Estudio de Caso # 1
Sistema de Recuperación de Calor
Recomendaciones
Comparación
La siguiente tabla compara ambos intercambiadores de calor mencionados en la página anterior:
Fabricante/origen |
Ygnis (Francia) |
Bowman (Reino Unido) |
Características |
4 tubos, contracorriente |
Tubo y carcaza, contracorriente |
Temperatura máxima admisible |
280 ºC |
700 ºC |
Aplicación principal |
Gases de escape de calderos |
Gases de escape de motores a gas/diesel |
Energía recuperada |
255 kWh/día |
300 kWh/día |
Costo estimado |
£ 1,200.00 |
£ 4,000.00 |
Como se puede ver en la tabla anterior, el equipo Totaleco no recupera tanta
energía como lo hace el intercambiador de Bowman; sin embargo, considerando
que el segundo es tres veces más costoso, y que la energía recuperable
es solamente 45 kWh/día menos, Totaleco será el equipo que se
considerará para las recomendaciones. Para una instalación pequeña
como la finca, esta es la mejor alternativa.
Diseño del circuito cerrado integrado al cuarto del caldero
Una v ez que se seleccionó el intercambiador de calor, su integración
a la instalación existente debe ser considerada. A fin de hacerlo con
propiedad, se evaluaron previamente las necesidad de la finca. En base a la
capacidad del caldero, se estimó que en promedio se necesitarían
480 kWh/día para calentar los espacios así como el agua de las
facilidades. Considerando este valor, el caldero actual no podría ser
sustituido por el intercambiador de claor, pero su uso puedo ser reducido
considerandolo como un back-up. Diferentes configuraciones para integrar el
intercambiador de calor al sistema pueden ser aplicadas; sin embargo, las
escogidas son las que lo combinan como economizador al sistema del caldero
(temperatura de entrada: 60°C/ salida: 80°C).
El circuito está integrado a la entrada del caldero. De esta manera
el agua sería precalentado en el loop antes de ingresar al caldero.
Posteriormente, si la temperatura es lo suficientemente alta, el cladero no
necesitaría ser activado. Consecuentemente, el consumo total de gas
para el calentamiento de las áreas así como la producción
de agua disminuiría.
Circuito incluyendo regulación integrada como
economizador
El intercambiador de calor está directamente integrado al sistema de calentamiento. Una bomba es provista para circular agua. Un intercambiador de calor para liberar calor en exceso está incluido en caso de que la temperatura del agua sea mayor que 80°C. Existe una válvula de tres direcciones que controlaría el equipo.
Circuito incluyendo regulación y almacenamiento integrado como economizador
Considerando que el intercambiador de calor no puede ser desviado y consecuentemente
podría recuperar más calor que el necesario, se integraría
un sistema de almacenamiento. Para almacenar la energía se contaría
con un tanque de agua, cuyas dimensiones, de acuerdo a las necesidades de
la finca, serían de 2 m³.
Análisis de costos
Intercambiador de calor TOTALECO de Ygnis
Break-even: 2.1 años
Pay-back: 1.9 años
VAN después de 10 años: £ 15,048.69
Intercambiador de calor Bowman
Break-even: 3.3 años
Pay-back: 3.0 años
VAN después de 10 años: £ 14,543.84
Conclusión
El intercambiador de calor Totaleco es más conveniente para las necesidades
de la finca. Si bien no es la solución más eficiente, su bajo
costo lo hace más ventajoso.
Esta instalación representa un ahora de aproximadamente £ 200.00
por mes.
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