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LAS NUEVAS BOMBAS DE CALOR DE CO2 TRANSCRITICO EMPIEZAN A REEPLAZAR A SISTEMAS TRADICIONALES

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Las bombas de calor ce CO2 son capaces de ahorrar hasta valores cercanos al 80% en producción de ACS y apoyo a calderas tradicionales de calefacción, con la consiguiente reducción en las facturas de la electricidad y combustibles gaseosos o líquidos derivados del petróleo.

Si a este hecho, combinamos que el condensador trabaje con sistema agua-agua, al igual que el evaporador, generamos la ecuación perfecta para establecimientos hospitalarios donde la demanda de frío y calor es prácticamente anual.

A continuación, describimos un caso real de un Hospital ubicado en una zona tropical. El Centro Hospitalario, cuenta con un sistema de climatización y ventilación sectorizado para 6 niveles de atención a pacientes, quirófanos, UCI´s, urgencias y otras salas de atención especializada.

Se trata de un sistema donde actualmente se compone de cuatro enfriadoras (Chillers) con fluido refrigerante R410 y fluido calorportador agua. La energía en forma de agua a baja temperatura se transporta hasta un sistema de unidades de tratamiento de aire donde se realiza el intercambio de energía agua-aire, el cual disminuye su calor sensible y latente. Éste es distribuido por el edificio, donde a través de unidades de volumen de aire variable (VAV) se realiza la operativa de post-calentamiento con el fin de regular los niveles de saturación del aire de las diferentes áreas del edificio.

El post-calentamiento es realizado por un conjunto de calentadores de GLP, es ahí donde se centra el objeto de este Proyecto.

La solución aportada en la presente propuesta, respeta en su totalidad la estructura del actual sistema de climatización, no realiza modificaciones en la emisión y regulación de frio y calor. La modificación que en esta solución se aporta es en el sistema de producción de calor, usando la tecnología de bomba de calor con refrigerante CO2 en su modalidad transcrítica, lo que nos lleva a alcanzar temperaturas de hasta 90ºC, y aprovechamiento de producción de frío como energía (agua a 2ºC) residual en el apoyo al actual sistema de chillers.

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La solución que en el presente documento se plantea, no modifica al actual sistema de transporte, emisión y regulación de energía térmica (frío/calor), tan solo apoya la producción del sistema de calentadores, sistema de producción de ACS y precalentamiento de agua de aportación a los generadores diésel de vapor. El impacto de la instalación de la presente solución reducirá en un alto porcentaje el consumo de GLP, diésel y energía eléctrica.

Apoyo a calentadores de agua para uso en VAV

Actualmente se contabiliza un total de 16.909 galones/mes de consumo de GLP en post-calentamiento, lo que equivale a una energía mensual de 499.120 kWh. El sistema de bombas de calor, producirá agua caliente a 90ºC solicitada por las unidades de post-calentamiento (VAV), las cuales no sufrirán modificación alguna, manteniéndose el mismo sistema de regulación que en estos momentos trabaja en las instalaciones del CENTRO.

Por lo que se prevé que el nuevo consumo mensual de GLP será de 167.220 kWh o lo que es lo mismo 6.341 galones/mes de GLP, paro lo que se invertirá un total de 97.146 kWh eléctricos.

Apoyo a chillers

Actualmente el sistema cuenta con una potencia frigorífica en producción de agua fría para el sistema de 3.165 kW, el apoyo del sistema propuesto de bombas de calor en aporte de agua fría será de 342,30 kW, lo que equivale a una reducción del 11%.

Apoyo a sistema de producción de ACS y precalentamiento de agua de aporte a calderas diésel

Aprovechando que el retorno de agua caliente al sistema de bombas de calor no debe ser superior a 30 grados, y se estima que el agua que retorna de los sistemas de VAV lo haga a una temperatura de 60ºC, en primer lugar se cederá parte de esa energía al precalentamiento de agua destinada a ACS, y en segundo lugar a el agua de aporte al sistema de vapor.

Estos dos apoyos no han sido calculados e incluidos en los ahorros aportados, por falta de información.

Ahorros obtenidos

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