Palabra de expertos
¿En qué aspectos la nueva bomba de calor de alta temperatura es revolucionaria?
Publicado el: 22 septiembre 2023
Es uno de los primeros en Francia. En 2022, Dametis instaló una producción de frío en un sitio industrial con una innovadora recuperación de calor utilizando tecnologías avanzadas. Además de electrificar las necesidades de vapor, esta instalación permite mejorar el rendimiento, mitigar el impacto ambiental y cumplir con la voluntad del sitio de avanzar hacia un modelo de fábrica ideal con procesos electrificados. Yann Balem, ingeniero de estudio en Dametis, nos cuenta más al respecto.
Después de una auditoría realizada en 2021, una industria en el sector agroalimentario llegó a dos conclusiones: la necesidad de renovar su instalación de frío y de cambiar una de sus calderas. Todo ello con el objetivo de ahorrar energía», enumera Yann Balem. Para cumplir con estas expectativas, Dametis presentó un proyecto que incluía el reemplazo de la caldera de vapor, la instalación de una nueva producción de agua helada con una recuperación de calor optimizada, y la asociación de una bomba de calor ultra innovadora.
¿Cuál es el interés de una bomba de calor de alta temperatura?
Una bomba de calor para calentar agua puede alcanzar hasta 80°C. La instalada por Dametis y sus socios es capaz de llegar a los 95°C. Su experimentación y puesta en marcha en un sitio son un hito en Francia. Al alcanzar tal temperatura, nos da la posibilidad de alimentar procesos como la pasteurización de la leche, que requiere agua a más de 85°C. También está previsto que esta bomba suministre la limpieza en el lugar (NEP) con el calentamiento de los tanques de ácido y soda.
Un concept con beneficios económicos y medioambientales
Para lograrlo, es necesario alimentar la fuente fría de la bomba de calor. Esto puede parecer paradójico, sin embargo, «para producir frío, es necesario liberar calor», recuerda el responsable del proyecto de Dametis. «Al igual que la bomba de calor, la instalación de refrigeración es un sistema termodinámico. Se produce frío y calor al mismo tiempo». La recuperación de calor en el grupo frigorífico se ha optimizado para alcanzar los 55 °C. Este ciclo a 55°C alimenta la fuente fría de la bomba de calor, que permite producir agua a 95°C en una segunda red.
La mezcla eléctrica francesa es una de las menos carbonizadas de Europa, en comparación con otros países, especialmente Alemania. De hecho, gracias a la gran proporción de energía nuclear e hidroeléctrica en Francia, emitimos menos gases de efecto invernadero por kilovatio hora producido en comparación con los combustibles fósiles.
Por ejemplo, para el proyecto de la industria láctea, la bomba de calor ha permitido reducir al menos 15 veces las emisiones de gases de efecto invernadero de los procesos anteriormente alimentados con vapor producido por gas, según los indicadores de ADEME.
De acuerdo con el estudio realizado por ADEME (fuente = Base Carbone ADEME), 1 kWh eléctrico consumido en Francia emite 0,0407 kgCO2equivalente, mientras que 1 kWh PCI de gas natural emite 0,227 kgCO2equivalente. Se emite una cantidad mucho mayor de gases de efecto invernadero para producir un kWh PCI de gas. Como referencia, en Alemania, 1 kWh eléctrico = 0.357 kgCO2e.
También hay beneficios operativos. «En el proyecto, también creamos una red a 55 °C», señala. «Esto ha permitido ahorrar, pero también tiene un doble beneficio ya que eliminamos los intercambiadores de vapor que producen las necesidades de agua caliente a temperatura media, como el agua caliente sanitaria, y de esta manera hemos reducido el costo y el tiempo dedicado a realizar el mantenimiento de los sistemas de distribución de vapor.»
La mezcla eléctrica francesa es una de las menos carbonizadas de Europa, en comparación con otros países, especialmente Alemania. De hecho, gracias a la gran proporción de energía nuclear e hidroeléctrica en Francia, emitimos menos gases de efecto invernadero por kilovatio hora producido en comparación con los combustibles fósiles.
Por ejemplo, para el proyecto de la industria láctea, la bomba de calor ha permitido reducir al menos 15 veces las emisiones de gases de efecto invernadero de los procesos anteriormente alimentados con vapor producido por gas, según los indicadores de ADEME.
De acuerdo con el estudio realizado por ADEME (fuente = Base Carbone ADEME), 1 kWh eléctrico consumido en Francia emite 0,0407 kgCO2equivalente, mientras que 1 kWh PCI de gas natural emite 0,227 kgCO2equivalente. Se emite una cantidad mucho mayor de gases de efecto invernadero para producir un kWh PCI de gas. Como referencia, en Alemania, 1 kWh eléctrico = 0.357 kgCO2e.
También hay beneficios operativos. «En el proyecto, también creamos una red a 55 °C», señala. «Esto ha permitido ahorrar, pero también tiene un doble beneficio ya que eliminamos los intercambiadores de vapor que producen las necesidades de agua caliente a temperatura media, como el agua caliente sanitaria, y de esta manera hemos reducido el costo y el tiempo dedicado a realizar el mantenimiento de los sistemas de distribución de vapor.»
Una inversión que se amortiza
Dametis ha propuesto este proyecto llave en mano. La startup se ha hecho cargo de todos los aspectos, desde el diseño general, la elaboración del expediente de ingeniería, hasta la gestión de los subcontratistas, asegurando la correcta ejecución de los trabajos. Los expertos de Dametis también se encargaron de supervisar el presupuesto, el cronograma y de estructurar las soluciones de financiamiento de terceros. «Nos comprometemos también con el rendimiento. Si no logramos las economías anunciadas inicialmente, asumimos penalizaciones.» De esta manera, Dametis se compromete a mantener un rendimiento óptimo durante varios años. Gracias a este enfoque, se esperan ahorros de aproximadamente el 25% en gas, mientras que el sitio se beneficiará de una reducción de aproximadamente el 20% de su huella de carbono.
Para lograrlo, el software MyDametis es un activo considerable. Esta herramienta permite mapear y centralizar toda la información relacionada con la gestión del agua, la energía y los vertidos ambientales. Con esta plataforma empresarial, se conoce el consumo de energía, agua y material, pero también se puede modelar los flujos entre los equipos en función de parámetros para encontrar la configuración óptima de las instalaciones y gestionar el rendimiento de la instalación a lo largo del tiempo. Si esta innovación vio la luz en una empresa agroalimentaria, todas las industrias pueden tener la necesidad de adquirirla. «Con agua a 95°C, podemos cubrir muchas necesidades», señala Yann Balem.
Para lograrlo, el software MyDametis es un activo considerable. Esta herramienta permite mapear y centralizar toda la información relacionada con la gestión del agua, la energía y los vertidos ambientales. Con esta plataforma empresarial, se conoce el consumo de energía, agua y material, pero también se puede modelar los flujos entre los equipos en función de parámetros para encontrar la configuración óptima de las instalaciones y gestionar el rendimiento de la instalación a lo largo del tiempo. Si esta innovación vio la luz en una empresa agroalimentaria, todas las industrias pueden tener la necesidad de adquirirla. «Con agua a 95°C, podemos cubrir muchas necesidades», señala Yann Balem.
