¿Qué es un Intercambiador de Calor de los Gases de Escape?

El escape de un motor produce calor residual, ¡y mucho! Descubra cómo un intercambiador de calor de los gases de escape convierte este calor en una valiosa fuente de energía "gratuita".

Un intercambiador de calor de los gases de escape recupera la energía calorífica de los gases de escape de un motor alternativo alimentado por diesel, gas o biogás, y utiliza esta energía para calentar agua, que luego se puede usar para el calentamiento o enfriamiento de espacios o procesos, a través de un sistema de refrigeración o para generar más electricidad, a través de un sistema ORC de recuperación de energía. Cuando se suma a un grupo electrógeno a motor, convierte el motor de “Solo energía” a “Calor y Energía Combinados” (CHP), incrementando significativamente su eficiencia general.

Principio operativo

Un motor alternativo convierte el combustible en potencia. Un subproducto de este proceso es la creación de calor, que se genera en cada área del motor. Sin embargo, la mayor zona de generación de calor proviene del sistema de escape. Hasta el 50% de la energía total del combustible utilizado para impulsar el motor se convierte en calor y de este calor, el 55% proviene del sistema de escape. Cuando no se dispone de ninguna forma para recuperarlo, esta valiosa fuente de energía simplemente se pierde en la atmósfera terrestre. Sin embargo, al instalar un intercambiador de calor de gases de escape en la corriente de escape de los motores, es posible la recuperación y el uso del mismo para una variedad de funciones de calefacción o refrigeración sin costo adicional, en términos de combustible utilizado.

¿Como funciona?

Los gases de escape salen del motor a temperaturas superiores a 500 °C, pasando a través del “núcleo” del tubo central del intercambiador de calor. Al mismo tiempo, el agua circula alrededor de la “carcasa” externa del intercambiador de calor, circulando sobre y alrededor del núcleo del tubo, enfriando los gases de escape y transfiriendo gran parte del calor de los gases al circuito de agua.

¿Para qué puede utilizarse el calor?

La energía térmica recuperada se puede usar para numerosas aplicaciones domésticas, comerciales o industriales, incluyendo calefacción de espacios comerciales, calefacción central doméstica y suministro de agua caliente, calefacción de procesos o de aceite térmico de calefacción. Utilizado junto con un motor de tipo Stirling o un sistema ORC, también puede utilizarse para generar más electricidad o hacer funcionar un chiller de refrigeración.

Beneficios para el usuario final

Además de capturar esta valiosa fuente de “energía gratuita”, un intercambiador de calor de los gases de escape también mejora la eficiencia general de los grupos electrógenos, incrementando la misma desde alrededor del 30% (solo energía) hasta alrededor del 60% (CHP). Ello puede incluso mejorarse hasta alcanzar aproximadamente un 80% de eficiencia cuando el calor residual se recupera de otras áreas del motor, como desde los sistemas de refrigeración, lubricación o inducción de aire.

Cuestiones a tener en cuenta

Es necesario considerar la cantidad de calor recuperado de los gases de escape, ya que normalmente no se debe permitir que la temperatura del mismo caiga por debajo de 120 °C (o 180 °C en motores diésel), para evitar la formación de residuos o condensaciones dentro del intercambiador de calor, lo que podría provocar averías prematuras.

También debe instalarse un equipo de apagado automático del motor dotado de sondas de temperatura ubicadas tanto en el intercambiador de calor de los gases de escape como en el motor. En caso de que el circuito de gas se apague, es importante que el circuito de agua continúe funcionando durante un período de tiempo para permitir que el calor residual se disperse en el intercambiador de calor.

En resumen

Los intercambiadores de calor de los gases de escape son una forma extremadamente eficiente de recuperar un recurso energético valioso que de otro modo se perdería. Una vez recuperada, la energía puede utilizarse para una variedad de usos contribuyendo a reducir los costos energéticos. Como fabricante de intercambiadores de calor de los gases de escape líder en el Reino Unido, Bowman ofrece una amplia gama de unidades de alta calidad para aplicaciones de hasta 1 MW que utilizan biogás, diesel o gas natural, que han sido probadas en algunas de las instalaciones más desafiantes del mundo.

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