Emerson

La tecnología de bombas de calor de

calienta una ciudad utilizando agua fría del Mar del Norte sin contribuir al calentamiento global

Los inviernos de Noruega pueden ser extremadamente fríos, con temperaturas promedio de aire menores a la temperatura de congelamiento durante gran parte de la temporada, mientras que las aguas del Mar del Norte alcanzan una temperatura de hasta 6 °C (43 °F). Cuando la ciudad noruega de Drammen necesitaba agua caliente para un nuevo sistema de calefacción del distrito que proporcionara calefacción a los residentes y a las empresas locales, recurrió al frío Mar del Norte como una fuente de energía renovable y a la tecnología de Emerson para poder alcanzar ese objetivo.

Un clima
extremadamente frío

En Drammen, Noruega, durante gran parte del invierno, las temperaturas se encuentran por debajo de la temperatura de congelamiento.

Las aguas del cercano Mar del Norte llegan hasta los 6 °C (43 ºF)

 

Un descubrimiento sorprendente

La ciudad de Drammen estaba buscando un nuevo método de calefacción que tuviera un bajo impacto ambiental y que les permitiera producir calor a partir de las frías aguas del Mar del Norte.

Emerson y su socio en el proyecto, Star Refrigeration, encontraron la forma de usar amoníaco como refrigerante en una bomba de calor industrial de alta temperatura. Esta fue una hazaña que la Agencia Internacional de Energía (IEA, International Energy Agency) consideraba imposible.

Una solución de calefacción ideal

Beneficios del uso del amoníaco como refrigerante para las bombas de calor:
• No daña la capa de ozono
• No contribuye al calentamiento global
• Presenta un rendimiento que es un 15% mayor a las bombas de calor que usan refrigerantes R-134A

La tecnología de bombas de calor de Emerson calienta una ciudad utilizando agua fría del Mar del Norte sin contribuir al calentamiento global

Los inviernos de Noruega pueden ser extremadamente fríos, con temperaturas promedio de aire menores a la temperatura de congelamiento durante gran parte de la temporada, y las aguas del Mar del Norte tienen una temperatura de hasta 6 °C (43 °F). A pesar de estas condiciones extremadamente frías, cuando la ciudad de Drammen, una comunidad de 60,000 personas, situada en Drammen Fjord cerca de la ciudad capital de Oslo, necesitaba agua caliente a 90 °C (194 °F) para un nuevo sistema de calefacción del distrito que surte a los residentes locales y a los negocios, recurrió al frío Mar del Norte como una fuente de energía renovable, y la tecnología de bombas de calor de Emerson ayudó a que esto fuera posible.

Cada vez es más popular en Europa instalar bombas de calor para extraer el calor del agua o del aire; esto se debe principalmente a que el calor que estas bombas entregan rebasa su consumo de energía, reduciendo considerablemente el uso de combustibles fósiles y la necesidad de tener fuentes de energía renovable adicionales. De hecho, la Comisión Europea ha designado a las bombas de calor como la tecnología renovable para sus sistemas de calefacción y refrigeración. Pero Drammen tenía varios objetivos adicionales en mente para este proyecto. Quería el mayor coeficiente de rendimiento (COP, por sus siglas en inglés) posible, la relación del calor extraído con respecto a la energía consumida. También quería una solución tecnológica que tuviera bajos costos operativos y de mantenimiento anuales. Y Drammen quería idealmente que el sistema utilizara un refrigerante que no disminuyera el ozono y que no contribuyera al calentamiento global.

Cuando Emerson Climate Technologies y su socio de tecnología Star Refrigeration se involucraron, los requerimientos de Drammen parecían una tarea no factible. Esto se debe a que la mayoría de las bombas de calor industriales en Europa usan R-134A, un refrigerante que tiene un muy alto potencial de contribución al calentamiento global (más de 1,400 veces la de las emisiones de dióxido de carbono).

Uno de los pocos refrigerantes que cumplirían con todos los requisitos medioambientales y de eficiencia de Drammen era amoniaco, un refrigerante eficiente (designado como R-717) utilizado más comúnmente por la industria de alimentos y bebidas para congelación y refrigeración de procesos. El amoniaco no contribuye a la reducción del ozono ni al calentamiento global, pero nunca se había utilizado en una aplicación de bomba de calor industrial a alta temperatura como ésta. De hecho, no hace mucho tiempo que el Centro de Bombas de Calor de la Agencia Internacional de Energía (IEA, por sus siglas en inglés) pensó que esta aplicación era imposible, y dijo que no existían compresores a alta presión adecuados disponibles para utilizar amoniaco en bombas de calor industriales a alta temperatura.

 

Nunca se ha hecho antes. Los ingenieros de Emerson, colaborando con Star Refrigeration, aceptaron el reto utilizando uno de los compresores de refrigeración industriales de Emerson, el compresor Vilter de un solo tornillo. Con amoniaco, la solución tecnológica de compresores de Emerson ofreció a Star Refrigeration y a sus asociados del proyecto en Noruega, Norsk Kulde y Drammen Fjernevarme, un refrigerante que tiene un buen perfil ambiental (no reduce el ozono ni contribuye al calentamiento global), proporciona mayores temperaturas y un mayor rendimiento con sus recursos consumidos, con respecto a las tecnologías de la competencia. De hecho, la nueva bomba de calor industrial con base en amoniaco tiene un mejor rendimiento de más del 15% superior al de una bomba que utiliza refrigerante R-134A.

Además, el diseño equilibrado de fuerzas radial y axial del compresor de un solo tornillo reduce la tensión ejercida sobre los rodamientos del equipo, obteniendo así costos operativos y de mantenimiento muy bajos y un rendimiento que no se puede conseguir con ningún otro tipo de compresor.

La tecnología de compresores de un solo tornillo Vilter de EmersonEmerson está demostrando ser extremadamente adaptable para cumplir con las necesidades de otros clientes que buscan una mayor eficiencia de funcionamiento. Por ejemplo, un fabricante de dulces de Europa está utilizando el compresor de un solo tornillo Vilter de Emerson en una aplicación de refrigeración para enfriar el chocolate mientras se captura el calor extraído para calentar el agua a 60 °C (140 °F) para separar el chocolate de los moldes. Esta es sólo otra manera en que la tecnología de Emerson está ayudando a sus clientes de todo el mundo a trabajar su negocio con una mayor eficiencia energética y de manera segura para el ambiente.

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