Solución mexicana en tierra canadiense

La solución a problemas complejos de refrigeración es uno de los conceptos que reconoce el premio Milton Garland Refrigeration Award for Project Excellence. La empresa Tecsir mereció el galardón por su proyecto en la Villa Olímpica de Vancouver.

Redacción.

Durante la conferencia de invierno de la ASHRAE en Nueva York, en enero pasado, así como en la sesión mensual del Capítulo Monterrey correspondiente a marzo, se reconoció a Tecnología en Sistemas de Refrigeración, S. A. de C. V., por el proyecto sustentable puesto en marcha en la ciudad de Vancouver.

Con un enfoque en el ahorro energético y la protección al medioambiente, la empresa mexicana diseñó, fabricó y puso en marcha el sistema que provee calor y agua caliente a una comunidad de edificios en Vancouver, Canadá. La principal innovación tecnológica de este sistema radica en que aprovecha la energía del drenaje de la ciudad como fuente primaria, lo cual ofrece una ventaja ecológica.

El diseño de este proyecto lo lideró el ingeniero Donald J. Hay Soule, presidente de Tecsir, quien declara que “fue un gran logro y una enorme satisfacción poder entregar este tipo de equipos a uno de los mercados más exigentes del mundo y con una tecnología netamente innovadora, ecológica y, lo más importante, diseñada y fabricada al ciento por ciento con manos mexicanas”.

La unidad de recuperación de calor ofrece ventajas operacionales y sostenibles

La evaluación de los proyectos corre a cargo del Comité de Jueces del Capítulo de Transferencia de Tecnología (CTTC) de la ASHRAE y, a su vez, cada uno de los Capítulos que forman parte de la Asociación (agrupados en 13 regiones diferentes en el mundo) realiza una selección de los diferentes proyectos. Más tarde, presentan al CTTC al candidato que participará por la obtención del premio, quien compite con los candidatos del resto de los Capítulos en el mundo.

El 29 de abril de 2013, ASHRAE, Capítulo Monterrey, presentó como candidato el proyecto de bomba de recuperación de calor para las olimpiadas (Olympic Heat Recovery Project).

La evaluación del CTTC consiste en asignar puntuaciones a cada uno de los proyectos en los siguientes aspectos:

• Complejidad del problema por solucionar
• Definición del concepto
• Diseño integrado
• Sustentabilidad
• Originalidad
• Solución del problema
• Desempeño logrado
• Efectividad energética
• Restricciones de presupuesto
• Fácil mantenimiento

Tecsir fue reconocida por la ASHRAE gracias a su proyecto innovador y ecológico Fotografía: Sandro Herrera

Desarrollo vanguardista
Durante los Juegos Olímpicos de Invierno de 2010, Vancouver, como ciudad anfitriona, debía proveer una Villa Olímpica para albergar a los atletas, la cual requeriría un sistema de red de agua caliente a 80 grados centígrados para la calefacción de estos nuevos edificios. Para el proyecto se seleccionó el área de South East False Creek (SEFC), una sección de antiguos almacenes frente a la costa.

Al término de los Juegos Olímpicos, estos nuevos edificios se vendieron como condominios exclusivos, y los planes de crecimiento de la zona la proyectan como el área residencial más grande de Vancouver en los próximos años.

El Gobierno de esta ciudad tiene entre sus planes convertir a Vancouver en la ciudad más ecológica del mundo para 2020, y los Juegos Olímpicos ofrecieron la oportunidad perfecta para demostrar que van por el camino correcto.

Para promover este objetivo, la ciudad se interesó en un sistema de calentamiento amigable con el ambiente, por lo que los consultores propusieron un sistema de recuperación de calor que lo remueve del sistema de drenaje para posteriormente emplearlo para calentar el agua. Con ello, se creó un proyecto sustentable con un atractivo retorno de la inversión.

La propuesta de Tecsir
Dicho proyecto planteó que el sistema se diseñaría para producir 2 mil 700 kilowatts de calor y así ofrecer 409 GPM (25.8 l/s) de agua, con una temperatura de entre 55 y 80 grados centígrados. Su característica principal sería que, al bajar la temperatura del afluente del drenaje, el sistema podría obtener energía “gratis” para proveer de agua caliente a la población. Además, dado que el proceso sólo requiere de electricidad para operar, sería capaz de proveer un coeficiente de operación de 3.0.

El contrato entre Tecsir y la ciudad se firmó en 2008, lo que permitió que se contara con poco más de un año para resolver todas las cuestiones técnicas: suministrar, instalar y poner en funcionamiento la unidad antes de que los Juegos Olímpicos iniciaran en febrero de 2010. Como resultado, la puesta en marcha de la primera mitad de la unidad se completó a tiempo y proveyó 70 por ciento del calor que requirió la Villa Olímpica. Debido a la falta de carga térmica, la unidad completa arrancó hasta abril de 2011.

Esta unidad de recuperación de calor logró los objetivos de sostenibilidad de la ciudad, además de que proporcionó muchas ventajas operacionales sobre las tecnologías tradicionales:

• Fue capaz de ofrecer un Coeficiente de Desempeño (COP, por sus siglas en inglés) de 3.0 al obtener calor gratis del sistema de drenaje
• La unidad disminuyó la temperatura en el afluente del drenaje y redujo el desarrollo biológico que resulta en la reducción de los niveles de oxígeno en el océano
• Casi 90 por ciento de la energía que se produce en Vancouver es hidrogenerada, ya que la huella de carbono de la unidad representa aproximadamente dos por ciento en comparación con los calentadores de gas. En cuanto a costos de energía, a pesar del bajo costo del gas natural, la operación de la unidad de recuperación de calor resulta más económica en comparación con la de un calentador tradicional

Diversos estudios concluyeron que este proyecto es factible y que es necesario resolver los problemas técnicos de la aplicación de este tipo de compresores, pues aunque el compresor tipo tornillo se utiliza ampliamente desde hace más de 40 años para aire acondicionado y refrigeración, no se encontró un solo caso donde se haya operado bajo las condiciones extremas que demanda el proyecto. Por fortuna, en México se contó con un grupo de excelentes ingenieros para cumplir con los requerimientos y respetar las restricciones de presupuesto económico.

El equipo destaca por:

• Predecir con exactitud el desempeño de la unidad. El cliente requiere una garantía de desempeño con un cuatro por ciento como margen de error
• Ofrecer agua caliente a 80 °C. Aunque se utilice un refrigerante de presión media (R-134a), la presión de diseño del condensador será de 500 psig
• Enfriamiento del aceite. El diseño del compresor tipo tornillo requiere grandes volúmenes de aceite que permitan lograr el sello entre el rotor y la carcasa
• Se diseñaron dos sistemas por separado que podrían operar en serie o en paralelo, dependiendo de las condiciones de operación que se requieran en el lugar
• Buen drenaje. Se instalaron mallas de 2 mm para filtrar y válvulas para revertir flujos, con el fin de mantener los evaporadores despejados

El director de la planta NEU (Neighbourhood Energy Utility), Kieran Mc Conell, declara que “este proyecto ha sido un desafío muy grande y Tecsir un excelente colaborador para ayudar a la ciudad a lograr los objetivos de nuestra planta. Muchas gracias a todos aquellos en Tecsir quienes estuvieron involucrados durante el suministro y servicio de la bomba de calor”, finaliza.
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