En las zonas donde el verano es caluroso y seco, una de las técnicas de refrigeración que se pueden utilizar es la refrigeración adiabática. Esta técnica contribuye a la disminución del consumo energético de los edificios, lo que puede ayudar a la hora de diseñar edificios nZEB o de consumo de energía casi nulo.
Esta técnica utiliza el proceso natural de la evaporación del agua para enfriar el aire. El método consiste en hacer pasar el aire por unas membranas impregnadas de agua que reducen la temperatura del aire unos grados sin apenas coste. Esto se consigue gracias a que el agua de las membranas, al evaporarse en contacto con el aire caliente exterior, le roba calor para hacer el cambio de fase y, por lo tanto, este se enfría.
En la climatización de edificios, la refrigeración adiabática permite enfriar el aire de ventilación que se introduce en el edificio. Esto se logra mediante una batería de enfriamiento adiabático y un ventilador. El aire caliente se aspira del exterior, este pasa a través de la batería adiabática que disipa el calor y lo convierte en aire refrescado. Luego, el aire se distribuye por el edificio mediante el sistema de ventilación.
Ventajas e inconvenientes de la refrigeración adiabática
La principal ventaja de la refrigeración adiabática es que es muy eficiente desde el punto de vista energético, ya que no requiere el uso de energía adicional para enfriar el aire. Además, la refrigeración adiabática enfría el aire de forma suave y uniforme, lo que permite un mayor confort. Otra ventaja de la refrigeración adiabática es que no utiliza fluidos refrigerantes que puedan ser dañinos para el medio ambiente, lo que la convierte en una opción con menos impacto ambiental.
En cuanto a los inconvenientes, hay que tener en cuenta que la eficiencia de la refrigeración adiabática está limitada por la humedad del aire. Cuanto más húmedo sea el aire, menor será la cantidad de frío que se pueda aportar al aire. El aire exterior aumenta su humedad relativa, esto puede ser bueno en zonas secas, pero puede ser perjudicial en zonas costeras donde el aire exterior ya suele ser húmedo.
Por otro lado, hay que tener en cuenta que el sistema de refrigeración adiabática puede llegar a consumir gran cantidad de agua, ya que esta se va evaporando a medida que el aire pasa a través de las membranas. También algunos sistemas utilizan una niebla de agua para enfriar el aire mediante el proceso adiabático. En estos casos, el agua se evapora en el aire y se disipa el calor, y luego se recolecta y se vuelve a utilizar. En general, la cantidad de agua que se necesita para un sistema de refrigeración adiabática dependerá del diseño del sistema y del entorno en el que se utilice.
Por último, hay que considerar que son sistemas complejos que requerirán de mantenimiento, ya que las membranas se ensucian con el paso del tiempo y se pueden crear bacterias perjudiciales. En concreto, los sistemas mencionados que utilizan una niebla de agua para enfriar pueden generar focos de legionela.
Complemento a los sistemas de refrigeración adiabática
La refrigeración adiabática suele funcionar en combinación con otros sistemas, ya que esta por sí sola no puede garantizar situaciones de confort en los días más calurosos del verano. Los sistemas con los que se suele combinar son los siguientes:
- Enfriamiento por agua: se utiliza agua fría para enfriar el aire mediante un intercambiador de calor. El agua se enfría en una unidad de enfriamiento por agua y luego se bombea a través del intercambiador de calor, que se suele poner después de la batería adiabática, donde se transfiere el calor del aire caliente al agua fría.
- Enfriamiento por geotermia abierta (Pozo canadiense): se utiliza el calor del suelo para enfriar el aire mediante un sistema de tuberías enterradas en el suelo. El aire caliente se aspira por el sistema, se pasa por la batería adiabática y posteriormente se introduce en las tuberías enterradas para bajar aún más su temperatura y quitar parte de la humedad aportada al entrar en contacto con el suelo frío que rodea las tuberías enterradas.
- Refrigeración por absorción: se utiliza un fluido refrigerante que se evapora a baja presión y se absorbe en un líquido absorbente. La mezcla líquida se calienta y se evapora el refrigerante, que se enfría y se vuelve a absorber en el líquido absorbente.
Conclusión
El enfriamiento adiabático es una técnica especialmente útil en climas secos para ayudar a los sistemas de refrigeración de los edificios a conseguir una temperatura agradable en el interior, reduciendo el consumo energético. Aunque requiere de cierto mantenimiento y tiene un consumo de agua elevado, hay que valorar los pros y los contras mediante simulaciones energéticas y estudios de coste del ciclo de vida para poder valorar adecuadamente su viabilidad.
