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Recuperación de calor mediante desobrecalentadores (desuperheaters)

Los desobrecalentadores son intercambiadores de calor que se instalan en la salida de gases de cada circuito de compresores, aprovechan el calor del gas a la salida de compresores sin afectar (en principio) al funcionamiento normal de la enfriadora.
No permite una recuperación total del calor de condensación, pero tiene muchas ventajas.

En este caso, los desuperheaters están instalados en una bomba de calor de un hotel de costa con un uso mayormente vacacional aunque con una ocupación bastante elevada durante todo el año. El sistema de producción de ACS del hotel es un sistema clásico de 4 acumuladores de 3000 litros cada uno con producción de calor mediante calderas de gasoil a todos los acumuladores y recirculación de ACS al primer tanque. Este hotel pertenece a una cadena hotelera pequeña, son clientes de siempre y no nos discutieron la propuesta técnica (la propuesta económica la discute todo el mundo).

El primer paso es conseguir información de las necesidades de ACS del hotel, consumos de años anteriores, horarios de consumo máximo, ocupación mensual, ...

Este es el esquema de como quedó la instalación:


La idea principal de la instalación es recuperar energía de la producción de agua fría para climatización del hotel. En este caso la recuperación está asegurada, a mayor ocupación, mayor demanda térmica en el hotel y mayor demanda de ACS.

Junto con la propiedad, se deidió dejar el sistema en funcionamiento incluso en modo bomba de calor. El resultado ha sido muy satisfactorio puesto que siempre es mucho mas económico producir calor mediante bomba de calor que mediante combustión de gasoil. En otra entrada hablaré de los costes de producción de energía térmica.

La instalación quedó muy bien, aunque no puedo dejar de pensar que si por mi fuera hubiera hecho mejoras en el esquema, las mejoras seguro que hubieran contribuido a que el ahorro de energía fuera mayor, aunque tengo que reconocer que el incremente de precio no hace atractiva la idea (ni siquiera el plantearla al cliente).

Esta instalación la terminamos en marzo de 2013 y recientemente el cliente me facilitó los datos de consumo de gasoil actuales.

Terminada la parte hidráulica, tenemos que pensar como vamos a controlar el calor que produce una enfriadora/bomba de calor de 460 kW de potencia frigorífica.

Para la gestión del calor, lo primero que tenemos que hacer es leer con detenimiento el IOM de la enfriadora, hay que tener en cuenta el caudal de agua que requiere cada intercambiador de calor (dependiendo el número de compresores que tenga), la pérdida de carga, temperatura de utilización, ....
Para este caso utilicé un transductor de temperatura y un variador de velocidad para el control de la bomba del circuito secundario y configuramos el PID del variador para que trabaje siempre refrigerando los desuperheater con una temperatura mínima de entrada de agua a los intercambiadores de calor de 53ºC, de esta forma varia la velocidad de la bomba sin enviar agua demasiado fría a los desuperheater ( IOM del fabricante).

No puedo contar en una líneas el proceso de cálculo, selección de equipos, diseño y ejecución de la instalación, os dejo unas fotos:

PID del variador:

Intercambiadores de calor de la enfriadora/bomba de calor, utilizamos tubería de acero inoxidable (en la foto todavía sin aislar)


Intercambiador de calor ACS en cubierta del edificio (todavía sin aislar)









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