Substitució parcial i total d'una torre de refredament per una refredadora industrial

Aquest treball analitza la viabilitat tècnica, energètica, econòmica i ambiental de la substitució parcial i total d’una torre de refredament industrial per una refredadora d’aigua en una planta industrial situada a la regió metropolitana de Barcelona. L’objectiu principal és garantir el subministrament d’aigua de refredament a la temperatura requerida en tot moment, reduint la dependència de les condicions climàtiques, especialment de la temperatura de bulb humit. En primer lloc, es realitza una revisió del funcionament i les limitacions de les torres de refredament, així com de les principals alternatives tecnològiques existents. A continuació, es desenvolupa un model detallat de la torre de refredament mitjançant el programari DWSIM, utilitzant el model FOSSEE i ajustant diferents paràmetres a partir del mètode de Nelder-Mead amb dades reals d’operació i dades meteorològiques horàries. El model validat permet identificar els períodes en què la torre no és capaç de satisfer la demanda tèrmica del procés. Sobre aquesta base, es dissenyen i simulen dos escenaris alternatius: una substitució parcial, en què la refredadora complementa la torre en condicions desfavorables, i una substitució total, en què la refredadora assumeix completament el refredament del procés. Per a cada escenari es dimensionen els cicles frigorífics utilitzant el refrigerant R1234ze, es calcula la potència frigorífica necessària i s’estima el consum energètic anual mitjançant el paràmetre d’eficiència estacional SEER. Finalment, es duu a terme una comparació energètica, econòmica i ambiental entre els diferents escenaris, incloent el consum d’aigua, el cost per metre cúbic d’aigua refredada i les emissions de CO2 associades al consum elèctric, seguint la metodologia del GHG Protocol. Els resultats permeten valorar els avantatges i inconvenients de cada solució i establir criteris objectius per a la presa de decisions en el disseny de sistemes de refredament industrial.