Digitalización de circuitos cerrados de refrigeración: de grandes instalaciones a centros de datos (CPD)

Optimizar la calidad del agua en circuitos cerrados de climatización para prevenir la corrosión, la formación de lodos y biofilms es uno de los principales retos en instalaciones críticas como los centros de procesamiento de datos (CPD), hospitales o industrias. El proyecto AQUAC, desarrollado en el marco de la convocatoria 2025 de Agrupaciones Empresariales Innovadoras (AEI) que cuenta con el liderazgo del Centro Español de Plásticos (CEP), y la participación de la Universidad de Barcelona, el CWP, Italsan, Climava y TFLowlab, tiene el objetivo de abordar estos retos que impactan en el funcionamiento de los sistemas de refrigeración, así como desarrollar una plataforma digital avanzada de monitorización y elaborar un libro blanco de propuestas de mejora y recomendaciones para estos sistemas.

Durante los últimos años, el sector de la climatización ha realizado un importante esfuerzo para mejorar la eficiencia energética de las instalaciones. La incorporación de equipos de mayor rendimiento, la optimización de las estrategias de regulación o el desarrollo de sistemas de recuperación de energía han permitido reducir considerablemente los consumos. Sin embargo, existe un aspecto que continúa condicionando el comportamiento de estas instalaciones y que, en muchas ocasiones, recibe menos atención de la necesaria: el estado del agua que circula por los circuitos cerrados.

El agua es el medio de transporte de la energía térmica, pero también es un sistema químico-físico en continua evolución. Su composición varía con el tiempo como consecuencia de reposiciones, procesos de corrosión, degradación de inhibidores, crecimiento microbiológico o modificaciones en las condiciones de operación. Estas variaciones suelen producirse lentamente y, precisamente por ello, pasan desapercibidas hasta que aparecen las primeras consecuencias: acumulación de lodos, pérdida de rendimiento, obstrucciones, corrosión o averías en general.

La mayoría de las incidencias no son consecuencia de un fallo puntual y se deben a procesos acumulativos que evolucionan durante meses e incluso años. Cuando finalmente se detectan, el problema ya ha afectado al rendimiento de la instalación y, en muchos casos, requiere actuaciones correctivas de elevados importes.

Esta realidad resulta especialmente crítica en instalaciones donde la continuidad de funcionamiento es imprescindible. Hospitales, industria o centros de procesamiento de datos (CPD) dependen de circuitos cerrados capaces de mantener unas condiciones térmicas estables durante todos los días del año.

Tradicionalmente, el seguimiento de la calidad del agua se ha basado en inspecciones periódicas y análisis puntuales realizados durante las operaciones de mantenimiento. Aunque estas actuaciones siguen siendo imprescindibles, únicamente permiten conocer el estado del circuito en el momento concreto en que se realiza la medición: entre dos campañas de análisis pueden producirse variaciones importantes que permanecen ocultas durante semanas o meses. Una reposición de agua superior a la habitual, un fallo en el sistema de tratamiento o el agotamiento progresivo de un inhibidor pueden modificar el equilibrio químico del circuito sin que exista ninguna evidencia inmediata.

La digitalización permite modificar completamente esta forma de trabajar. La incorporación de sensores capaces de monitorizar de forma continua determinados parámetros físico-químicos transforma el circuito cerrado en una fuente permanente de información sobre su propio estado.

Con esta filosofía nace el proyecto AQUAC, una iniciativa colaborativa cuyo objetivo es desarrollar nuevas herramientas para mejorar la gestión de los circuitos cerrados de climatización mediante tecnologías de digitalización. El proyecto reúne a Climava, Italsan, TFlowLab con el Centro Español de Plásticos y el Catalan Water Partnership con la Universidad de Barcelona con el propósito de generar conocimiento técnico sobre el comportamiento del agua, los materiales y las estrategias de mantenimiento, así como desarrollar soluciones digitales que permitan trasladar ese conocimiento a las instalaciones reales.

Ya no se trata únicamente de conocer parámetros como el pH o la conductividad durante una visita de mantenimiento; el verdadero valor reside en analizar cómo evolucionan estos parámetros con el tiempo y establecer relaciones entre ellos. Uno de los pilares del proyecto consiste en demostrar que la digitalización no debe entenderse como la simple incorporación de sensores, sino como una metodología capaz de transformar datos en información útil para la toma de decisiones estratégicas.

Paralelamente, AQUAC desarrolla diferentes entregables destinados a poner en práctica y al servicio de la sociedad el conocimiento generado durante el proyecto. Entre ellos destacan:

• Un libro blanco de buenas prácticas que detalla cómo enfocar el mantenimiento de un circuito para, desde un principio, operar con las mejores garantías disponibles. Incluye todos los avances técnicos alcanzados durante el proyecto y los canaliza desde el punto de vista práctico, acercando el conocimiento académico y técnico más potente y objetivo al día a día de las instalaciones.
•  Una plataforma digital capaz de integrar toda la información y transformarla en una herramienta de apoyo a la gestión de la instalación. Permite visualizar la evolución de los parámetros del circuito, consultar históricos, analizar tendencias y detectar desviaciones respecto al comportamiento habitual del sistema. Además, tiene un gestor de alertas y proporciona al responsable de mantenimiento una visión global del estado del circuito.

Uno de los aspectos más interesantes de AQUAC y sus logros es que permiten interpretar el comportamiento del circuito como un sistema dinámico.

Individualmente, cada uno de los parámetros monitorizados aporta información acotada y limitada. Analizados de forma conjunta, permiten comprender la evolución del circuito y detectar tendencias que difícilmente podrían identificarse mediante controles periódicos convencionales.

La calidad del agua suele asociarse principalmente a problemas de corrosión. Sin embargo, como hemos ido comentando, su influencia sobre la eficiencia energética es significativa.

La acumulación de productos de corrosión, lodos o biofilm reduce la capacidad de intercambio térmico de los equipos, incrementa las pérdidas de carga y obliga tanto a bombas como a enfriadoras a trabajar durante más tiempo para suministrar la misma potencia térmica. Desde esta perspectiva, mantener estable la calidad del agua supone también mantener estable el rendimiento energético de toda la instalación.

La monitorización continua permite identificar desviaciones cuando todavía no se evidencian las consecuencias, facilitando actuaciones preventivas que prolongan la vida útil de los equipos y mantienen la eficiencia energética. Además, la disponibilidad de históricos de funcionamiento aporta una información especialmente valiosa para interpretar incidencias recurrentes, evaluar el efecto de tratamientos químicos o verificar la eficacia de determinadas operaciones de mantenimiento.

En los próximos años, la gestión de los circuitos cerrados evolucionará previsiblemente hacia modelos de mantenimiento cada vez más predictivos, donde la interpretación continua de datos permitirá anticipar problemas antes de que afecten al funcionamiento de la instalación.

El proyecto AQUAC se enmarca precisamente en esta transformación. Su objetivo es contribuir a generar criterios técnicos que permitan diseñar, operar y mantener circuitos cerrados más eficientes, más sostenibles y con una mayor fiabilidad. De este modo, comprender mejor el comportamiento del agua deja de ser una cuestión exclusivamente química para convertirse en una herramienta de gestión. La digitalización ofrece la posibilidad de observar procesos que hasta ahora permanecían ocultos y abre la puerta a una nueva forma de entender el mantenimiento de los circuitos cerrados: más preventiva, más objetiva y basada en el conocimiento continuo del estado real de la instalación.

El proyecto AQUAC (AEI-010500-2025-28) ha sido financiado por el Ministerio de Industria y Turismo a través del programa de ayudas de apoyo a Agrupaciones Empresariales Innovadoras (AEI) del 2025, con objeto de mejorar la competitividad de las pequeñas y medianas empresas.