Contexto e importancia de la recuperacion de calor de procesos exotermicos
En numerosos procesos industriales coexisten operaciones que generan calor residual (procesos exotermicos) y operaciones que necesitan aporte de calor (procesos endotermicos). Ejemplos clasicos incluyen el enfriamiento de productos tras un horno junto al calentamiento de agua de proceso, la refrigeracion de compresores de aire junto a la calefaccion de naves, o el enfriamiento de condensados junto al precalentamiento de aire de combustion. Cuando este calor residual se desaprovecha y se disipa al ambiente, se pierde una fuente de energía termica gratuita que podria cubrir parte de la demanda de calor de otros procesos.
La ficha IND230 certifica el ahorro obtenido al instalar un sistema de recuperacion de calor que conecta un proceso exotermico con un proceso endotermico, reduciendo el consumo del generador de calor (caldera, resistencia electrica, etc.) que alimentaba previamente al proceso receptor.
Fundamento técnico de la recuperacion de calor entre procesos
La viabilidad técnica de la recuperacion de calor depende fundamentalmente de la diferencia de temperatura entre la fuente de calor residual y el proceso receptor, el caudal termico disponible, la simultaneidad entre ambos procesos y la distancia fisica entre ellos. Se requiere un gradiente termico mínimo de 10 a 20 grados Celsius para que la transferencia de calor sea economicamente viable.
Los sistemas de recuperacion suelen basarse en intercambiadores de calor liquido-liquido (para procesos que utilizan agua o aceites termicos), intercambiadores gas-liquido (para recuperacion de calor de gases de escape o aire caliente) o intercambiadores gas-gas (recuperadores o regeneradores para corrientes gaseosas). En algunos casos, se utilizan bombas de calor para elevar la temperatura del calor residual hasta el nivel requerido por el proceso receptor, ampliando las posibilidades de recuperacion.
Calculo del ahorro y ejemplo práctico
Ejemplo numerico
- Potencia termica recuperada: 120 kW
- Horas de recuperacion efectiva: 5.000 h/ano
- Rendimiento del generador de calor sustituido (PCI): 0,88
- Factor PCS/PCI: 1,11
Calor recuperado anual = 120 x 5.000 = 600.000 kWh/ano Consumo evitado del generador (PCS) = 600.000 / 0,88 x 1,11 = 756.818 kWh/ano Ahorro anual = 756.818 kWh/ano
CAE total = 757 MWh Valor estimado = 757 MWh x 100 EUR/MWh = 75.683 EUR
Errores frecuentes en la preparacion del expediente CAE
- Sobreestimar la simultaneidad entre procesos: El calor solo se recupera cuando la fuente y el receptor operan simultaneamente. Se debe documentar el perfil temporal de ambos procesos.
- No medir la potencia termica realmente recuperada: Se requieren contadores de energía termica en el circuito de recuperacion con calibracion vigente.
- No considerar las perdidas termicas del sistema de recuperacion: Las perdidas en tuberias, intercambiadores y depositos intermedios reducen el calor util disponible.
- No documentar el generador de calor sustituido: El ahorro se calcula respecto al consumo evitado del generador que cubria previamente la demanda termica ahora satisfecha por recuperacion.
Marco normativo aplicable
La ficha IND230 se regula por el Real Decreto 36/2023 y la Orden TED/845/2023. Las instalaciones de recuperacion de calor deben cumplir con el RITE, la normativa de equipos a presión y las normas de seguridad e higiene industrial aplicables al sector. La verificación ENAC presta especial atención a la demostracion de la simultaneidad de operación y a la medicion fiable de la potencia termica recuperada.