Qué es una torre de refrigeración y para qué sirve

Todas las plantas industriales, las instalaciones de refrigeración, clima o producción de energía generan emisiones de calor. Se trata de calor residual que, salvo en algunos casos, posee un bajo contenido energético que no permite su recuperación, por lo que tiene que ser expulsado a la atmósfera de algún modo.
En este sentido, las torres de refrigeración ofrecen numerosos beneficios en comparación con otro tipo de sistemas de enfriamiento basados en el uso de refrigerantes, por lo que son muy populares en la industria. Permiten un mayor ahorro energético, requieren de una inversión menor que las condensadoras de aire y su impacto tanto ambiental como acústico es más bajo.
Qué es una torre de refrigeración o torre de enfriamiento industrial
La torres de refrigeración son un método de enfriamiento para disipar el calor que llevan usándose en el sector industrial desde hace más de un siglo. Un proceso natural que emplea el agua como refrigerante y que se aplica para transmitir el calor sobrante de los distintos procesos y equipos térmicos al ambiente.
En términos generales, este tipo de sistemas incorporan un sistema de ventilación que se encarga de hacer circular el aire; una superficie de intercambio de calor y masa humedecida a través de un dispositivo de difusión de agua; y diversos elementos auxiliares como una bomba de recirculación, una balsa colectora de agua, instrumentos de control y separadores de gotas.
Cómo funciona una torre de refrigeración
A la hora de instalar una enfriadora industrial, es muy importante valorar bien todos los aspectos relacionados con el rendimiento de la misma para que podamos disfrutar del sistema más económico y eficiente. Para ello, es fundamental que elijamos el tipo de fluido del proceso que vamos a usar, los requisitos de presión y caudal, la temperatura de refrigeración del proceso, la temperatura ambiente, las condiciones de funcionamiento, el espacio disponible y el tamaño requerido del equipo.
Las partes más importantes de una torre de refrigeración
Los elementos más importantes que componen una torre de refrigeración con los siguientes:
- Estructura principal de la torre: su función es aguantar y contener el peso de la torre. Puede ser de chapa, fibra de vidrio o de ambas, aunque en las de mayor tamaño también es posible usar cemento.
- Circuito de agua: se trata de una red de tubos por la que fluye el agua que va a enfriarse.
- Superficie de intercambio de calor: es el componente en el que se produce la transferencia térmica. Puede ser un serpentín (en torres de enfriamiento de circuito cerrado) o un paquete de láminas (en torres de circuito abierto).
- Difusores: sirve para pulverizar el agua que llega a la torre por los tubos.
- Ventilador: se usa para hacer circular el aire y puede ser centrífugo o axial.
- Balsa: se localiza en la parte inferior de la estructura y sirve como depósito para almacenar el agua fría resultante del proceso.
- Separador de gotas: su misión es evitar que las gotas del agua sean propulsadas por al corriente de aire y salgan hacia afuera.
Tipos de torres de refrigeración
Según su diseño, podemos distinguir entre distintos tipos de torres de enfriamiento, siendo la principal diferencia el método por el que introducen el aire en la torre para refrigerar el agua, que puede ser natural o artificial a través de ventiladores.
Torre de refrigeración de tiro natural
El circuito de aire requerido para su funcionamiento se logra gracias a la diferencia de densidades, entre el aire más húmedo de dentro del sistema y el más frío que procede de fuera. Para ello, se emplean chimeneas de gran altura que permiten conseguir el tiro deseado. Dadas las grandes dimensiones de las torres, es habitual que se usen circuitos de agua superiores a los 200.000 gpm.
Torres de tiro forzado
El aire es forzado por un ventilador ubicado en la parte de arriba del sistema y es descargado por la parte de arriba. Por lo general, este tipo de sistemas son menos eficientes, ya que la velocidad de descarga es menor.
Torre de enfriamiento de tiro inducido
En este tipo de equipos, el aire es succionado a través de un ventilador que se coloca en la parte de arriba del sistema. En la actualidad, son los más populares, ya que son más eficientes que otras torres.
Torres de flujo cruzado
El aire accede a través de los laterales del sistema, circulando de manera horizontal mediante el agua que va cayendo. Este tipo de equipos suelen necesitar más aire y tienen un coste de funcionamiento más económico que las dispositivos a contracorriente.

Diseño de torres de enfriamiento
En el diseño de las torres de refrigeración, se deben tener en cuenta los siguientes factores:
1. Elección del equipamiento y tamaño
Teniendo en cuenta los horarios y la carga de trabajo de la actividad, podremos calcular las cargas térmicas y las condiciones ambientales con las que funcionará nuestro sistema de refrigeración.
Además, para mejorar la eficiencia de nuestra empresa, debemos valorar las necesidades que nuestras instalaciones pueden presentar en el futuro con la finalidad de dejar preparados los espacios y sistemas, pensando en posibles ampliaciones o labores de mantenimiento. De esta forma, podrás evitar interrupciones cuando se realicen estas acciones. Por ejemplo, podemos barajar la posibilidad de usar varios equipos pequeños conectados o no entre sí para repartir la capacidad total.
Por otro lado, hay que tener en cuenta que, en función del tiempo de intercambio y del tamaño de la superficie de contacto, de la velocidad, de la dirección en la que circulen los fluidos y las características de los material, el volumen de agua se puede evaporar variará. Aunque lo más importante es siempre el salto térmico y el causal del agua circulante, y la temperatura, el nivel de humedad y el caudal del aire en circulación.
Y por otra parte, no debemos olvidarnos de las condiciones climáticas, que se refieren a las máximas que puedan coincidir con situaciones en los que el sistema tiene que trabajar a plena carga.
2. Mantenimiento y cuidado de equipos
Al trabajar con agua, las torres de enfriamiento tienden a acumular agua y ser vehículos de transmisión de la legionela. Con lo cual, independientemente de uso que vayamos a darle al agua fría, es muy importante que se lleve a cabo un mantenimiento de forma periódica para garantizar su fiabilidad y evitar problemas de seguridad y salud.
Esto implica procurar que el acceso de los operarios de mantenimiento hasta los equipos sea sencillo, de manera que puedan trabajar sin correr riesgos. Además, es obligatorio contar con un Registro de Mantenimiento , que debe incluir un plano de la instalación perfectamente señalizado.
3. Planificación e instalación
Es fundamental prestar atención a la normativa vigente y prestar atención a las recomendaciones. Pero también debemos valorar otros factores como el estado de la fachada, los accesos, los muros, la calidad del aire, el peso y el tamaño de los equipos que vamos a instalar.
4. Factores arquitectónicos
Los sistemas de refrigeración contribuyen a la sostenibilidad industrial y ambiental, pues no son contaminantes. No obstante, sus características estéticas y funcionales pueden afectar al paisaje y a los propios edificios. Algo que debemos tener muy en cuenta para evitar consecuencias negativas relacionadas con la contaminación visual y acústica.
Instalación de una torre de refrigeración: paso a paso
Aunque las torres de refrigeración no cuentan con muchos componentes, a la hora de realizar la instalación, es necesario seguir una serie de pasos específicos. A continuación te explicamos todas las cuestiones relacionadas con su instalación y cómo se procede a puesta en marcha.
1. Características del proyecto
Cuando hayamos diseñado el sistema de refrigeración, podemos proceder a su instalación. Momento en el que debemos realizar un adecuado seguimiento, tanto por parte de los operarios de la instalación como de la construcción y por parte de los propios usuarios. Desde nuestra experiencia, siempre aconsejamos prestar atención a las siguientes cuestiones:
- Preparación de las bancadas: es fundamental que las bancadas estén rectas y niveladas para evitar deformaciones de la torre que puedan provocar graves problemas.
- Dispositivos antivibratorios: pueden ser puntuales (muelles, tacos, etc) o de apoyo mutuo (bandas flexibles, tiras de material elástico, etc).
- Peso de equipo: antes de manipular los elementos de la instalación, es conveniente asegurarnos de que el peso no haya cambiado, pues podría suponer un grave peligro para la viabilidad del sistema, pero también para la maquinaria y los operarios.
- Acceso a través de suelo llano y firme: siempre que sea posible, es preferible que el suelo sea llano y firme para garantizar la seguridad en el acceso, tanto de las personas como del transporte.
2. Encendido y puesta en marcha de una torre de refrigeración
Antes de encender y poner en marcha una torre de refrigeración, es necesario realizar una serie de tareas para asegurarnos de que todo funciona correctamente:
Limpieza y desinfección
Tal como establece el Real Decreto 487/2022, de 21 de junio. Después, esta tarea debe realizarse al menos dos veces al año, a ser posible a principios de primavera y otoño, o cada 6 meses cuando el funcionamiento de la industria no sea estacional.
Comprobaciones básicas
Además de los protocolos establecidos por la normativa vigente, es conveniente que se analicen los siguientes elementos a lo largo del ciclo de vida del sistema:
- Nivel de agua en la balsa.
- Electricidad consumida por el motor de los ventiladores.
- Secuencia de funcionamiento.
Aspectos a tener en cuenta cuando la instalación esté en funcionamiento
Los tratamientos contra la legionela, antincrustaciones y biocidas son obligatorios y fundamentales para la instalación y para garantizar un óptimo funcionamiento de las torres de refrigeración. Pero además, es necesario llevar a cabo un control de riesgo de la ubicación de los mismos. Con lo cual, como indicábamos antes, es esencial contar con un Registro de Mantenimiento donde se recoja lo siguiente:
- Plano señalizado del sistema describiendo los flujos de agua.
- Análisis de agua en la balsa que se hayan ido haciendo de forma periódica, incluyendo registros de biocida diarios en las empresas que los usen, ya sea añadido o residual.
- Operaciones de mantenimiento llevadas a cabo, incluyendo las revisiones de los distintos componentes del equipo.
- Resultado de la valoración del riesgo.
- Certificados de limpieza y desinfección.
El contenido de los certificados y del registro de los tratamientos realizados tiene que ajustarse al Real Decreto 865/2003.
En definitiva, como sistema basado en la refrigeración evaporativa, las torres de refrigeración son una de las opciones más eficientes, ecológicas y económicas que existen actualmente. Motivo por el cual han ido cobrando cada día mayor popularidad, especialmente en los últimos años.
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