentamiento global amenaza, entre otras cosas, con provocar el retroceso de la economía mundial en un 20 por ciento. En este contexto, la utilización de torres de enfriamiento y condensadores evaporativos resulta crucial, ya que favorece ambos objetivos.
El estudio concluye que, con independencia del tipo de fuentes energéticas que se utilicen en el futuro, las plantas de refrigeración constituirán un elemento esencial en la generación de energía, teniendo en cuenta que, en sí, no contribuyen al cambio climático.

¿Y en la industria?

Más de 500.000 instalaciones industriales en toda Europa utilizan equipos de enfriamiento evaporativo, una cifra que viene a confirmar la eficacia y versatilidad de esta tecnología en el campo de la refrigeración industrial.
En la actualidad, estos equipos se utilizan para casi todas las aplicaciones que requieren refrigeración, en la medida que facilitan y optimizan muchas de las operaciones llevadas a cabo en la industria, incrementan el ahorro de energía y proporcionan importantes ahorros. En este sentido, pueden econtrarse equipos de enfriamiento evaporativo en industrias petroquímicas y farmacéuticas, alimentarias, automovilísticas e, incluso, en procesos de producción de acero. Lo mismo ocurre en plantas de fabricación de componentes de electrónica y semiconductores o en las plantas de congeneración, donde también se aplica frecuentemente esta tecnología.
La utilización del principio de enfriamiento evaporativo es cada vez más utilizado en centrales eléctricas y en la refrigeración de maquinaria, como es el caso de compresores o motores de combustión interna.

Costes reducidos

En diferentes ocasiones, nos hemos referido a las ventajas aportadas por la utilización de condensadores y torres de enfriamiento evaporativo, sobre todo, frente al empleo de soluciones alternativas. En este sentido, hemos venido hablando de su contribución a la eficiencia energética y su respeto por el medio ambiente, entre otros aspectos, aunque, hasta ahora, habíamos pasado por alto una de sus principales ventajas: el inferior consumo de recursos.
Las instalaciones frigoríficas que condensan con esta tecnología requieren una inversión menor en la instalación sin merma de la seguridad ni de la calidad; su compresor y motor de accionamiento eléctrico son menores y, por lo tanto, más económicos; los costes más reducidos en insonorización muy reducidos, en la medida que el nivel de ruido es inferior al generado por otros equipos; y el espacio que ocupan más reducido que requerido, por ejemplo, por los condensadores por aire y aerorefrigeradores.
En la misma línea, en la medida que el agua de enfriamiento es recirculada, se producen unas mínimas pérdidas de agua. El ahorro de agua, comparado con un sistema de refrigeración de un solo paso, supera el 95 por ciento. Por último, las necesidades de energía eléctrica también son muy bajas. Como se necesita aproximadamente una cuarta parte de aire, en comparación con un equipo de enfriamiento por aire, el consumo de energía de motores de ventiladores es muy inferior.

La condensación por agua versus la condensación por aire

La eficiencia energética de la condensación por agua es algo que ya industria y muchos organismos oficiales reconocen ya. Pero, para profundizar en esta idea, nada mejor en un ejemplo: la hipotética sustitución de la condensación por agua por la condensación por aire supone incrementar el gasto energético del 20 al 80 por ciento o más para producir el mismo frío; puesto que la temperatura de condensación aumenta en un intervalo que oscila entre 6 y 18 K.

El hecho de que una instalación frigorífica condense a una temperatura más alta implica:

- Presiones de condensación más elevadas, lo cual acarrea un mayor riesgo de fugas del refrigerante de la instalación y el consiguiente impacto ambiental, o efecto invernadero directo.

- Incremento del coste de producción en la industria, con la consiguiente disminución de la competitividad de las empresas frente a otros proveedores sujetos a legislaciones menos restrictivas.

Al aumentar la temperatura de condensación, disminuye la producción frigorífica de una instalación. Esto quiere decir que, para producir el mismo efecto frigorífico, se necesita:

o un compresor mayor, más caro
o un motor eléctrico de accionamiento mayor, más caro
o un condensador mayor, más caro
o un condensador con más ventiladores, más ruido, más coste de insonorización
o mayor consumo de agua en origen: para producir 1 kWh se consume
como media 100 l. de agua
o mayor consumo energético
o mayor impacto ambiental por necesitarse más instalaciones generadoras de electricidad, las cuales emiten más CO2 a la atmósfera. Mayores costes por emisiones de CO2
o mayores pérdidas de energía en transportar esa mayor energía eléctrica demandada desde la central generadora hasta el punto donde se encuentra el equipo receptor
o mayor valor absoluto de las puntas de demanda de energía eléctrica, lo que supone nuevas inversiones en centrales generadoras (2.839 MW<>3 nucleares/7 de ciclo combinado) y en líneas de distribución.

Según esto, cabe decir que sustituir las torres y condensadores evaporativos de las instalaciones de refrigeración y aire acondicionado existentes en España por aerorefrigeradores y condensadores enfriados por aire supondría incrementar la potencia eléctrica generada necesaria en aproximadamente 2.839 MW, lo cual equivale a construir, para asumir tal incremento, 3 centrales nucleares de tipo medio o 7 centrales térmicas de ciclo combinado.