Dec 12, 2023

Por Ian BUTLER, Director del programa de certificación de eliminadores de gotas y torres de refrigeración
    
Eurovent Certita Certification se complace en anunciar la modificación de sus umbrales de rendimiento certificados para el índice de deriva. Esto es en reconocimiento de las normas de la industria de tasa de deriva en todo el mundo y los sistemas de incentivos, es decir, LEED sistema de clasificación de edificios verdes, español UNE100030:2017, norma francesa NF E 38-424, y varias otras regiones geográficas en todo el mundo para; Contraflujo, Crossflow integrado y no integrado tipos de eliminadores de gotas. 

Garantizar el porcentaje de eficacia del eliminador de gotas de una torre de refrigeración o de un producto eliminador de gotas se está convirtiendo en un requisito cada vez más importante no sólo en Europa, sino también en todo el mundo. Antes de esta actualización de las Normas Técnicas de Certificación (TCR) ECP-14-DE 2023, se había declarado que el rendimiento de deriva certificado cumplía un índice de deriva del 0,01% en condiciones de caudal de aire medio entre 3,0 - 3,5m/s. Sin embargo, ahora Eurovent, junto con expertos del sector, ha revisado la importancia de certificar con certeza índices de deriva reducidos, y ha revisado su norma de certificación para reflejar la creciente demanda del sector de un índice de deriva del 0,002% en condiciones declaradas de velocidad media del aire (véase el diagrama 2).

Las pruebas de laboratorio controladas se llevan a cabo en las nuevas instalaciones del laboratorio de pruebas de 4JTECH en Praga, República Checa, junto con McHale Associates Inc. con sede en EE.UU., una agencia de pruebas autorizada por el Cooling Technology Institute (CTI) para pruebas de eliminadores de gotas. Las pruebas utilizan la norma de pruebas de rendimiento ECP-14-DE certificada por Eurovent para las pruebas de deriva en laboratorio, utilizando el código de prueba de deriva isocinética ATC-140.

Imagen 1 - Algunos tipos de eliminadores de gotas: Celular de contracorriente y de flujo cruzado integrado

¿Qué es la deriva?

La deriva es la pérdida no deseada de agua líquida al medio ambiente a través de pequeñas gotas que quedan atrapadas en la corriente de aire de salida de un producto de rechazo de calor por evaporación, por ejemplo, una torre de refrigeración. Allí, las gotas de agua arrastran consigo productos químicos y minerales, afectando así al medio ambiente circundante.

La deriva no debe confundirse con el penacho, que es el resultado en forma de nube o niebla del proceso de evaporación, comúnmente emitido por las torres de refrigeración. Mientras que el penacho es vapor de agua condensado de la evaporación, la deriva son gotas reales, y estas gotas contienen los productos químicos y sólidos que están presentes en el agua que circula.

¿Cuál es la definición de tasa de deriva?  

El índice de deriva es la proporción del caudal volumétrico de deriva con respecto al caudal de agua circulante arrastrado por el flujo de aire y que sale por la descarga del eliminador, expresado como porcentaje.

¿Cómo se calcula basándose en los caudales circulantes conocidos y el caudal de deriva publicado?

A continuación se muestra una torre de refrigeración (ejemplo) con los datos publicados del índice de deriva del eliminador de gotas del 0,002% y el caudal de agua circulante: 3.790Litros/Minuto (l/min.). 

Como sabemos que este porcentaje está en relación con el caudal circulante, podemos calcular el volumen de agua que sale de la torre en forma de gotas de deriva, o pérdida de deriva:

• Pérdida por deriva (l/min.) = 3.790 l/min. x (0,002/100) = 0,0758 l/min.
• Expresado en un periodo de una hora: 0,0758 l/min. x 60 min./hora = 4,548 l/hora

Si lo sustituimos por el índice de deriva de otro producto del 0,01%, obtendríamos una pérdida por deriva de 22,74 l/h o una pérdida por deriva 4 VECES MAYOR.   

¿Cómo funciona un eliminador de gotas? 

Los eliminadores de gotas ayudan a eliminar las gotas de agua de una corriente de aire en una torre de refrigeración. Funcionan cambiando la dirección del flujo de aire y haciendo que las gotas de agua arrastradas impacten contra las paredes del eliminador (impactación por inercia). Cuando esto ocurre, las gotas se desprenden de la corriente de aire y recorren las paredes para drenar de nuevo a la sección húmeda de la torre.

Suele haber algún tipo de mecanismo de trayectoria tortuosa, dependiendo del nivel de velocidad de deriva requerido.  Hay que tener en cuenta que el recorrido más tortuoso puede provocar mayores caídas de presión a través del eliminador de gotas y, por lo tanto, más potencia del motor utilizada por el ventilador de movimiento de aire. 

Diagrama 2 - El rango operativo, como puede verse en el diagrama anterior, es donde queremos que se encuentre el eliminador de gotas para que funcione de la forma más eficaz y cumpla su índice de deriva publicado.  Para el programa de certificación de Eurovent para contraflujo se considera la media de 2 pruebas a 3,5 m/s de flujo de aire y para flujo cruzado se consideran 2 pruebas x 3,0 m/s para los índices de deriva % de certificación.  Eurovent también publica la velocidad del aire a la que se establece la rotura en condiciones de ensayo.  

Definición de la velocidad del aire de rotura: Se observan tres etapas: en primer lugar, las pequeñas gotas salen del DE y vuelven a caer casi inmediatamente; en segundo lugar, las pequeñas gotas flotan sobre el DE sin salir, y en tercer lugar, las gotas son arrastradas por la corriente de aire y salen del DE. La velocidad de penetración corresponde al comienzo de la tercera etapa y se expresa en m/s.

¿Por qué hay que eliminar la deriva?

Hay varias razones por las que es importante eliminar la deriva:

• Salud y seguridad: El agua circulante de una torre de refrigeración puede ser expulsada a través de la deriva, por lo que cualquier suciedad, residuo o bacteria que se encuentre dentro del agua también se dispersará junto con la deriva. La Legionella es una infección respiratoria que afecta a las personas expuestas a la bacteria Legionella. Una persona puede inhalar gotitas que contienen la bacteria, y son lo suficientemente pequeñas como para depositarse en lo más profundo de los pulmones. Esto es especialmente preocupante en las grandes ciudades, donde las torres se instalan a menudo en lo alto de los edificios.
• Erosión de las aspas del ventilador y corrosión interna de la unidad: Las puntas de los ventiladores pueden alcanzar velocidades de hasta 56 metros por segundo, y el impacto de las gotas de agua en el borde de ataque de los ventiladores puede ser perjudicial para el rendimiento y el ciclo de vida del ventilador. La erosión de la pila de ventiladores tendría un enorme impacto en la eficiencia del conjunto de ventiladores, y las estructuras de soporte de los ventiladores podrían erosionarse (inseguras) como se ve en la imagen 3 y colapsar dentro de la torre de refrigeración.    

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Las imágenes anteriores muestran una erosión y corrosión significativas dentro de una torre de refrigeración por encima del eliminador de gotas, especialmente cuando se ha instalado un eliminador de gotas con un % nominal muy bajo o se han producido daños en el eliminador.

• Impactos en equipos cercanos: La deriva puede crear molestias en las zonas circundantes dentro del radio de pulverización de la deriva. Esto puede provocar una corrosión acelerada de los equipos cercanos, así como manchas en coches, ventanas y edificios.

Las imágenes de arriba muestran ejemplos de corrosión por deriva. ¿Le gustaría dejar su bonito coche nuevo cerca de una torre de refrigeración con un porcentaje de deriva muy bajo?

• Pérdida de agua: Como hemos visto en el ejemplo de este artículo, la reducción de la deriva también ayudará a reducir la pérdida innecesaria de agua de un sistema de refrigeración. La reposición necesaria para una torre de refrigeración es una combinación de la pérdida de agua por evaporación, purga y deriva. Por lo tanto, reducir la deriva también ayuda a reducir la reposición.
• Emisiones de PM10: La materia particulada contenida en una gota de deriva queda rezagada una vez que el agua que forma la gota se evapora, lo que puede considerarse una emisión de PM10. Aunque es sólo un factor de una ecuación compleja, la reducción de la tasa de deriva también puede ayudar a reducir las emisiones reguladas de su torre.

Eurovent Certita Certification es líder mundial en certificación de tercera parte, que opera en los campos de Calefacción, Ventilación, Aire acondicionado y Refrigeración (HVAC&R), satisfaciendo las necesidades y requisitos de una industria en evolución en los mercados residencial, comercial o industrial. Su marca de certificación histórica, Eurovent Certified Performance, goza de gran reconocimiento en todo el mundo, con una acreditación internacional según la norma ISO17065 para organismos de certificación.

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