El agua es un recurso único e insustituible, presente en prácticamente todos los aspectos de nuestra vida y actividad productiva: desde la alimentación, la recreación y la generación de energía, hasta la agricultura, la limpieza, la desinfección, la minería y los procesos químicos. También es esencial en aplicaciones térmicas como el calentamiento y, especialmente, el enfriamiento industrial.
Conscientes de su importancia y limitada disponibilidad, en YaliTech trabajamos comprometidamente en el cuidado y uso eficiente del agua en cada proceso, optimizando los sistemas para evitar su desperdicio. En esta ocasión, enfocaremos nuestra atención en el papel del agua en los sistemas industriales de enfriamiento, donde su correcta gestión es clave para la eficiencia operativa, la sostenibilidad y la prolongación de la vida útil de los equipos.
Existe diferentes sistemas de enfriamiento industrial. En aquellos donde el agua es el corazón del proceso de enfriamiento, su calidad y correcta gestión determinan el rendimiento del proceso, e impacta directamente en los costos operativos, la vida útil de los equipos y la sostenibilidad de la operación.
En YaliTech, entendemos que un sistema de enfriamiento eficiente comienza por un agua bien cuidada:
El agua limpia y bien tratada asegura una transferencia de calor eficiente, lo que se traduce en menor consumo energético y mayor estabilidad operacional.
Al controlar la corrosión, las incrustaciones y la proliferación microbiológica, se previenen daños en intercambiadores, torres, tuberías y bombas, reduciendo paradas no programadas y costos de mantenimiento.
Un sistema equilibrado requiere menos purga de agua y menos insumos químicos, disminuyendo así el gasto operativo y el impacto ambiental.
La gestión responsable del agua en procesos industriales ayuda a cumplir con la legislación vigente y refuerza el compromiso de la empresa con la sostenibilidad.
En YaliTech acompañamos a las industrias en el monitoreo, control y optimización del agua de sus sistemas de enfriamiento, asegurando procesos más eficientes, sostenibles y rentables.
Un sistema de enfriamiento industrial es una tecnología diseñada para reducir y controlar la temperatura de productos, procesos o espacios dentro de instalaciones industriales. Su función principal es mantener condiciones térmicas adecuadas para el correcto funcionamiento de equipos, la calidad del producto final y la eficiencia del proceso productivo.
Entre estos sistemas, los enfriadores industriales juegan un papel clave. Se trata de equipos que extraen el calor generado por la maquinaria o el proceso, transfiriéndolo al agua. Esta agua calentada circula a través de un circuito cerrado hacia un sistema de enfriamiento, donde se reduce nuevamente su temperatura, generalmente mediante intercambio con aire, antes de regresar al proceso.
En una gran parte de estos sistemas, como se muestra en el esquema abajo, el enfriamiento del agua se realiza mediante torres de enfriamiento que utilizan aire ambiente. En este proceso, el agua caliente se distribuye en forma de lluvia dentro de la torre, y el contacto con el aire provoca su enfriamiento por evaporación parcial.
Durante este intercambio, se pierde una fracción de agua en forma de vapor, lo que genera una merma que debe reponerse continuamente, además se producen arrastres de pequeñas gotas de agua, que en su mayoría son recuperadas mediante separadores de gotas.
Al evaporarse parte del agua, los sólidos disueltos en ella se concentran, lo que puede provocar incrustaciones y obstrucciones si no se controla adecuadamente.
Por esta razón, es fundamental implementar un buen programa de tratamiento y monitoreo del agua en estos sistemas, para preservar su eficiencia, prolongar la vida útil de los equipos y minimizar los costos operativos y ambientales.
Ya se mencionó previamente que la evaporación del agua puede representar un problema si no se controla adecuadamente. Sin embargo, además de la pérdida de agua, en los sistemas de enfriamiento ocurren diversas reacciones fisicoquímicas y biológicas que deben ser monitoreadas y controladas para asegurar una operación eficiente, prolongar la vida útil de los equipos y optimizar los costos operativos. A continuación, se describen los principales problemas asociados al agua de enfriamiento:
- Incrustaciones que se producen por la precipitación de sales minerales, principalmente carbonato de calcio (CaCO₃), como resultado del calentamiento del agua o su concentración por evaporación. Estas incrustaciones actúan como aislantes térmicos, reduciendo la transferencia de calor, obstruyendo tuberías e intercambiadores, y elevando el consumo energético del sistema.
- Corrosión provocada por la presencia de oxígeno disuelto, dióxido de carbono, pH inadecuado, cloruros u otros compuestos agresivos. La corrosión daña los metales, genera óxidos, provoca fugas y pérdida de presión, y puede causar fallas estructurales en componentes críticos como tuberías, bombas, torres y condensadores.
- Contaminación microbiológica por la combinación de nutrientes, temperaturas elevadas y humedad que favorecen el crecimiento de bacterias, algas y hongos. Esto lleva a la formación de biofilms (capas viscosas), que reducen la eficiencia del intercambio térmico, obstruyen conductos y representan un riesgo sanitario, como en el caso de la Legionella pneumophila.
- Suciedad y partículas debido a la acumulación de sólidos suspendidos, aceites, lodos, materia orgánica o contaminantes arrastrados por el agua de reposición o del ambiente puede disminuir el flujo hidráulico, reducir la eficiencia térmica, causar obstrucciones y aumentar los requerimientos de mantenimiento.
- Acumulación de sólidos disueltos y dureza por la evaporación progresiva del agua en el sistema que concentra los minerales disueltos (aumentando los ciclos de concentración), lo que incrementa el riesgo de incrustaciones, corrosión y deterioro de la calidad del agua de purga o descarga.
- Problemas en la purga o reposición a causa de un diseño deficiente o un mal control del sistema de purga, puede provocar una acumulación excesiva de contaminantes, sobreconcentración de sales, y un uso ineficiente del agua y de los productos químicos de tratamiento.
Control Físico-Químico.
El tratamiento del agua de torres de enfriamiento es fundamental para asegurar un funcionamiento eficiente, evitar la corrosión, incrustaciones, crecimiento microbiológico y pérdidas de eficiencia térmica.
Los parámetros a medir regularmente son:
- pH
- Conductividad
- Dureza
- Alcalinidad
- Cloro libre
- Residual de biocidas
- Sólidos disueltos totales (TDS)
- Bacterias (con test rápidos o cultivo)
El tratamiento se divide en tratamiento previo, y tratamiento químico en la torre (Mantenimiento).
Tratamiento previo (antes de ingresar a la torre).
Este paso busca minimizar los problemas desde la fuente de agua, para lo cual se puede aplicar:
- Filtración: para remover sólidos suspendidos y partículas.
- Ablandamiento (si el agua es dura): reducción de calcio y magnesio para evitar incrustaciones.
- Desmineralización u ósmosis inversa, en casos donde se requiere un control más estricto de sales.
- Ajuste de pH: para mantener condiciones que minimicen corrosión e incrustación.
Tratamiento químico en operación
Esto se aplica continuamente o por lotes (shock), dependiendo de la torre:
Control de incrustaciones
- Inhibidores de incrustaciones: fosfonatos, polímeros dispersantes.
- Control del índice de saturación de Langelier.
Control de corrosión
- Inhibidores de corrosión: a base de molibdato, fosfatos, zinc, etc.
- Control de pH: generalmente entre 6,8 y 8,5 (según el sistema y materiales).
Control microbiológico
- Biocidas oxidantes: hipoclorito de sodio, bromo, dióxido de cloro.
- Biocidas no oxidantes: isothiazolinonas, glutaraldehído, DBNPA, etc.
- Alternancia de biocidas para evitar resistencia microbiana.
Control de algas, hongos y Legionella
- El tratamiento debe cumplir normativas locales respecto a Legionella spp.
- Uso de biocidas específicos y limpieza periódica.
Purgas y reposición
- Se debe realizar purga automática o manual para evitar concentración de sales disueltas.
- La cantidad depende del ciclo de concentración deseado (relación entre sólidos disueltos en el agua de recirculación y agua de reposición).
- Agua de reposición debe estar tratada.
Automatización de la purga y dosificación inteligente en torres de enfriamiento con tecnologías YaliTech
YaliTech ofrece soluciones avanzadas para la automatización de procesos mediante sistemas de control y monitoreo en línea, especialmente diseñados para optimizar la purga y la dosificación de productos químicos en sistemas de tratamiento de agua. Estos sistemas permiten la supervisión continua de parámetros críticos —como conductividad, pH, ORP (potencial de oxidación-reducción), caudal y temperatura— y actúan automáticamente sobre diferentes actuadores en función de los valores medidos.
Los resultados se procesan y pueden ser visualizados en tiempo real a través de interfaces, paneles de control SCADA, o enviados directamente a los usuarios mediante sistemas de comunicación remota. Esto facilita una gestión proactiva, reduce errores humanos y mejora la eficiencia operativa.
En la automatización del tratamiento de agua en torres de enfriamiento, se integran sistemas de monitoreo en línea y control automático que permiten una operación eficiente, segura y sostenible.
Estos sistemas permiten la medición continua de parámetros clave como:
- Conductividad eléctrica, para controlar la concentración de sales disueltas y activar automáticamente la purga.
- pH y ORP, fundamentales para ajustar la dosificación de inhibidores de corrosión, dispersantes, biocidas y desinfectantes.
- Temperatura y caudal, para correlacionar condiciones operativas con la calidad del agua de recirculación.
En función de los valores medidos, el sistema activa bombas dosificadoras de químicos o válvulas de purga motorizadas, optimizando la operación sin necesidad de intervención manual. Esto reduce el consumo de agua, minimiza el uso innecesario de productos químicos y protege los equipos frente a incrustaciones, corrosión y crecimiento microbiológico.
YaliTech ofrece estos sistemas configurables según el tamaño de la torre, tipo de agua make-up y condiciones específicas de cada instalación. Acompañamos a nuestros clientes con asesoría técnica especializada en cada etapa: diagnóstico inicial, diseño del sistema, instalación, puesta en marcha y soporte postventa, garantizando soluciones efectivas y adaptadas a cada operación industrial.
En la tabla siguiente se muestra un programa tipo para el control automático de una torre de enfriamiento:
A continuación, se detallan algunos de los sistemas de control y monitoreo que YaliTech puede configurar de forma personalizada para cada cliente. Además del suministro de equipos, YaliTech brinda asesoría técnica en todas las etapas del proyecto —preventa, implementación y postventa— a través de un equipo multidisciplinario altamente capacitado para diseñar soluciones a medida, según los requerimientos específicos de cada proceso o industria.
ELIGERE 01 CD Cool es un instrumento para medir y controlar la conductividad eléctrica, diseñado específicamente para torres de enfriamiento. El menú de programación contiene funciones específicamente diseñadas para esta aplicación, mientras que una gran pantalla gráfica y un menú de navegación intuitivo lo convierten en un producto muy fácil de usar para el usuario final.
- Control automático de bombas dosificadoras y electroválvulas mediante medición de la conductividad o temporizador.
Medición: conductividad eléctrica y temperatura (C°).
- Dos salidas de 4-20 mA, programables por el usuario.
- 4 salidas de punto de consigna, modo de trabajo ON/OFF o PWM (Pulse Width Modulation).
- Alarma de MÁX y MÍN en el valor medido.
- Alarma de sobredosificación (tiempo de dosificación excesivo).
- Temporizador integrado para el control del arranque/parada del instrumento.
- Relés de alarma.
- Dosificación precisa de los productos químicos, del inhibidor y de los dos biocidas.
- Ciclos de dosificación de biocidas programables por temporizador o reloj.
- Entrada del sensor de flujo
- Entrada de sonda de nivel
- Tiempo de encendido.
- Pantalla gráfica retroiluminada (128x64).
- Compensación automática de la temperatura (mediante sonda PT100 o NTC) o manual.
El SYCON 2702 es un dispositivo de valoración para la determinación de la dureza de agua de manera on-line. El valor límite a controlar y el intervalo de medición se pueden programar libremente. Los valores medidos se almacenan en una tarjeta SD interna:
- Medición de dureza residual, dureza total o alcalinidad (capacidad ácida)
- Selección de idioma en pantalla
- Documentación de todos los resultados de medición en una tarjeta SD
- Bajo mantenimiento gracias a la tecnología de bomba peristáltica y al lavado de la célula de medición con presión de línea
- Autocalibración frente a la luz ambiental, la contaminación y la turbidez de la muestra de agua
- Sensor a todo color sin mantenimiento
- Conexiones para 2 salidas libres de potencial (Se ha superado el valor límite/Fallo de dispositivo)
- Interfaz de corriente configurable 0 – 20 mA o 4 -20 mA para la salida del valor medido o el mensaje de estado
El Índice de Saturación de Langelier (ISL), es una herramienta esencial para predecir si el agua tiene una tendencia corrosiva o formadora de incrustaciones. Este índice se calcula considerando parámetros como el pH, la alcalinidad, la dureza cálcica, la temperatura y los sólidos totales disueltos (TDS). Un ISL positivo indica una tendencia a la formación de depósitos minerales, mientras que un ISL negativo sugiere que el agua es corrosiva y puede disolver minerales.
El control preciso del ISL es fundamental en la gestión del agua.
El MC 6587 puede controlar hasta tres sondas y transmisores digitales de B&C Electronics. Si es necesario, el usuario puede conectar dos o tres dispositivos del mismo tipo para realizar una doble o triple validación.
Los parámetros disponibles son:
• Turbidez y sólidos en suspensión
• Oxígeno disuelto
• Conductividad y TDS
• pH/ORP
• Cloro residual libre
• Dióxido de cloro
• Ozono disuelto residual
• Diferentes tipos de oxidantes
• Temperatura
Es un Sistema de Cloración Automático diseñado para el control en línea del cloro libre mediante una sonda potenciostática, junto con el ajuste automático del pH, permitiendo una desinfección eficiente, precisa y confiable del agua. Incluye comunicación Modbus RTU, lo que permite su integración con sistemas de supervisión o control (SCADA, PLC, BMS).
Controladores y bombas dosificadoras disponibles como parte de un sistema montado en un panel para facilitar la instalación y el uso. El panel está para conectarse a una línea de muestreo diseñado desde un sistema de dosificación, desde el cual se pueden determinar los niveles de pH, ORP y cloro libre que luego es utilizado por el controlador o bomba conectada para regular la dosificación para todo el sistema.
Estos sistemas están disponibles con una selección de controladores o bombas para proporcionar la flexibilidad para el sistema de dosificación. Las opciones incluyen el eSelect con una pantalla a color y grabación de datos USB, el eOne PLUS para regular y dosificar, o el eControl un controlador compacto y confiable.
Para el control de rutina directamente en terreno o laboratorio, YaliTech dispone además de un conjunto de instrumentos portátiles, para realizar mediciones por fotometría, electrodo de ion selectivo, kit de diversos parámetros, etc.
A continuación, algunos de ellos:
FOTÓMETRO PF 12 PLUS - MACHEREY NAGEL
El fotómetro PF-12Plus es un dispositivo diseñado para el análisis móvil del agua. Equipado con más de 100 métodos preprogramados, es el compañero ideal para todos los campos del análisis de agua y aguas residuales. Con su LED de 860 nm especialmente posicionado, el PF-12Plus permite mediciones nefelométricas de turbidez (NTU) en el rango de 1 a 1000 NTU. El exclusivo NTU-Check controla la turbidez en paralelo a cada medición. Cada parámetro químico se determina mediante kits específicos.
SERIE U-50 SONDA MULTIPARÁMETRO SERIE U-50 HORIBA
Medición y visualización simultánea de 11 parámetros: pH, pH [mV], ORP, DO, salinidad, TDS, gravedad específica, temperatura, turbidez y profundidad.
MEDIDOR DE CONDUCTIVIDAD LAQUATWIN
LAQUAtwin EC-33 es un medidor de conductividad a prueba de agua, con una gran pantalla LCD con retroiluminación. Este equipo incorpora un electrodo plano, único en el mundo, diseñado con la última tecnología HORIBA para la medición de microvolumen. El electrodo reemplazable hace uso del mismo principio de medición que el electrodo de conductividad tradicional; sin embargo, el EC-33 tan solo requiere unas gotas (0.12 ml) para ofrecer un análisis rápido y preciso.
MEDIDOR PORTÁTIL PARA OXIGENO DISUELTO, SÓLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES, TURBIEDAD, LODOS
El Monitor portátil para medir la calidad del agua es una herramienta sencilla, robusta y precisa, que analiza un conjunto completo de parámetros de calidad del agua con una sola unidad. Permite conectar un conjunto de sensores intercambiables. Esto inicialmente cubre mediciones de sólidos en suspensión desde la toma hasta la descarga, pasando por el importantísimo procedimiento de lodos activados.