APROVECHAMIENTO DEL CALOR RESIDUAL EN LA INDUSTRIA

Nuevos horizontes para el futuro energético

Arkaitz Izaguirre [email protected] 943 369 415

PRESENTACIÓN INERGETIKA: Quiénes somos Fundación: Diciembre 2009 Localización: Polg. 27 de Martutene (Donostia-San Sebastián) Actividad: Ingeniería y Consultoría Área de Actuación: CAPV y Navarra Principales actividades Proyectos de Diseño y Dirección de obra de Instalaciones. Ejecución de Estudios Específicos y Auditorías Energéticas. Implantación de medidas de mejora en formato “Llave en mano”. Servicio de Gestión Energética mediante plataformas de monitorización. Asociados DELEGADOS TERRITORIALES ZONA NORTE A3E. CLUSTER SMARTENERGY: Fomento de San Sebastian.

SITUACIÓN ENERGÉTICA ACTUAL:

Demanda energética Global en CAPV

Consumo Energético en el sector Industrial 0,4 %.

SITUACIÓN ENERGÉTICA ACTUAL: Consumos Industriales Energía Primaria: 1.- Gas Natural: 47% 2.- Electricidad: 35,9%

Los precios de las Energías Primarias han Aumentado Considerablemente en los últimos años Mejorar la EE de las instalaciones consumidoras es Fundamental.

POSIBILIDADES DE MEJORA: Objetivo: Buscar el ahorro energético manteniendo la productividad, mediante la implantación de mejoras de corto periodo de amortización, que permitan una reinversión y mejora continua en las instalaciones. Ambitos de actuación: 1. Optimización de diseños: • Instalaciones sobre dimensionadas. • Adecuación de instalaciones a los cambios de producción. 2. Rendimiento de equipos – Sistemas: • Mejoras Tecnológicas en equipos. • Sistemas Eficientes, soluciones alternativas. 3. Automatización de las instalaciones: • Implantación de sistemas de automatización y control. 4. Aprovechamiento Calor Residual: • Implantación de sistemas de captación y aprovechamiento de la energía residual. 5. Sistemas de implantación de monitorización de consumos (electricos, agua, gas, térmicos, etc).

POSIBILIDADES DE MEJORA: APROVECHAMIENTO CALOR RESIDUAL: Descripción: El calor residual es el calor contenido en los productos y subproductos de un proceso, es un excedente de energía que no se aprovecha, y que en muchos casos origina un consumo añadido para su refrigeración. Aprovechamiento: Se trata de captar este calor residual para inyectarlo en el mismo proceso o en otros, de manera que se convierta en una fuente de producción de energía térmica gratuita. Potencial: Cuanto mayor sea la temperatura de la fuente de calor residual, mayor será la capacidad de aprovechamiento…. Y cuanto menor sea la necesidad de calor de la fuente de aprovechamiento, mayor la capacidad de producción. Puntos de Aprovechamiento: 1. Hornos eléctricos y de gas. 2. Calderas de Vapor. 3. Secaderos. 4. Evaporadores. 5. Compresores.

6.- Sistemas de Refrigeración. 7.- Motores. 8.- Instalaciones de Cogeneración. 9.- Etc…

CASO PRÁCTICO 01:  TÍTULO: Aprovechamiento calor residual – Purgas Caldera de Vapor .  SECTOR: Automoción.  ACTIVIDAD: Polimerizado de piezas metálicas.  UBICACIÓN: Arrasate (Gipuzkoa). 

FECHA EJECUCIÓN: Diciembre 2013

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DESCRIPCIÓN: -Aprovechamiento calor residual proveniente de la purga de fondo de la caldera de vapor. -Intercambiador de acero inoxidable a medida. -Aprovechamiento: Precalentamiento agua de alimentación a caldera.

CASO PRÁCTICO 01:  DATOS DE PARTIDA: 1. Circuito de Vapor: Abierto 2. Volumen de agua de alimentación: 248 m3 / año 3. Temperatura media de purga: 85 ºC 

SOLUCIÓN ADOPTADA: 1. Volumen de acumulación inercia: 1 m3 2. Intercambiador a medida en acero inoxidable

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INSTALADOR COLABORADOR: INSTALACIONES ARANETA, S.L.

CASO PRÁCTICO 01:  RENDIMIENTO DEL SISTEMA:

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AMORTIZACIÓN INVERSIÓN:

CASO PRÁCTICO 01:  CONCLUSIONES: 1. Se consigue de una manera sencilla aprovechar el calor residual de la purga de las calderas de vapor.

CASO PRÁCTICO 02:  TÍTULO: Aprovechamiento calor residual – Aire Comprimido.  SECTOR: Automoción.  ACTIVIDAD: Fundición inyectada de aluminio, mecanizado y montaje de piezas.  UBICACIÓN: Nanclares de la Oca (Alava). 

FECHA EJECUCIÓN: Enero 2015

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DESCRIPCIÓN: -Aprovechamiento calor residual de la refrigeración del aceite de los compresores del sistema de aire comprimido. -Intercambio Aceite – Agua -Aprovechamiento: Sistema de calefacción para nave de proceso.

CASO PRÁCTICO 02:  DATOS DE PARTIDA: 1. Potencia Necesaria de calefacción en nave: 395 kW 2. Salto térmico de funcionamiento: 70 – 50 ºC. 3. Potencia generación instalada: 424 kW (4x106 kW) 

SOLUCIÓN ADOPTADA: 1. 2. 3. 4.

Potencia útil Compresores PTG 172: 228 kW (3x76kW) Salto térmico de funcionamiento: 45-70 ºC Volumen de acumulación inercia: 3 m3 Nueva potencia generación instalada: 285,6 kW (3x95,2)

CASO PRÁCTICO 02:  PLANO DE PLANTA:

CASO PRÁCTICO 02:  ESQUEMA DE PRINCIPIO:

CASO PRÁCTICO 02:  RENDIMIENTO DEL SISTEMA:

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AMORTIZACIÓN INVERSIÓN:

CASO PRÁCTICO 02:  CONCLUSIONES: 1. Se consigue un fuerte ahorro energético – económico de una fuente de calor residual ya existente. 2. Los ahorros generados serán mayores a los calculados, ya que los costes del sistema de refrigeración Aceite-Aire de los compresores disminuirá. 3. Pendiente fase 02: Se pretende buscar una demanda energética que abarque todo el año, con lo que se consiga una mayor amortización del sistema.

CASO PRÁCTICO 03:  TÍTULO: Aprovechamiento calor residual – Condensados Circuito Vapor.  SECTOR: Agroalimentario.  ACTIVIDAD: Alimentos derivados del Pato y el Salmón.  UBICACIÓN: Bera de Bidasoa (Navarra). 

FECHA EJECUCIÓN: Octubre 2015

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DESCRIPCIÓN: -Aprovechamiento calor residual de los condensados del circuito de vapor. -Intercambio Agua – Agua -Aprovechamiento: Alimentación de caldera de Vapor y Calentamiento depósito producción ACS..

CASO PRÁCTICO 03:  DATOS DE PARTIDA: 1. 2. 3. 4. 

Temperatura de retorno condensados: 90 – 100ºC Volumen de agua de alimentación calderas: Aprox. 95 m3/año Volumen de agua ACS (limpieza sobre todo): 3.215 m3/año Temperatura acumulación ACS: 65 ºC

SOLUCIÓN ADOPTADA: 1. Implantación de circuito de recogida de condensados. 2. Instalación de depósito de inercia de 2,5 m3 3. Implantación de Intercambiador placas Agua-Agua

 INSTALADOR COLABORADOR: 3KIDE, S.L.

CASO PRÁCTICO 03:  ESQUEMA DE PRINCIPIO:

CASO PRÁCTICO 03:  RENDIMIENTO DEL SISTEMA:

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AMORTIZACIÓN INVERSIÓN:

CASO PRÁCTICO 03:  CONCLUSIONES: 1. Se consigue un fuerte ahorro energético – económico de una fuente de calor residual que se deshacía en la actualidad. 2. La fuerte demanda en ACS hace posible la rápida amortización de la instalación.

MUCHAS GRACIAS ESKERRIK ASKO

Nuevos horizontes para el futuro energético

Arkaitz Izaguirre [email protected] 943 369 415