Enfriamiento adiabático (evaporativo)

El enfriamiento adiabático (enfriamiento evaporativo) es un proceso de tratamiento del aire en el que este se enfría evaporando agua sin intercambio de calor con el entorno (de forma adiabática).

Termodinámica del proceso

Al aportar agua líquida al aire en un proceso adiabático:

• la temperatura $t$ baja (calor sensible → calor latente)
• la humedad específica $W$ sube
• la entalpía $h$ se mantiene constante (o casi)

Por eso el enfriamiento adiabático aparece en el diagrama psicrométrico como una recta paralela a las líneas de entalpía constante, $h = \text{cte.}$ En el diagrama de Carrier sube hacia la izquierda, siguiendo prácticamente la línea de bulbo húmedo del estado de partida.

Enfriamiento máximo

El aire puede enfriarse de forma adiabática como máximo hasta su temperatura de bulbo húmedo ($t_{bh}$), donde alcanza φ = 100 %. En ese punto el aire está saturado y la evaporación se detiene.

Eficiencia de saturación de un enfriador evaporativo:

$$\eta_a = \frac{t_1 - t_2}{t_1 - t_{bh}}$$

donde $t_1$ es la temperatura del aire a la entrada y $t_2$ a la salida.

Tipos de enfriador evaporativo

Tipo	Principio	η típica
Pulverización	Agua pulverizada en la corriente de aire	75–85 %
Panel humectado	El aire atraviesa un panel mojado	80–90 %
Lavador de aire	El aire atraviesa una cámara con agua pulverizada	85–95 %
Enfriador evaporativo indirecto	Enfría sin añadir humedad al aire de impulsión	según la configuración

Uso en climatización

• Climatización en climas secos (el interior de la península ibérica, el norte de México, Oriente Medio): una alternativa eficiente y de bajo consumo a la refrigeración mecánica
• Centros de proceso de datos: free cooling con preenfriamiento adiabático (evaporativo) del aire
• Naves industriales: reducir la temperatura sin refrigeración mecánica en climas adecuados

Idoneidad según el clima

El enfriamiento adiabático rinde más cuanto más seco es el aire exterior. En los veranos secos del interior peninsular la diferencia entre la temperatura seca y la de bulbo húmedo es grande y el proceso resulta muy eficaz; en climas costeros o húmedos, con más humedad relativa en verano, rinde menos, aunque puede compensar como preenfriamiento o en combinación con refrigeración mecánica.

Se trata a fondo, con fórmulas y ejemplos resueltos, en el artículo Enfriamiento evaporativo.