4.5.-Ahorro de Energía en máquinas térmicas
4.5.-Ahorro de Energía en máquinas térmicas
introducci"n En una planta es posible lograr ahorros en todo punto donde se la use gracias a dispositivos o medidas para este mismo fn como seria un economizador en una caldera o un recalentador de vapor a base de los residuos de la planta en si la e!periencia nos dice que en toda planta se puede ahorrar energía
introducci"n #os principales puntos donde se puede ahorrar energía son$ % &alderas de vapor aceite térmico. % 'edes de vapor condensado. % (ornos. % )ecadores. % *rocesos
Ahorro en calderas Existen mas de 30 formas de ahorrar energía en calderas, las más importantes son: 1. Reducir el exceso de aire (hasta 20 ahorro!
+. 'educir la presi"n de vapor , +/ 0. 'educir la 1ormaci"n de dep"sitos , 2/ 4. 'educir la potencia del quemador , +/ 5. Administrar la carga de las calderas , 0/ 3. sar economizadores , 5/ . &ontrol automático de purgas , 0/ 2. 'eemplazar quemadores 67-688 por modulantes , +/
Ahorro en calderas "e las formas de reducir el coste # me$orar la eficiencia %ue se mencionaron anteriormente la %ue me$or funciona es la reducci&n de exceso de aire en las calderas dando hasta un 20 de ahorro # sus 'enta$as son: •
Es de 1ácil implementaci"n.
•
#os ahorros son inmediatos.
•
#a inversi"n principal es mu ba9a o a veces nula.
•
:ebe realizarse peri"dicamente
Ahorro en calderas 'educci"n del e!ceso de aire
Ahorro en calderas as principales medidas para ahorrar energía son: 1. Reparar fugas de 'apor. 2. Reparar o cam)iar trampas de 'apor. 3. *islar tu)erías de 'apor # condensado. +. Recuperar condensados. . -sar 'apor a la menor presi&n posi)le.
Ahorro en calderas
Ahorro en calderas
Ahorro en sistemas 1rigorífcos
introducci"n En primer lugar se de)e indicar %ue en un circuito frigorífico para producir frío, transportar calor de una fuente fría a un punto o sumidero de calor a ma#or temperatura, es necesario consumir energía, con un coste econ&mico asociado se de)e diferenciar entre ahorro econ&mico # ahorro energtico, los cuales, no siempre 'an unidos. El ahorro en instalaciones frigoríficas trata de los mtodos %ue las distintas tecnologías nos aportan para producir una cantidad de frío con el menor gasto posi)le. /am)in trata de utiliar los residuos energticos %ue se generan # %ue ha# %ue eliminar como su)productos tiles, como por e$emplo con la utiliaci&n del calor de condensaci&n para o)tener agua caliente sanitaria.
Ahorro en sistemas 1rigorífcos Análisis te"ricos que permiten un ahorro energético. •
8uncionamiento efciente de una instalaci"n 1rigorífca
El ob9etivo permanente en una instalaci"n efciente a su má!ima capacidad de traba9o.
1rigorífca
es
asegurar
un 1uncionamiento
En el dise;o de una instalaci"n 1rigorífca ha que tener en cuenta que todo a1ecta a la <=esti"n control de la instalaci"n> )e dise;ara la instalaci"n para permitir una continua
? una <tilizaci"n de la má!ima superfcie de transmisi"n de calor> una <tilizaci"n de compresores a su má!ima efciencia ,@/> En instalaciones que a esten en 1uncionamiento? puede ser necesario introducir ciertas modifcaciones para aplicar estos conceptos con 1acilidad.
Ahorro en sistemas 1rigorífcos Análisis te"ricos que permiten un ahorro energético. •
*grupaciones de cámaras # ser'icios.
ormalmente en las instalaciones frigoríficas suele ha)er ser'icios con distintas temperaturas de almacenamiento. a agrupaci&n de dichos ser'icios a una central de compresores, apro'echándonos de la simultaneidad, permitirá %ue con una capacidad de compresores inferior, con instalaci&n elctrica más pe%uea o)tenga un considera)le ahorro de energía. •
'educir las pérdidas por transporte 1rigorífco
#a ubicaci"n relativa de la sala de máquinas donde se produce la compresi"n del vapor respecto a las cámaras de conservaci"n? es importante? a que el transporte de Buido 1rigorígeno se traduce en una perdida de carga en la aspiraci"n penalizando considerablemente el gasto energético.
Ahorro en sistemas 1rigorífcos Análisis te"ricos que permiten un ahorro energético.
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Reducir prdidas de carga en aspiraci&n
En los sistemas inundados, normalmente ha# una 'ál'ula colocada a la salida del e'aporador %ue regula la presi&n de e'aporaci&n para proteger el producto %ue se está enfriando. 4ara ello se pueden realiar tres tipos de control en el e'aporador.
Ahorro en sistemas 1rigorífcos Análisis te"ricos que permiten un ahorro energético. En primer lugar, las 'ál'ulas mas utiliadas suelen ser ser'o5accionadas (1!, lo cual significa %ue de)e existir una perdida de presi&n en la 'ál'ula para %ue pueda estar a)ierta por lo cual es necesario %ue exista una caída de presi&n de)ida al propio funcionamiento. a regulaci&n de la temperatura de e'aporaci&n # del producto es mu# )uena, pero penalia el consumo en el compresor # la )om)a. En segundo lugar, las 'ál'ulas motoriadas (2!, en principio podrían resol'er el pro)lema indicado de la prdida de carga, pero sin em)argo de)ido a la respuesta relati'amente lenta de la 'ál'ula, las 'ariaciones de presi&n en la aspiraci&n se transmitan rápidamente al e'aporador sin actuar so)re la 'ál'ula # eliminan parcialmente la protecci&n del producto a enfriar. a regulaci&n de la temperatura de e'aporaci&n o del producto no es tan )uena como en las anteriores, pero no penalia el consumo. 6 en tercer lugar, las 'ál'ulas neumáticas accionadas por gas de descarga # dependientes de la presi&n de e'aporaci&n (3!, aun%ue de instalaci&n comple$a, tienen la gran 'enta$a de no penaliar el consumo, # tener una regulaci&n de la temperatura de e'aporaci&n o del producto mu# )uena.
Ahorro en sistemas 1rigorífcos Análisis te"ricos que permiten un ahorro energético. •
tilizar el calor del condensador
Aprovechar de 1orma Ctil el calor transportado de los distintos servicios al condensador de 1orma que se pueda obtener agua caliente sanitaria? calentar el suelo de naves para evitar la congelaci"n? 1undir el hielo acumulado en otros evaporadores? o audar a calentar el agua de cale1acci"n. •
Eliminar saltos térmicos innecesarios
&uando por cuestiones sanitarias como de instalaci"n mantenimiento del sistema? se utiliza re1rigeraci"n indirecta? al utilizar un líquido ,agua? glicol? BoD-ice? etc./ para transportar el 1río desde el lugar de producci"n? en los intercambiadores de calor se produce una irreversibilidad energética? de 1orma que aumentan el consumo.
Ahorro en sistemas 1rigorífcos Análisis te"ricos que permiten un ahorro energético. •
Respetar las condiciones de diseo
7tro concepto sencillo # casi o)'io pero a menudo ol'idado # mu# importante es la utiliaci&n del sistema de refrigeraci&n en las condiciones para las cuales ha sido diseado. as des'iaciones por a$ustes incorrectos o ligeras deficiencias en el mantenimiento, pro'ocan consumos de energía desproporcionados. 4ara respetar las condiciones de diseo, es mu# importante tener en cuenta los a$ustes %ue de)e tener la planta así como eliminar todos los contaminantes internos %ue per$udi%uen el correcto funcionamiento.
4.3.-Ahorro de Energía para =enerador de aceite térmico
*rincipio de 1uncionamiento #os =eneradores de aceite térmico son calentadores tipo serpentín de mCltiples pasos suministradores de 1uncionamiento de alta efciencia. El Buido térmico circula en un serpentín calentado por la llama del quemador esto produce los gases de combusti"n? luego es distribuido por una red de ba9a presi"n a varios usuarios de calor. )obre el circuito de retorno? un vaso de e!pansi"nFdesgasifcador atmos1érico o cubierto con gas inerte? asegura la eliminaci"n de aire de entrada? vapor 1racciones de luz antes de que el Buido térmico vuelva a entrar al calentador.
E#EGE7H6) :E )E='I:A:
MANOMETROS: EQUIPOS MEDIDORES DE PRESION
PRESOSTATOS: CAPTA LA VARIACION DE PRESION
DISCO DE RUPTURA: DISPOSITIVO DE ALIVIO DE SOBRE PRESIONES
&67H'6#E) :E 7IJE# :E A=A Dan a conocer el nivel de agua en la caldera E! un "u#o de vidrio$ %ue de&a ver el agua 'ara el #uen (unciona)ien"o !on nece!aria! varia! 'recaucione!$ *a %ue la (al!edad de !u! indicacione! 'ueden "ener con!ecuencia! in)edia"a! * grave! ,ace (al"a en 'ri)er "-r)ino %ue lo! "u#o! %u- le dan co)unicaci.ncon la caldera no !e "a'en
&67H'6#E) :E 7IJE# :E A=A *rincipio de 1uncionamiento$ El aire el combustible se inectan en el hogar se inBaman al contacto con la llama que alimentan
6ptimizar los 1en"menos de radiaci"n convecci"n K
'educir las emisiones de 76!? &6+ polvos.
H'AHAGIE7H6 :E# A=A I7&')HA&I67E)$ *ara eliminar la posibilidad de 1ormaci"n de incrustaciones? es necesario disponer de un adecuado tratamiento del agua de alimentaci"n. #os métodos químicos ,de la cal-sosa? de la sosa cáustica? del carbonato b"rico? del 1os1ato s"dico? etc./ se 1undamentan en la adicionar una sustancia química que provoque la precipitaci"n de los iones cálcicos magnésicos? su posterior eliminaci"n.
economizador El economizador? es básicamente un intercambiador de calor gases-agua? El economizador? instalado en una caldera? consigue aprovechar el calor residual delos gases de combusti"n? traspasándolo al agua de alimentaci"n de la caldera? con lo que se consigue reducir el consumo de combustible me9orar el rendimiento de manera considerable.
Aceite Hérmico
tilizaci"n de &alentamiento indirecto
Equipos que traba9an sin presi"n sin agua
'equerimiento de elevadas temperaturas de calentamiento
#as calderas de aceite térmico
Ahorro de combustible
'endimientos similares
2 L
#a di1erencia 1undamental radica en gran parte en la termodinámica misma de ambos sistemas de calentamiento.
