PorRaul
Los Faraones y el 2º principio de la Termodinámica
🌞 La Revolución Silenciosa: De los Esclavos Egipcios a las Bombas de Calor Modernas
Parece que los egipcios no se llevaban muy bien con el segundo principio de la termodinámica.
El Faraón tenía una forma peculiar de combatir el calor: hacía que un grupo de esclavos desmontara las paredes de su palacio cada noche para enfriarlas en el desierto y las reinstalaran al amanecer.
Tal cual
Hoy, gracias al avance de la tecnología, hemos dejado de depender de esclavos o métodos ineficaces y se encarga de este trabajo mecánico un compresor.
Esto es progreso y no otra cosa
Esto ya se encargan de ampliarlo las ecuaciones de transporte para la energía térmica con la Ley de Fourier, de momento mecánico o Ley de Newton para fluidos, y de transferencia de masa con las Leyes de difusión de Fick, pero dejemos a estos y a los egipcios por un momento
🔬 Innovación Térmica: De las Pirámides a los COP de las Bombas de Calor
La segunda ley de la termodinámica, de forma muy resumida, se basa en que, el calor siempre se transmite desde las zonas más calientes hasta las más frías.
Un ejemplo práctico es que si introduces una cuchara en cualquier liquido caliente, el calor pasará del líquido a la cuchara, y esto hace que la cuchara se caliente.
Las bombas de calor manipulan este principio básico mediante compresores y otros mecanismos, permitiendo una transferencia de calor que de otro modo sería imposible según las leyes naturales.
Esto no solo optimiza el uso de energía, sino que también mejora nuestro confort sin la necesidad de técnicas arcaicas. En este caso concreto, como se puede apreciar en la imagen, las enfriadoras Trane generaban un COP de catálogo de entre 2,41 a 3,3.
🌟 Hitos Térmicos con el algoritmo
En la práctica, la reconversión de enfriadoras tradicionales en bombas de calor en instalaciones como el Hospital San Juan de Dios de Zaragoza ha demostrado ser un gran éxito.
Mediante el ajuste de nuevos algoritmos, laminación de cargas térmicas y una gestión eficiente de los compresores al hacer trabajar a estos permanentemente en su zona de máximo rendimiento, hemos logrado doblar la eficiencia de estas unidades, alcanzando un Coeficiente de Performance (COP) de 6.3, certificado por Bureau Veritas.
Esto representa no solo un triunfo en términos de ingeniería, sino también un avance significativo en la sostenibilidad y la reducción de costes operativos.
🔄 Mirando al pasado…sin ira
Durante el Renacimiento, se empezó a estudiar la dinámica de las potencias mecánicas, lo que condujo finalmente al nuevo concepto de trabajo mecánico. La teoría dinámica completa de las máquinas simples fue elaborada por el italiano Galileo Galilei en 1600 con su extraordinario “Le Meccaniche” (Sobre la mecánica)
Regresando a aquellos sufridos esclavos egipcios, porteando aquellas pesadas piedras, quizás habría que pulsarles su opinión al afirmar estos espabilados renacentistas, que la transferencia de calor (energía calórica) no la consideran una forma de trabajo…
🌍 Un Futuro Sostenible y Confortable
Hoy, las bombas de calor son un pilar en nuestra búsqueda de una vida cómoda y sostenible. Son la prueba de que a veces las soluciones más efectivas no son necesariamente las más complicadas, ni requieren un ejército de trabajadores (o esclavos).
Las bombas de calor representan una solución elegante y sencilla a un problema complejo.
No requieren grandes instalaciones ni un consumo excesivo de recursos, y son capaces de proporcionar tanto calefacción como refrigeración dependiendo de las necesidades estacionales.
En iener, somos pioneros en adoptar y adaptar todas estas tecnologías para no solo enfrentar los retos económicos, sociales y medioambientales de hoy en día, sino para hacerlo de manera que incluso nuestros ancestros, girando bloques de piedra, podrían haber apreciado.
PorRaul
Lecciones de Tenacidad: De Aníbal, a las innovaciones en climatización
🐘«Encontraremos un camino, y si no, lo crearemos» Esta famosa frase atribuida a Aníbal Barca refleja no solo su audacia histórica al cruzar los Alpes con elefantes para combatir a Roma, sino también el espíritu con el que enfrentamos los desafíos modernos en la ingeniería y la tecnología.
En el Hospital San Juan de Dios de Zaragoza, nos encontramos con un desafío similar al de Aníbal: la imposibilidad de introducir las enfriadoras Trane debido a restricciones de espacio. Sin embargo, inspirados por la determinación del cartaginés y armados con la típica tenacidad aragonesa, si no cabían por la puerta, la solución era tan clara como audaz: introducirlas por el suelo.
Años después, cuando decidimos invertir el sentido de flujo del refrigerante para reconvertirlas en bombas de calor la transición fue suave, pues ya habían aprendido que oponerse a un equipo de aragoneses obstinados, algunos de ellos con más de 8 apellidos maños, les resultaba del todo inútil.
🌍 Transformación Energética: De Enfriadoras a Bombas de Calor
Utilizando las instalaciones existentes, como se aprecia en la imagen inferior, con la plantas enfriadoras usadas a modo de bomba de calor, se redujo la temperatura operativa desde unos iniciales 80ºC, a unos 50-55ºC, marcando con ello un hito en la eficiencia térmica.
🌡️ La reconversión permitió que toda la energía térmica destinada a calefacción se clasificara como renovable, reduciendo drásticamente la huella de carbono del hospital. Solo quedaba entonces, como remanente fósil, la energía destinada al calentamiento del agua caliente sanitaria (ACS), crucial esta para las desinfecciones antilegionela imprescindibles en un entorno hospitalario y para lo que se precisa agua con una temperatura superior a los 70ºC para efectuar con seguridad el choque térmico y desinfección.
🔄Superando Desafíos Técnicos
🔧 El primer gran desafío fue adaptar la red de radiadores existentes, diseñada originalmente para operar a 80ºC. A través de cálculos mediante algoritmos y ajustes en el sistema de gestión, optimizamos laminado las cargas térmicas y extendimos cuando resultaba preciso los períodos de funcionamiento. Este enfoque meticuloso aseguró que el hospital mantuviera las elevadas temperaturas de confort requeridas por la tipología de pacientes y vulnerabilidad debido principalmente a su avanzada edad. Esto incluso durante eventos climáticos tan extremos como la tormenta Filomena en enero de 2021.
En la imagen inferior, detalladas las curvas de emisión térmica de los elementos calefactores y alguno de los cálculos contradictorios implementados en los algoritmos de cargas finales
🌱 Como resumen gráfico de esta primera fase, al reconvertir las enfriadoras a bombas de calor desaparecen las emisiones de CO2 asociadas a la fracción térmica del uso de las calderas de Gas Natural, y apenas resta el consumo de este combustible fósil para el calentamiento del ACS
🔄Proyección Futura y Sostenibilidad
Mirando desde este punto hacia el futuro, nuestro primer objetivo consistía entonces en duplicar los rendimientos de las bombas de calor, y elevando para ello el coeficiente de rendimiento (COP) desde un teórico de 3 hasta a el COP 6,3 certificado por la entidad de control de calidad Bureau Veritas. Con este acrónimo, COP, se expresa el rendimiento respecto al calentamiento obtenido mediante efecto Joule. Expresado con otras palabras, una estufa convencional de 1.000 Watios produce 860 Kcal/hora. Una bomba de calor tipo Split como las habitualmente instaladas en viviendas viene a generar unas 2.500-3.000 Kcal/hora con un consumo eléctrico de unos 1.000w. Este rendimiento típico de una bomba de calor, viene a triplicar el rendimiento de un calefactor convencional al uso y resulta frecuente un COP3 para esta tipología de equipos. Por otro lado, una bomba de calor con un COP superior a 2,5 ya tiene la consideración de energía aerotérmica renovable.
Asimismo, se modificó el control en estas enfriadoras con un sistema adicional sobre parcialización de potencias. Una laminación y basculación de las cargas térmicas, y la gestión de la geotermia mediante la implementación de algoritmos de control. Esto al objeto de proteger el acuífero, caracterizando mediante el sistema de gestión su respuesta, y limitando con ello una posible afección del manto freático.
🌟 Esta primera fase de nuestro proyecto era apenas el comienzo. Todas las inversiones ya realizadas o futuras, deberían de autofinanciarse mediante los ahorros generados. Para ello le habíamos propuesto al hospital trabajar a éxito durante dos años y, de esta manera, pudiesen constatar la eficacia de estas medidas haciéndonos merecedores con ello de su confianza
En la próxima entrega desarrollamos como conseguimos duplicar el COP de las enfriadoras.
Gracias por tu tiempo y compartir nuestro mensaje.
PorRaul
La gestión hídrica, Kahneman, nuestro Mennaken Pis y el estadio
🌊📸La Gestión Hídrica en Zaragoza: Una Mirada al Pasado y un Desafío para el Futuro
En Zaragoza, un recurso tan abundante como el agua no ha alcanzado todavía su máximo potencial de gestión. Las impactantes imágenes capturadas por José Luis Cintora, reflejan gráficamente esta desconexión entre nuestro legado histórico por el cuidado y respeto del agua, con las prácticas contemporáneas que frecuentemente derivan en vandalismo o en una gestión deficiente.
🏛️ 💧Ya en el siglo XI, la fuente del Patio de los Naranjos en el Palacio de la Aljafería se erigía como un símbolo de la reverencia hacia el agua con su sonido armonioso y su belleza tranquila, invitando a la contemplación. Esta conexión histórica contrasta profundamente con la realidad actual y nos recuerda aquel Ebro navegable de nuestra antigua Cesaraugusta, hace ya dos milenios, con su bullicioso puerto fluvial, centro logístico y transporte para mercancías y pasajeros. Las muy costosas inversiones recientes para restaurar esta navegabilidad, no han logrado revitalizar las riberas ni proveer espacios comparables a las playas interiores de ciudades europeas más frías o menos aptas.
Este contraste histórico subraya la necesidad urgente de revitalizar nuestra gestión hídrica y de reconectar con el valor que nuestros ancestros otorgaban a este precioso recurso. La narrativa visual puede ser una herramienta poderosa para despertar la conciencia social y promover un cambio positivo.
🧠El fluido legado de Kahneman
Reflexionando sobre las enseñanzas del recientemente fallecido y Premio Nobel Daniel Kahneman, quien sugiere que las pérdidas suelen impactarnos más profundamente que las ganancias, observamos una paradoja en la percepción del riesgo y la toma de decisiones.
Esto se traduce en el dilema al que nos enfrentamos al fundar iener, con un proyecto centrado en la gestión hídrica: Se trataba de un conocido centro deportivo de Zaragoza. Con una factura anual en concepto de agua de unos 200.000€/año, una adecuada gestión hídrica podía reducir esta fácilmente a unos 50.000€ y de paso, resolver un grave problema ambiental con sus vertidos objeto de recurrentes sanciones.
💧 Con 6 piscinas exteriores y 3 en el interior climatizadas, una gestión hídrica mediante geotermia podía además reducir a 0 las emisiones de CO2; la gestión del acuífero reducir al mínimo los elevados consumos de estas 9 piscinas, el riego de su abundante zona ajardinada y solventar de paso los problemas de vertido.
A pesar de los estos claros beneficios y de un ahorro proyectado de más de 3 millones de euros durante el período contractual, hacernos nosotros cargo de las facturas impagadas a proveedores y trabajar a éxito durante el primer año, algo tuve que hacer rematadamente mal para que el proyecto resultase desestimado.
Esta decisión ilustra, en un claro ejemplo contradictorio, los sesgos cognitivos que Kahneman describe y una reflexión sobre cómo, a menudo, es más difícil convencer a alguien de un error que engañarlo. En Zaragoza, y por extensión en nuestros proyectos y en la gestión del agua en general, nos enfrentamos al desafío de superar estos sesgos para adoptar enfoques más innovadores y sostenibles. En iener, continuamos comprometidos con este objetivo, buscamos transformar cada desafío en una oportunidad para mejorar e innovar.
🌐 Agradezco tu tiempo y te invito a compartir este mensaje, contribuyendo así a un futuro donde la gestión del agua sea tan admirada y eficiente como nuestra rica historia lo demanda
PorRaul
🚀 El Día D, en el Hospital San Juan de Dios Zaragoza
🚗 El Giro Sueco: De Izquierda a Derecha en un Suspiro
El 3 de septiembre de 1967, Suecia vivió un momento histórico conocido como el «Dagen H» (Día H), cuando el país realizó una transición monumental al cambiar la circulación de tráfico de la izquierda a la derecha. Este cambio, aunque aparentemente simple, requirió una preparación meticulosa y una adaptación Con una decisión tan contundente como cambiar de carril. Suecia se embarcó en una operación de envergadura nacional que, pese a su aparente simplicidad, requirió una orquestación meticulosa y una adaptabilidad admirable. A pesar de la reticencia popular, demostrada en referendos anteriores, el pragmatismo y la visión de futuro se impusieron. El cambio, transformó la cotidianidad sueca, añadiendo una página dorada en los anales de la adaptación colectiva.
🏥 El Desafío Zaragozano: Innovación en el San Juan de Dios
En un giro paralelo de innovación y sostenibilidad, el Hospital San Juan de Dios de Zaragoza se enfrentó a su propio desafío trascendental, transformando su sistema térmico hacia un horizonte de cero emisiones. Este «Día D» de renovación no fue una decisión trivial, sino el fruto de una deliberación ponderada y valiente, alineada con un compromiso inquebrantable con la sostenibilidad. La transición desde unas infraestructuras prácticamente nuevas, hacia una tecnología punta en eficiencia energética. De esta forma, el hospital no solo se erige como testimonio de un liderazgo visionario y responsable. sino que también lo alineó con unos objetivos más amplios de sostenibilidad y bienestar comunitario, estableciendo un nuevo estándar en la gestión hospitalaria.
🌿 Transformación Térmica: De Consumo a Conservación
En estos relatos de transformación y adaptación, desde las calles suecas hasta los pasillos del San Juan de Dios en Zaragoza, se entreteje una narrativa de valentía, visión y responsabilidad. Son historias que, con una pizca de ironía y una dosis de humor, nos recuerdan que el cambio más significativo a menudo comienza con un paso decidido hacia lo desconocido, siempre con la mirada puesta en un futuro más prometedor y sostenible.
🔄 iener: Nacimiento de una Visión Empresarial
Al igual que Suecia reevaluó y transformó sus carreteras, en iener revaluamos el flujo de su sistema de refrigeración, invirtiendo la circulación del refrigerante en sus plantas enfriadoras. Este cambio permitió la conversión de un sistema convencional en una bomba de calor eficiente, transitando desde un elevado consumo de energía y emisiones de CO2 a un modelo de cero emisiones.
La revolución técnica en el San Juan de Dios no fue meramente la de nuevos equipos, sino una reinvención audaz de lo existente, reminiscente del pragmatismo sueco, pero en clave verde. La reconfiguración del sistema energético del hospital, simboliza un compromiso con la sostenibilidad ambiental, la eficiencia energética y el aprovechamiento económico de infraestructuras existentes.
El éxito de este proyecto reside en su capacidad para fusionar la funcionalidad con la sostenibilidad. La transformación no solo eliminó prácticamente las emisiones y la huella de carbono del hospital, sino que también mejoró la eficiencia energética y proporcionó un entorno más saludable para pacientes, visitantes y personal. Esta iniciativa se ha convertido en un ejemplo inspirador de cómo las instituciones pueden liderar por medio de la innovación en sostenibilidad, demostrando que los desafíos complejos pueden superarse con soluciones creativas y comprometidas.