Lecciones de Tenacidad: De Aníbal, a las innovaciones en climatización

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.