Enfriamiento evaporativo: enfriar el aire con agua

 

La evaporación del agua requiere energía: alrededor de 700 W por litro.  En el caso de la humidificación a vapor, la energía necesaria para que hierva el agua es suministrada por una fuente externa, normalmente electricidad.
Sin embargo, el agua puede introducirse en el ambiente después de ser atomizada en finísimas gotitas microscópicas, que se evaporan espontáneamente, absorbiendo la energía necesaria del aire circundante. En consecuencia, el aire se enfría.
Por lo tanto, se puede afirmar que cuando el agua se evapora, el calor sensible del aire (temperatura) se convierte en calor latente (humedad).  Este proceso se conoce como enfriamiento evaporativo.

 

diagramma psicromnetrico

 

 

100 kg de agua evaporada
absorben alrededor de 69 kW de calor del aire,
con un consumo energético inferior a 1 kW.

 

Los humidificadores adiabáticos tienen un consumo de energía muy bajo, la única energía necesaria está en la atomización del agua.  Hay diferentes tecnologías disponibles, si bien los sistemas de enfriamiento evaporativo son generalmente soluciones ecológicas y de ahorro de energía.
 

La humidificación adiabática puede utilizarse en tres situaciones: enfriamiento evaporativo directo, enfriamiento evaporativo indirecto y para chillers y drycoolers.
 

Enfriamiento evaporativo directo (DEC)


DEC (Direct Evaporative Cooling) consiste en enfriar y humidificar el aire fresco en la entrada de la UTA.  Esta tecnología es muy eficiente, especialmente cuanto el aire exterior es caliente y seco, o en aplicaciones que requieren tanto el control de la humedad, como la absorción del calor generado por los equipos, como por ejemplo los data centers.

condotta

 


Enfriamiento evaporativo indirecto (IEC)

Si la humedad exterior es alta, se puede utilizar el enfriamiento evaporativo indirecto, IEC (Indirect Evaporative Cooling).  Este técnica utiliza un humidificador adiabático combinado con un intercambiador de calor, que puede ser de placas o un recuperador de calor.  El aire de retorno se humidifica y enfría antes de descargarse, y a su vez enfría el aire en la entrada a través del intercambiador de calor.  El IEC tiene dos características únicas: la corriente de aire fresco se enfría sin ser humidificado, lo cual es positivo en climas calurosos y húmedos, y las dos corrientes de aire no se mezclan, un requisito fundamental en aplicaciones donde la pureza del aire se controla estrictamente, como por ejemplo la industria farmacéutica.

condotta

 

Enfriamiento evaporativo para chillers y drycoolers

Instalar atomizadores de agua cerca de un chiller o drycooler permite enfriar el aire exterior con un mínimo consumo de energía: el resultado es que el sistema funciona igual que si la temperatura fuese inferior.  Por ejemplo, incluso a temperaturas de más de 30°C, el sistema de refrigeración funciona como con una temperatura equivalente de 25°C, y opera perfectamente incluso durante picos de temperatura en verano, cuando normalmente no sería capaz de disipar el calor debido a la excesiva temperatura exterior.
 

drycooler
 

Las técnicas de enfriamiento evaporativo pueden integrarse fácilmente en los sistemas ya existentes, logrando los siguientes beneficios:

 Inversión inicial inferior;
 Importante ahorro energético: se necesita menos energía para enfriar;
 Reducción en la demanda de picos de energía, con una mayor independencia de la electricidad;
 No se utilizan clorofluorocarbonos;
 Dimensiones y tamaño (kW) del conducto más pequeños en los dispositivos de enfriamiento;
 Reducción de las emisiones de CO2; menor coste de funcionamiento a lo largo del ciclo de vida de la aplicación.

 

CAREL dispone de una extensa gama de soluciones, con un amplio rango de caudales, características y modos de funcionamiento, tanto para instalación en conducto como para enfriar/humidificar directamente en ambiente.
 

Humidificadores centrífugos Humidificadores por ultrasonidos Atomizadores de aire comprimido y agua Humidificadores de agua presurizada Atomizadores - enfriamiento evaporativo