Congelador enfriamiento adiabático

¿Qué es y cómo funciona el enfriamiento adiabático?

29/09/2017
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En la actualidad estamos escuchando a menudo el concepto de enfriamiento adiabático en ambientes industriales acompañado de ideas como ahorro energético, reducción de costes y sistemas simples baratos.

Pero debemos preguntarnos: ¿En qué consiste este tipo de proceso denominado enfriamiento adiabático? ¿Es deseable en todos los casos? ¿Es una tecnología tan moderna?

Definición del concepto enfriamiento adiabático

En esencia el enfriamiento adiabático es un proceso físico en el cual se cruza una corriente de aire caliente con pequeñas partículas pulverizadas de agua, también se suele utilizar paneles empapados en agua cruzados con el flujo de aire. Éstas partículas tienden a robar energía calorífica al aire caliente y consiguen hacer cambiar de estado al agua, (consumo de calor sensible y almacenamiento en calor latente en el vapor de agua) esta pasa de estado liquida a gaseosa de ahí que a este fenómeno se le dé el nombre de adiabático que nos indica que se hace a temperatura constante.

Enfriamiento adiabático

En términos termodinámicos, un proceso adiabático implica un flujo de energía a temperatura constante, en nuestro caso, el agua pasa de liquida a gaseosa a 100 ºC y durante todo el proceso necesita mantener esta temperatura para lo cual absorbe energía del entorno que en nuestro caso es la corriente de aire caliente. Esta corriente tras el robo de energía queda como corriente de aire frío, por lo que conseguimos a partir de una corriente de aire caliente transformarla en aire frío.  Por último, solo nos resta usar esa corriente para nuestros propósitos de enfriamiento.

Aplicación como fuente de frío en ambiente industriales

Respecto a si es deseable el uso del enfriamiento adiabático, podemos indicar que estos equipos son sencillos y no requieren de partes móviles como compresores ni bombas. Además, si en un proceso industrial contamos con un caudal de aire caliente del proceso productivo, nos puede interesar aprovecharlo para en un equipo de enfriamiento adiabático, con el consiguiente ahorro y aprovechamiento energético.

No obstante debemos contar con el grado de húmeda que le transmite este proceso al caudal de aire y si por ejemplo queremos usarlo para refrigeración de un local habitable contar con otras variables como el grado de humedad, que sea confortable y si tenemos que actuar con otros elementos para controlarlo.

Por tanto, no siempre será deseable ese aprovechamiento, ya que debemos contar con las necesidades reales de las variables de temperatura y humedad, lo que conllevaría otros sistemas de regulación y control.

En esta situación, la persona competente que va a dimensionar el sistema debe, en cada caso, evaluar los procesos y los distintos equipos posibles de diferentes fabricantes y optar por la solución que suponga un menor impacto mediaambiental y que sea viable económicamente.

En definitiva, los sistemas de enfriamiento adiabático en ambientes industriales son soluciones muy atractivas por su simplicidad, buenos rendimientos, bajos costes y mínimo mantenimiento.

Actualidad del enfriamiento adiabático

En la actualidad, en ambientes industriales se tiende mucho al desarrollo de sistemas eficientes que consiguen buenos resultados con un ahorro energético y por tanto un ahorro económico.

Es el caso del enfriamiento adiabático, el cual ha tenido un auge en estos últimos años, los fabricantes nos ofrecen soluciones mediante este sistema tanto para instalaciones industriales como para aplicaciones de climatización en edificios.

De este modo, se ha desarrollado mucho la aplicación del proceso y se han conseguido subsanar muchos problemas, aprovechando este fenómeno en aplicaciones de frío tanto industrial como climatización en ambientes terciarios.

Pero este fenómeno de enfriamiento adiabático ha estado muy presente tanto en la naturaleza como en otras aplicaciones desde tiempo inmemoriales, y por tanto no se trata de ningún fenómeno actual ni de invención o descubrimiento reciente. Veamos dos casos que nos serán muy familiares:

  • El primer caso es el del cuerpo humano, el cual mediante la expiración del sudor y su evaporación en contacto con el aire exterior, absorbe energía del interior del cuerpo para regular la temperatura interna del mismo.
  • Otro proceso que se lleva utilizando desde culturas muy antiguas, es el enfriamiento del agua para consumo humano en vasijas de barro porosas (botijos), en los que debido a la porosidad del material, parte del agua se filtra y en la cara externa en contacto con el aire exterior se evapora, robándole calor al interior del recipiente y por tanto enfriando el agua del interior.

Con estos ejemplos queda demostrado que el fenómeno de enfriamiento adiabático es un proceso que durante muchos años atrás, la naturaleza ha explotado y que en la actualidad hemos sido capaces de aplicar en procesos industriales para obtener fuentes de frío simples y económicas.

Nos hemos valido del criterio indiscutible de la naturaleza, la cual siempre opta por los procesos más simples y de mejor rendimiento, para aplicar el enfriamiento adiabático a soluciones adaptadas a procesos industriales y de climatización obteniendo resultados muy favorables.

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Categorizado en: Energía

6 Comentarios

  1. Luis Molina dice:

    Es cierto tenemos que tener cuidado con el agua a utilizar, recomendamos ablandar el agua y pasarla por un filtro y una luz UV antes de enviarla a los enfriadores, y luego de estar reciculandola medir el PH del agua y si es muy alto cambiar el agua despues del tiempo donde el agua se satura, el agua resultante se puede usar para regar el jardin de la empresa o se puede enviar a una planta de tratamiento en caso de que querramos reusarla, con relacion a la parte de uso en ganjas, es correcto pero mas para el sistema con presion negativa, cuando utilizamos presion positiva es perfectamente funcional para la industria.

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    • Rogelio Delgado Rogelio Delgado dice:

      Gracias por tu aportación Luis, es interesante ver como profesionales del sector coinciden y ademas nos pueden aportar mayor información.
      Un saludo cordial.

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  2. Julio Cesar Romero Herrán dice:

    Buen día, me encuentro realizando investigación sobre el tema en particular sobre el botijo para la conservación de alimentos, me podría citar fuentes de información al respecto por favor?, gracias.

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    • Rogelio Delgado Rogelio Delgado dice:

      He mencionado el botijo como ejemplo, si bien no tengo ninguna referencia de estudios sobre este elemento, si bien en Internet podrás encontrar estudios amplios sobre el funcionamiento adiabático aplicado en el botijo.
      Un saludo cordial.

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  3. Alberto Bernad Gabás dice:

    Interesante explicación sobre el Enfriamiento Adiabático y más los dos ejemplos, el cuerpo humano y el botijo. Procesos muy simples pero eficaces e ilustrativos. Tengo claras las ventajas que ofrece este sistema de enfriamiento, ser barato de construcción, de utilización y de mantenimiento(únicamente puede necesitar una pequeña bomba para circular el agua hacia el panel humidificador y un ventilador para forzar el paso del aire, pero no necesita compresores ni elementos accesorios complicados). Y las desventajas o contras, ¿cuales podríamos citar?, además de riesgo de legionela por la constante presencia de agua- humedad, podríamos citar también el consumo constante de agua y quizás también algún problema para alcanzar una refrigeración eficaz cuando la temperatura ambiente sea muy alta?  ¿Este sistema refrigeración es el que se utiliza mayoritariamente también en las granjas?, los llamados paneles evaporativos, humidificadores o coolings…Un saludo Rogelio.

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    • Rogelio Delgado Rogelio Delgado dice:

      Me alegra Alberto que haya sido de tu interés este articulo, tu comentario aporta información adecuada sobre el tema y te agradezco que la compartas con nosotros, has identificado bien las ventajas e inconvenientes de este sistema, y como bien indicas su uso en granjas o incluso invernaderos, y plateros esta muy extendido, puesto que como hemos comentado se trata de un proceso muy antiguo y fácil en recursos de utilizar.
      Gracias por la aportación de tu comentario, un saludo cordial.

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