En El Punto De Mira: Enfriamiento Adiabático
El consumo energético y de agua son una preocupación cada vez más común para las empresas, debido tanto a razones financieras como ambientales. El enfriamiento adiabático, en combinación con los controles inteligentes, puede desempeñar un papel crucial en la reducción del consumo de agua y de energía. La tecnología adiabática también amplía la gama de sistemas de enfriamiento y refrigeración que usan refrigerantes naturales, y puede ayudar a adaptar los sistemas de enfriamiento del futuro a medida que las temperaturas globales aumentan.
“Hay beneficios importantes derivados del uso de un sistema de enfriamiento adiabático en comparación con una torre de enfriamiento convencional, en particular en los cada vez más numerosos lugares en los que la escasez de agua está convirtiéndose en un problema”, comenta Raúl Alanís, coordinador de proyectos de Güntner. “Güntner ha sido un líder en este sector durante mucho tiempo, y nuestra tecnología ofrece intercambiadores de calor por aire o enfriadores de fluido y condensadores con un excelente rendimiento, costos operativos bajos y de dimensiones reducidas”.
LOS CONTEXTOS AMBIENTAL Y ECONÓMICO
Existen razones de peso para tratar de reducir el consumo de agua y energía eléctrica.
El aumento en la demanda de agua, la contaminación y el cambio climático en particular están contribuyendo a la escasez de este líquido vital en muchas regiones del planeta. Como consecuencia, las compañías están bajo una gran presión, tanto normativa como ética, para hacer cuanto les sea posible a fin de reducir su consumo de agua. También existen motivos financieros: el recurso más valioso de la Tierra también está sujeto a la ley de la oferta y la demanda, y los precios del agua están al alza en muchas partes del mundo.
En lo que respecta a la energía eléctrica, también hay muchas razones de peso para reducir el consumo. A pesar de que los países alrededor del mundo están intentando cambiar a fuentes de energía renovables para alcanzar cero emisiones netas de carbono, apenas un puñado de naciones depende exclusivamente de las energías renovables. Los combustibles fósiles, incluyendo el carbón, el petróleo y el gas natural, siguen suministrado alrededor del 80% de la energía mundial, y son responsables de más del 75% de las emisiones de gases de efecto invernadero. Eventos geopolíticos recientes también han provocado el alza de los precios de la energía, lo cual afecta a varios países. Incluso naciones que, como Brasil, dependen significativamente de la energía hidroeléctrica, han registrado un aumento de precios debido a la escasez de agua.
En los años próximos, es posible que el consumo de agua y energía siga siendo considerable.
LA TECNOLOGÍA
El Sistema de enfriamiento adiabático de Güntner ofrece ahorros significativos en el consumo del agua y el uso eficiente de la energía en comparación con una torre de enfriamiento convencional, entre otros beneficios.
Las torres de enfriamiento y los sistemas evaporativos tradicionales usan grandes cantidades de agua. Sin embargo, un sistema de enfriamiento adiabático opera como un sistema de enfriamiento en seco la mayor parte del tiempo, y solamente usa agua cuando la temperatura ambiente es particularmente alta o bien cuando el sistema de enfriamiento está sometido a cargas pesadas.
Güntner ha sido líder en el campo de la tecnología adiabática durante más de treinta años. Su Sistema de enfriamiento adiabático con hydroBLU™ cuenta con tecnología de transmisión de calor y controles, lo que reduce el consumo de agua hasta en un 90% en comparación con un sistema de enfriamiento por agua. Las unidades están disponibles en una amplia variedad de capacidades, desde 40 kW hasta más de 2,500 kW. Húmedo cuando es necesario y seco cuando no, hydroBLU™ combina la confiabilidad y facilidad de uso de un enfriador de fluido/condensador con las eficiencias características de los intercambiadores de calor de enfriamiento por agua.
“Lo más importante es que esto fue desarrollado como un sistema”, comenta Herbert Schupfer, director de Soluciones Futuras en Güntner. “No solo fue cuestión de agregar paneles y empezar a rociar grandes cantidades de agua, que es lo que muchas de las primeras soluciones hacían. Nuestro controlador aicore™ fusion tiene un algoritmo patentado que permite optimizar la cantidad de agua que se está usando al tomar en cuenta datos ambientales tales como la temperatura del aire y la humedad, así como cuánta agua está disponible y cuánta de esta puede evaporarse. Luego el cliente es quien tiene que determinar cuánta agua usar, cuál es el rendimiento deseado o cuánta energía debe ahorrarse”.
Los expertos de Güntner configurarán el sistema de enfriamiento en función de las preferencias específicas del usuario a fin de optimizar el ahorro de agua o energía, tomando en cuenta también el historial climático del lugar donde se instala el equipo. Una vez que el sistema está en funcionamiento, el control inteligente integrado monitorea continuamente todos los parámetros significativos y adapta de manera automática el modo de operación a las necesidades predominantes. Esto permite mantener costos operativos bajos así como optimizar las unidades individuales.
Recientemente Güntner rediseñó su tecnología hydroBLU™ con la introducción de nuevos paneles más gruesos que incrementan la eficiencia del proceso adiabático. También se rediseñó el sistema de humidificación para hacer más accesibles los componentes y facilitar los procesos de instalación y mantenimiento.
En una planta en Montague, en el estado de California en EUA, Güntner pudo evaluar el consumo anual de energía eléctrica y agua con hydroBLU™ en comparación con una unidad de enfriamiento evaporativo convencional. Gracias a la tecnología hydroBLU™, fue posible lograr un ahorro combinado del 45% en los costos de energía eléctrica y agua, además de que se registró un ahorro del 80% en el consumo de agua: el evaporador consumió la abrumadora cantidad de casi 4,9 millones de litros de agua al año en comparación con los apenas 984 mil litros empleados por el Enfriador de Fluido con hydroBLU™.
Además de reducir el consumo de agua y energía eléctrica, la tecnología adiabática de Güntner aporta otros beneficios. Por ejemplo, debido a que no es necesario usar químicos o tratar el agua, se requiere menos mantenimiento. Y en términos de seguridad, ya que no hay formación de aerosoles ni acumulación de agua estancada, es posible minimizar las infestaciones bacterianas. El serpentín del intercambiador de calor permanece completamente seco, lo que evita la acumulación de depósitos en las aletas.
REACONDICIONAMIENTO
Los sistemas existentes pueden reacondicionarse con facilidad, lo que brinda una gran variedad de beneficios.
En Europa, el grupo Güntner ofrece un servicio de reacondicionamiento que consiste en instalar la tecnología hydroBLU™ a sistemas de refrigeración y enfriamiento existentes .
“Es un proceso muy sencillo, solo toma unos días y el sistema existente sigue operando durante la instalación”, explica Marco Baumann, director de Servicio para Europa en Güntner. “Podemos calcular con anticipación cuáles serán los beneficios y cuánto tiempo transcurrirá antes de que el cliente obtenga un rendimiento sobre su inversión”.
El proceso de reacondicionamiento no solo es una manera de reducir el consumo de agua y energía: también puede ser parte de una estrategia de gestión de riesgos. Si, según las predicciones, las temperaturas globales siguen en aumento, es posible que pronto los sistemas implementados hace cinco o diez años no tengan la capacidad de funcionar correctamente durante los periodos pico. Reacondicionar un sistema con hydroBLU™ es una solución de bajo costo para adaptar un equipo para el futuro.
Una de las principales cadenas de supermercados en Europa ya eligió esta opción. En 2021, cuando el sistema de enfriamiento de una de sus tiendas en Francia tuvo dificultades para funcionar durante las olas de calor, Güntner resolvió el problema mediante la instalación de hydroBLU™. La compañía, impresionada con los resultados, subsecuentemente decidió reacondicionar de la misma forma varias de sus sucursales en Francia, Hungría, Alemania y Chipre. Y al ver las ventajas de un sistema adiabático, la cadena ahora instala hydroBLU™ de manera rutinaria en todos sus proyectos nuevos o de reacondicionamiento en regiones cálidas.
El proceso de reacondicionamiento con hydroBLU™ también puede ser una solución conveniente y rentable si los reglamentos de un país requieren la reducción del uso de energía.
“Recientemente en Francia hubo cambios en las normas existentes que obligaron a las compañías a mejorar la eficiencia energética general de sus edificios”, comenta Schupfer. “Muchas compañías ya habían implementado medidas para el ahorro de energía por razones tanto financieras como de sostenibilidad, de modo que buscaban la manera de lograr reducciones aún mayores. El reacondicionamiento de sus sistemas ofreció una solución no invasiva y de costo relativamente bajo”.
SISTEMAS ADIABÁTICOS EN ACCIÓN
Los sistemas adiabáticos pueden emplearse en una gran variedad de industrias, en particular en aplicaciones de aire acondicionado, enfriamiento de procesos, refrigeración y centros de datos.
AIRE ACONDICIONADO, EUA
Cuando una tienda de descuento decidió renovar el equipo de refrigeración de sus 24 centros de distribución en toda la Unión Americana, reducir el consumo de agua fue una consideración importante. Por esa razón, decidió instalar condensadores de amoníaco High Density de Güntner con hydroBLU™ . “La compañía se percató de que, en comparación con torres de enfriamiento convencionales, podía reducir su uso de agua entre un 60 y 90%”, declara Neil Boucher, director nacional de ventas para Güntner en Estados Unidos. “Estamos hablando de un ahorro de millones y millones de galones de agua”.
ENFRIAMIENTO DE PROCESOS, MÉXICO
Uno de los principales fabricantes de electrodomésticos en México necesitaba reducir el consumo de agua en todas sus plantas del país. Así, decidió que la mejor opción para el sistema de enfriamiento en las salas de sus compresores de aire se encontraba Enfriadores de Fluido V-shape VARIO con hydroBLU™ de Güntner debido a que son fáciles de instalar, a su capacidad y a su gran variedad de configuraciones.
CENTRO DE DATOS, CHINA
En la ciudad de Zhangjiakou al norte de China, uno de los centros de datos de una de las compañías de comercio electrónico más grandes del país emplea una nueva tecnología que en tiempos recientes ha ido ganando terreno en el sector: el enfriamiento por inmersión. En este proceso, los servidores se sellan herméticamente dentro de un líquido especial no conductor que se evapora y luego se condensa en un serpentín de enfriamiento en la parte superior de la cámara. El calor se disipa mediante cuatro Enfriadores de Fluido V-shape VARIO con hydroBLU™ de Güntner instalados en el exterior del edificio. Comparado con otros sistemas convencionales, el centro de datos ahorra aproximadamente el 95% de la energía de enfriamiento y el 80% de los costos de refrigeración.
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CENTRO DE DATOS, EUA
La minería de criptomonedas emplea grandes cantidades de energía, de modo que las compañías que se dedican a esta actividad suelen migrar a lugares que ofrecen los costos más bajos. Para una compañía, esto implicó asentarse en un área remota de Texas. Desafortunadamente, ahí escasea el agua. Por ello, eligió una solución adiabática consistente en 40 Enfriadores de Fluido V-shape VARIO con hydroBLU™, los cuales le permitirían operar con un máximo de eficiencia y un consumo mínimo de agua.
SISTEMAS ADIABÁTICOS Y REFRIGERANTES NATURALES
Güntner lleva ya muchos años liderando el uso de refrigerantes naturales, en particular dióxido de carbono, amoníaco e hidrocarburos. El enfriamiento adiabático brinda beneficios para todos los sistemas que emplean refrigerantes naturales, pero en concreto permite que los sistemas de CO₂ operen con mayor eficiencia en modo transcrítico en climas templados y calurosos.
TIENDA DE DESCUENTO AL POR MAYOR, CHINA - CO₂
Para el año 2030, Metro, la cadena alemana de tiendas de autoservicio mayoristas, planea usar refrigerantes naturales en todas sus tiendas alrededor del mundo en donde sea económicamente viable. Esto incluye la primera planta con CO₂ transcrítico en China, ubicada en la tienda de descuento de la compañía en Pekín. Cuando el verano está en su apogeo, las temperaturas en la ciudad pueden alcanzar los 40 °C, pero gracias al Enfriadores de Fluido V-shape VARIO con hydroBLU™, la temperatura del aire que llega al serpentín es significativamente más baja, lo que mejora el COP hasta en un 50%.
PISTA DE HIELO, CHINA - CO₂
El objetivo estipulado de los Juegos Olímpicos y Paralímpicos de Invierno que se celebraron en China en 2022 fue lograr que este magno evento fuera tan sostenible como fuera posible. Por esa razón, la superficie de 12,000 m2 de hielo en el nuevo Óvalo Nacional de Patinaje de Velocidad de Pekín, conocido como “La Cinta de Hielo”, se mantiene a una temperatura constante mediante un sistema de enfriamiento con CO₂ transcrítico. Este es el sistema de CO₂ más grande en China, e incluye seis Enfriadores de Gas V-shape VARIO con hydroBLU™.
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CENTRO DE DISTRIBUCIÓN, MÉXICO - CO₂
El sistema de refrigeración con CO₂ transcrítico más grande en México opera con la ayuda de dos enfriadores de gas V-shape VARIO con hydroBLU de Güntner. Este se ubica en un centro de distribución con áreas para almacenamiento frigorífico y procesamiento de alimentos en la Ciudad de México, el cual requería un sistema que combinara un bajo consumo de agua con el uso de un refrigerante natural de bajo impacto para el calentamiento global, todo con una máxima eficiencia operativa.
REFRIGERACIÓN INDUSTRIAL, MÉXICO - AMONÍACO
La escasez de agua es un problema común en México, donde el enorme acuífero subterráneo que suministra a la población local se vacía más rápido de lo que se puede reabastecer. Cuando Arcosa, compañía local proveedora de soluciones de infraestructura, planeó la construcción de una nueva planta de almacenamiento frigorífico y ultracongelación para uno de los principales concesionarios de comida rápida en México, optó por Condensadores V-shape VARIO con hydroBLU™ de Güntner en un solo sistema de enfriamiento que usa amoníaco como refrigerante y que puede emplearse tanto en la nueva planta como en la anterior, lo que permite reducir los costos de agua y electricidad.
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PLANTA PROCESADORA DE CARNE, EUA - AMONÍACO
Una marca procesadora de carne en Estados Unidos deseaba satisfacer los estándares de sabor de sus clientes y al mismo tiempo cumplir con las más estrictas normas de calidad y seguridad de la industria. Eligió operar con un sistema de amoníaco de carga baja en combinación con un Condensador V-shape VARIO con hydroBLU™ de Güntner, una medida que resultó en costos operativos bajos y un mantenimiento más sencillo.