Utilización de energías alternativas con bombas de calor industriales

Generación sostenible de calor para calefacción urbana y de procesos

Las instalaciones industriales y las redes de energía urbana de todo el mundo se enfrentan a una presión cada vez mayor para sustituir la generación de calor a partir de combustibles fósiles por alternativas sostenibles. Las bombas de calor industriales modernas permiten un uso eficiente del calor residual de los procesos, el agua de mar, el agua de río o el agua de proceso como fuentes de energía renovable. Combinadas con electricidad de generación renovable, suministran grandes cantidades de calor de proceso neutro en CO₂ para aplicaciones industriales y municipales.

HTT Heat Transfer Technology AG ofrece soluciones probadas para la recuperación de energía y la calefacción sostenible con sus sistemas BUCO Falling Film Evaporator. Actuando como evaporadores dentro de instalaciones de bombas de calor a gran escala, estos intercambiadores de calor de película descendente se encuentran entre los componentes más eficientes para utilizar fuentes de energía alternativas y medioambientales.

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Evaporadores de película descendente BUCO en sistemas de bomba de calor de alta temperatura

Los evaporadores de película descendente BUCO de HTT se utilizan con éxito en todo el mundo como evaporadores en bombas de calor industriales de alta temperatura. Se basan en la tecnología de intercambiadores de calor de placas almohadilladas o termoplacas, que proporciona coeficientes de transferencia de calor excepcionalmente altos (valores U).

En funcionamiento, el agua de proceso o ambiental -por ejemplo, de ríos, lagos o agua de mar- se distribuye uniformemente a través de superficies de lámina abierta. El intercambiador de calor transfiere la energía térmica al refrigerante (por ejemplo, NH₃ (amoníaco), CO₂ (dióxido de carbono) o R1234ze) en condiciones de evaporación optimizadas. El resultado son sistemas robustos y energéticamente eficientes, ideales para la recuperación de calor residual y el suministro de energía urbana.

Principales ventajas de los evaporadores de película descendente BUCO

El diseño BUCO Falling Film proporciona unas ventajas termodinámicas y operativas excepcionales para los sistemas de bombas de calor industriales:

- Coeficiente de transferencia de calor muy elevado gracias a la geometría estructurada de las placas
- Temperaturas de evaporación ajustables que minimizan las pérdidas de energía[S1 ]pérdidas
- Hasta varios megavatios de capacidad de transferencia de calor por intercambiador
- Funcionamiento fiable incluso con temperaturas del agua cercanas al punto de congelación
- Sin daños por congelación gracias al diseño de superficie abierta
- Fácil limpieza durante el funcionamiento y bajos requisitos de mantenimiento
- Rendimiento estable con caudales y niveles de temperatura variables
- Bajo esfuerzo de control con un alto COP (Coeficiente de Rendimiento)
- Larga vida útil gracias al diseño de acero inoxidable resistente a la corrosión (V4A), apto incluso para agua de mar.

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Flujo de energía e integración de sistemas en bombas de calor industriales

Dentro del ciclo de la bomba de calor, el evaporador de película descendente absorbe el flujo de calor ambiental (Q₋u) de las fuentes circundantes. Esto permite una recuperación eficiente del calor de los sistemas de agua naturales o industriales.

Escenarios típicos de aplicación:

• Utilización de agua de mar, de río o de lago como fuentes de calor.
• Recuperación de calor residual de etapas de refrigeración o condensación de procesos
• Integración en redes urbanas de energía o calefacción
• Contribución a sistemas energéticos industriales neutros en carbono

Esta tecnología constituye un componente clave de las infraestructuras sostenibles modernas, ya que permite a las industrias y empresas de servicios públicos descarbonizar las cadenas de suministro de calor.

Ejemplo de aplicación: Bombas de calor en sistemas de energía urbana

Un ejemplo real ilustra el potencial de rendimiento:
En un distrito residencial costero, se utiliza agua de mar fría a unos 5 °C como fuente de calor. Los evaporadores de película descendente BUCO extraen energía de esta agua, proporcionando calor a baja temperatura (alrededor de 12-15 °C) a una red primaria.

A continuación, esta energía térmica es mejorada por bombas de calor descentralizadas dentro de cada edificio para producir agua caliente sanitaria (45 °C) y agua de servicio (60 °C). El resultado: un sistema de calefacción completamente neutro en emisiones de CO₂, seguro y rentable.

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Eficiencia energética y beneficios medioambientales

Las bombas de calor industriales utilizan el calor ambiental y la energía eléctrica para generar calor de forma mucho más eficiente que los sistemas basados en la combustión. En comparación con las calderas alimentadas con combustibles fósiles, reducen la demanda de energía primaria hasta en un 70%, alcanzando eficiencias globales del sistema (COP) de 3 o superiores.

Los modernos sistemas de supervisión y control aseguran un funcionamiento estable, una rápida detección de anomalías y un rendimiento optimizado durante toda la vida útil del sistema, garantizando la fiabilidad y la máxima eficiencia energética.

HTT Heat Transfer Technology AG – Experiencia e innovación en soluciones de calefacción industrial

HTT Heat Transfer Technology AG combina décadas de experiencia en ingeniería de refrigeración industrial y calentamiento de procesos con una innovación continua. En el campo de los evaporadores de película descendente para bombas de calor industriales, HTT es uno de los principales proveedores de Europa y de otros continentes.

Un proyecto piloto en Kiel (Alemania) demuestra el potencial de la energía urbana neutra en CO₂ a gran escala utilizando agua de mar como fuente de calor, impulsada por la tecnología de película descendente de BUCO.

HTT desarrolla sistemas de evaporadores personalizados para proveedores de energía, empresas de servicios públicos y clientes industriales de todas las escalas, apoyando la transición hacia infraestructuras de calor sostenibles y resistentes.

Póngase en contacto con nuestros expertos para obtener asesoramiento sobre proyectos y estudios de viabilidad.

Descripción técnica de los sistemas industriales de bomba de calor

Parámetros técnicos	Descripción
Tipo de intercambiador de calor	Intercambiador de calor de película descendente (placa de almohada, diseño de superficie abierta)
Aplicación	Evaporador en sistemas centralizados de bomba de calor
Fuentes de calor	Agua de mar, agua de río, calor residual industrial
Refrigerantes	NH₃ (amoníaco), CO₂ (dióxido de carbono), R1234ze u otros
Rango de capacidad	Rendimiento térmico de varios megavatios
Materiales	Acero inoxidable (V4A) hasta titanio, resistente al agua de mar
Modo de funcionamiento	Inundado, bombeado o evaporación por expansión en seco
Características únicas	Sin formación de hielo, fácil limpieza, bajo esfuerzo de control
Industrias objetivo	Calefacción urbana, sectores químico, alimentario y energético

Preguntas más frecuentes (FAQ)

¿Para qué se utilizan las bombas de calor industriales?

Las bombas de calor industriales están diseñadas para recuperar y mejorar el calor de fuentes renovables o residuales como el agua de mar, el agua de proceso o el aire de escape. Suministran calor eficiente y neutro en CO₂ para procesos industriales y sistemas de calefacción urbana, reduciendo significativamente el consumo de energía fósil y las emisiones.

Qué es un evaporador de película descendente BUCO?

Un evaporador de película descendente BUCO de HTT es un intercambiador de calor de superficie abierta y alta eficiencia que transfiere energía térmica del agua ambiental o de proceso a un refrigerante. Permite un funcionamiento estable y sostenible en sistemas de bombas de calor industriales de alta temperatura y favorece una recuperación eficaz del calor residual.

¿Qué refrigerantes son adecuados para los evaporadores de película descendente BUCO?

Los evaporadores de película descendente HTT funcionan eficientemente con refrigerantes naturales como el amoníaco (NH₃) y el dióxido de carbono (CO₂), así como con refrigerantes modernos de bajo GWP como el R1234ze, dependiendo del diseño específico del sistema y del rango de temperatura.

¿Cómo mejoran la eficiencia energética los intercambiadores de calor de película descendente?

Al mantener una fina película líquida continua sobre la superficie de transferencia de calor, los intercambiadores de calor de película descendente consiguen un rendimiento superior en la transferencia de calor con pérdidas mínimas de energía. Esto se traduce en una mayor eficiencia del sistema, menores costes de funcionamiento y una mayor fiabilidad a largo plazo.

¿Pueden utilizarse los evaporadores de película descendente en agua de mar o en condiciones cercanas al punto de congelación?

Sí. Gracias a su diseño de superficie abierta y a su construcción en acero inoxidable resistente a la corrosión (V4A), los evaporadores de película descendente BUCO pueden funcionar de forma segura con agua de mar y a temperaturas del agua cercanas al punto de congelación, sin riesgo de formación de hielo o daños.