Sistema de generación instantánea de agua caliente sanitaria ACS mediante el uso de vapor

Los sistemas de generación instantánea de agua caliente sanitaria ACS se han vuelto comunes en la industria de procesos, sustituyendo al tradicional calentador de almacenamiento. Con numerosos aspectos a considerar para garantizar la máxima eficacia y confiabilidad de estos sistemas, en este artículo explicamos por qué mirar el panorama general puede ayudar.

 

¿Cómo se puede generar agua caliente al instante, sin necesidad de volúmenes almacenados? 

En los últimos 20 años, se ha producido un cambio significativo en la generación de agua caliente tanto para aplicaciones industriales como domésticas. El enfoque tradicionalmente utilizado era el de los calentadores de almacenamiento, que consistían en un tanque de gran tamaño capaz de generar calor en una masa de agua a través de una bobina de transferencia de calor calentada por vapor.

Sin embargo, este enfoque presenta limitaciones desde el punto de vista técnico. El volumen de agua almacenada en los calentadores de almacenamiento continúa irradiando calor incluso cuando no se necesita, lo que resulta en pérdidas de eficiencia energética. Además, este calor residual puede crear un ambiente propicio para el crecimiento de la bacteria Legionella, representando así un riesgo para la salud. Te puede interesar LEGIONELLA EN SISTEMAS DE ACS: ACTUALIZACIÓN RD 487/2022

El cambio hacia los sistemas de agua caliente instantáneos en los últimos años ha sido impulsado por la necesidad de mejorar la eficiencia energética y minimizar los riesgos para la salud asociados con los calentadores de almacenamiento tradicionales. La tecnología de generación instantánea de agua caliente sanitaria ACS mediante el uso de vapor ha demostrado ser una solución altamente efectiva, permitiendo la generación de agua caliente de manera instantánea y eficiente, sin la necesidad de almacenamiento voluminoso y sus desventajas asociadas.

 

¿Cuál es la solución moderna de generación instantánea de agua caliente sanitaria ACS mediante el uso de vapor? 

La tecnología de intercambio de calor en placas. Las placas pueden proporcionar altos niveles de transferencia de calor dentro de una carcasa muy compacta, generalmente alrededor de un tercio del tamaño de un calentador de agua equivalente. Su rápida transferencia de calor permite producir agua caliente instantáneamente, eliminando la necesidad de grandes tanques de almacenamiento de agua caliente, eliminando las pérdidas inherentes por almacenamiento y reduciendo el riesgo de legionella.

Con la comprensión de que el agua caliente puede producirse a una velocidad adecuada a la demanda, ¿cómo se distribuyen grandes cantidades de energía térmica por el sitio para calentar esta agua? Bueno, el vapor es el medio ideal. El vapor contiene grandes cantidades de energía en cada kilogramo, ¡aproximadamente 23 veces más energía por kilogramo que un sistema de agua! ¿El resultado? Tuberías más pequeñas, más ligeras y menos espacio necesario en las salas de máquinas y conductos: una forma compacta y sin bombas para distribuir grandes cantidades de energía en el sitio.

Es importante considerar el logro de vapor seco al diseñar una nueva instalación o gestionar un sistema existente. La distribución de vapor a alta presión mantiene pequeño el tamaño de las tuberías, lo que resulta en una baja área de superficie de las tuberías y minimiza las pérdidas por radiación.

Queremos que llegue vapor seco de buena calidad al intercambiador de calor para maximizar la eficiencia y minimizar el consumo de vapor. El vapor húmedo contiene una proporción de agua y, por lo tanto, es importante contar con un buen drenaje del vapor principal para lograr vapor de buena calidad.

Es importante eliminar los gases no condensables del sistema de distribución, ya que crean una barrera para la transferencia de calor. Esto se logra mediante el uso de purgadores de aire instalados en puntos estratégicos del sistema de tuberías. Los gases también se pueden minimizar con buenas prácticas en la sala de calderas. Esto se puede lograr mediante un tratamiento adecuado del agua y manteniendo la temperatura del agua de alimentación de la caldera alta para permitir que el oxígeno disuelto salga de la solución antes de llegar a la caldera, generalmente al menos a 85°C en un depósito atmosférico de agua caliente. La desaereación a presión es la mejor manera de eliminar el oxígeno del agua de alimentación, ya que permite que el agua alcance temperaturas superiores a 100°C, expulsando los gases no condensables de la solución.

Este es el motivo por el cual es tan importante tener una visión general del sistema. Tomar medidas tanto en la sala de calderas como en el sistema de distribución influye directamente en la calidad del vapor y, por lo tanto, en la eficacia de los intercambiadores de calor en las salas de máquinas que se utilizan para generar agua caliente.

Al evitar depender del almacenamiento de agua caliente y al aplicar las mejores prácticas en todo el sitio, los usuarios, como las plantas de fabricación y la industria de la atención médica, pueden mejorar la eficiencia energética, reducir el riesgo de legionella y proporcionar agua caliente confiable y constante tanto para los procesos como para las personas. Ampliar:

La presencia de gases no condensables en el sistema de distribución de vapor puede tener un impacto significativo en la eficiencia del intercambio de calor. Estos gases, como el aire y otros vapores, actúan como una barrera a la transferencia de calor, disminuyendo la capacidad del vapor para calentar el agua de manera efectiva. Por lo tanto, es esencial eliminar estos gases para garantizar un rendimiento óptimo del sistema.

Una forma común de eliminar los gases no condensables es mediante el uso de purgadores de aire estratégicamente ubicados en el sistema de tuberías. Estos purgadores de vapor permiten la liberación de gases no condensables, garantizando así que el vapor pueda transferir eficientemente su energía térmica al agua. Al eliminar estos gases, se mejora la capacidad del sistema de proporcionar agua caliente instantánea y confiable.

Además de los purgadores, es fundamental implementar buenas prácticas en la sala de calderas. El tratamiento adecuado del agua es crucial para minimizar la presencia de gases no condensables. Mediante el tratamiento del agua de alimentación de la caldera, se puede reducir la cantidad de oxígeno disuelto, lo que a su vez disminuye la posibilidad de formación de gases no condensables. Además, mantener una temperatura alta del agua de alimentación de la caldera ayuda a expulsar el oxígeno disuelto antes de que alcance la caldera, mejorando así la calidad del vapor generado.

La desaireación a presión es una técnica efectiva para eliminar el oxígeno del agua de alimentación de la caldera. Al someter el agua a altas presiones y temperaturas, se promueve la liberación de oxígeno y otros gases no condensables. Este proceso de desaireación a presión ayuda a garantizar que el agua de alimentación de la caldera esté libre de impurezas y gases indeseables, lo que contribuye a la producción de vapor de alta calidad.

Es importante tener en cuenta que todas estas acciones tomadas tanto en la sala de calderas como en el sistema de distribución tienen un impacto directo en la calidad del vapor generado. Un vapor de alta calidad, libre de gases no condensables y con una humedad controlada, asegura una transferencia de calor eficiente en los intercambiadores de calor ubicados en las salas de máquinas. Estos intercambiadores de calor son los encargados de generar agua caliente de manera instantánea y confiable para los procesos industriales o las necesidades de agua caliente en el sector de la salud.

Al evitar la dependencia de grandes volúmenes de almacenamiento de agua caliente y al implementar prácticas óptimas en todo el sitio, las plantas de fabricación y la industria de la salud pueden lograr una mayor eficiencia energética. Al reducir las pérdidas de calor asociadas con el almacenamiento de agua caliente y al garantizar la eliminación de gases no condensables, se optimiza el consumo de energía y se minimiza el riesgo de proliferación de legionella u otros problemas de calidad del agua.

 

Sistema Spirax EasiHeat™ HTG 

El sistema de generación instantánea de agua caliente sanitaria ACS mediante el uso de vapor Spirax EasiHeat™, incorpora la tecnología SIMS que es una solución completa, compacta y lista para usar que permite la transferencia de calor de vapor a agua con un rendimiento superior en eficiencia energética. Para aplicaciones con condiciones de carga estables, como aplicaciones de calefacción en circuito cerrado, Spirax EasiHeat™ HTG puede ayudarte a reducir costos, abordar el desperdicio y mitigar tu impacto ambiental al disminuir las emisiones de CO2 y la huella de carbono, lo que supone un cambio positivo hacia un futuro más sostenible.

Principales características y beneficios

• Solución compacta de transferencia de calor que incorpora la tecnología SIMS.
• Monitoreo de energía, emisiones de CO2, comunicaciones, monitoreo remoto y envío de alarmas del sistema por SMS o correo electrónico.
• Produce agua caliente para calefacción y procesos.
• Función «Boost» Anti-Legionella
• Diseñado para subenfriar el condensado y proporcionar alta eficiencia.
• Mantiene una temperatura estable.
• Rendimiento garantizado.
• Totalmente ensamblado y probado, listo para instalar.
• Opciones disponibles para adaptarse a todas las aplicaciones.

El Spirax EasiHeat™ HTG es una solución completa y compacta de transferencia de calor de vapor a agua que ofrece eficiencia energética, control preciso, facilidad de uso y mantenimiento sencillo. Con tecnología SIMS, garantiza un rendimiento superior, reducción de costos operativos y un enfoque sostenible, contribuyendo a un futuro más eficiente y con menor impacto ambiental.