Principales tecnologías de recuperación de calor residual para mejorar la eficiencia energética en la fabricación

May 30, 2023

En la industria manufacturera, la eficiencia energética es un factor crucial que determina no sólo la rentabilidad de las operaciones sino también el impacto ambiental de los procesos. Con el énfasis global en la sostenibilidad y la reducción de la huella de carbono, las tecnologías de recuperación de calor residual han surgido como una solución fundamental para mejorar la eficiencia energética en la fabricación. Estas tecnologías capturan y reutilizan el calor generado durante los procesos de fabricación, reduciendo así el consumo de energía y las emisiones de gases de efecto invernadero.

Una de las tecnologías de recuperación de calor residual más prometedoras es el intercambiador de calor. Este dispositivo transfiere calor de un medio a otro sin permitir que se mezclen. Por ejemplo, en una instalación de fabricación, el calor generado por una máquina podría transferirse a un refrigerante o aire, reduciendo así el calor general y mejorando la eficiencia energética. Los intercambiadores de calor vienen en varios tipos, incluidos los de carcasa y tubos, de placas y de tubos con aletas, cada uno de ellos adecuado para diferentes aplicaciones y niveles de recuperación de calor.

Otra tecnología innovadora es el ciclo orgánico Rankine (ORC), que es especialmente eficaz para recuperar el calor residual de temperatura baja a media. El sistema ORC utiliza un fluido orgánico con un punto de ebullición más bajo que el agua, lo que le permite generar energía a partir de fuentes de calor residual que de otro modo se considerarían insuficientes. Esta tecnología es particularmente beneficiosa en industrias como la química, farmacéutica y de alimentos y bebidas, donde el calor residual de temperatura baja a media es común.

Los generadores termoeléctricos (TEG) también están ganando terreno en el sector manufacturero. Estos dispositivos convierten el calor directamente en electricidad mediante el efecto Seebeck, donde se genera un voltaje a través de un material debido a una diferencia de temperatura. Los TEG son compactos, no tienen piezas móviles y requieren un mantenimiento mínimo, lo que los hace ideales para aplicaciones donde el espacio y la confiabilidad son críticos.

Además de estos, los sistemas combinados de calor y energía (CHP), también conocidos como cogeneración, son cada vez más populares en la industria manufacturera. Los sistemas CHP producen simultáneamente electricidad y calor útil a partir de la misma fuente de energía, lo que mejora significativamente la eficiencia energética general. Estos sistemas se pueden adaptar para adaptarse a procesos de fabricación específicos, lo que los convierte en una solución versátil para la recuperación de calor residual.

Las bombas de calor, otra tecnología de recuperación de calor residual, utilizan una pequeña cantidad de energía motriz de alta calidad para capturar y actualizar una gran cantidad de calor de baja calidad a una temperatura más alta. Se pueden utilizar en una amplia gama de aplicaciones industriales, incluida la calefacción de espacios, el calentamiento de agua y el calentamiento de procesos.

Si bien estas tecnologías ofrecen beneficios significativos, su implementación requiere una cuidadosa consideración de factores como la calidad y cantidad del calor residual disponible, la proximidad de fuentes y sumideros de calor y la demanda energética general del proceso de fabricación. También es esencial realizar un análisis exhaustivo de costo-beneficio para garantizar que la inversión en tecnologías de recuperación de calor residual produzca un retorno positivo.

En conclusión, las tecnologías de recuperación de calor residual presentan una oportunidad convincente para que la industria manufacturera mejore la eficiencia energética y reduzca el impacto ambiental. A medida que continúa el impulso global por la sostenibilidad, estas tecnologías desempeñarán un papel cada vez más importante en la configuración del futuro de la fabricación.