Las torres de refrigeración están entre los mayores consumidores de agua de un sistema de climatización central. Si se subestima la reposición, el nivel de la balsa baja demasiado y las bombas pueden aspirar aire; si se sobrestima, se malgastan agua y productos de tratamiento. Para proyectistas, mantenimiento y propiedad, merece la pena hacer bien este cálculo. La reposición tiene tres componentes: pérdidas por evaporación, por purga y por arrastre.
1. Pérdida por evaporación: depende del salto térmico y del caudal
Una torre de refrigeración disipa calor principalmente evaporando agua. Evaporar 1 kg de agua absorbe unos 2430 kJ, mientras que enfriar 1 kg de agua en circulación 1 °C libera 4,187 kJ, de donde se obtiene la estimación habitual:
E = L × Δt × 4,187 ÷ 2430 ≈ 0,0017 × L × Δt
E es el caudal evaporado (m³/h), L el caudal de agua en circulación (m³/h) y Δt la diferencia de temperatura del agua entre la entrada y la salida de la torre (°C). Según esta fórmula, con un salto de 5 °C la evaporación es aproximadamente el 0,85 % del caudal en circulación.
El coeficiente debe ajustarse según la estación: 0,0017 a plena carga en verano; en invierno parte del calor se disipa como calor sensible y el coeficiente puede bajar a 0,0010–0,0014. Δt también debe ser un valor medido o de diseño. A carga parcial el salto es menor, así que no se deben aplicar sin más los 5 °C de la placa.
2. Purga y arrastre: dependen de los ciclos de concentración y del separador de gotas
El agua se evapora continuamente, pero las sales permanecen en el sistema, por lo que hay que purgar para controlar la calidad del agua. Los ciclos de concentración N son la relación entre la concentración de sales del agua en circulación y la del agua de reposición. El balance de masa da:
Purga + arrastre = E ÷ (N − 1)
La pérdida por arrastre W son las gotas que el aire saca de la torre; depende del tipo d