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Bombas de calor geotérmicas para sistema de metro

En Nagpur, India, el sistema de transporte Mahametro tiene la intención de reducir los costos de energía para calentar y refrigerar un sistema de metro gracias a las bombas de calor geotérmicas. Se espera que el sistema reduzca el costo de operación entre un 10% y un 15%. Este sistema de enfriamiento central transferirá calor al suelo o desde el suelo.

Que es la Geotermia y como funcionan las bombas de calor geotérmicas

La geotermia es una rama de la ciencia geofísica que se dedica al estudio de las condiciones térmicas de la Tierra. La palabra es de origen griego, deriva de «geos» que quiere decir tierra, y de «thermos» que significa calor: el calor de la tierra. Se emplea indistintamente para designar tanto a la ciencia que estudia los fenómenos térmicos internos del planeta como al conjunto de procesos industriales que intentan explotar ese calor para producir energía eléctrica o calor.

La climatización geotérmica es un sistema de climatización (calefacción y/o refrigeración) que utiliza la gran inercia térmica (temperatura constante, dependiendo de los diferentes lugares, desde 10 a 16 °C) del subsuelo poco profundo. Se utiliza una bomba de calor que es una máquina térmica que permite transferir energía en forma de calor de un ambiente a otro según se requiera. Su funcionamiento es muy similar a un aire acondicionado tradicional que funciona para frío o como calefacción.​ El subsuelo suele estar a una temperatura neutra durante todo el año (más fresco en verano que el aire y más templado en invierno), con lo que el rendimiento de la bomba de calor es muy alto al necesitar menos trabajo para realizar la trasferencia de energía.

Como aplicaron las bombas de calor geotérmicas al MahaMetro

Un funcionario de Mahametro explicó que la bomba de calor consiste en una serie de pozos de 80-100 metros de profundidad con un tubo en «u» doble, junto con colectores para la conexión de una serie de tales perforaciones. Explicó que «los agujeros verticales proporcionan un medio de disipación de calor en el suelo. Dado que, el agua a 80-100 metros de profundidad bajo tierra está a temperatura constante, la temperatura del agua de refrigeración a partir del intercambio geológico se encuentra en una zona constante de temperatura entre 25 y 30 ° C «.

El funcionario dijo además, «considerando que la temperatura del agua de la torre de enfriamiento tiene una gran variación en función de la temperatura ambiental, la variable del bulbo húmedo suele ser de 4 a 5 ° C más alta que la temperatura del agua de refrigeración disponible del sistema de intercambio geotérmico. Esto proporciona un ahorro en el costo operativo del sistema de aire acondicionado de hasta 10-15%. Los expertos dicen que con un aumento de la temperatura de 1 ° C, el costo operativo puede aumentar hasta un 8 %».

 

Energía geotérmica y sus curiosas aplicaciones

 

Porque fue necesario usar el sistema de bombas de calor geotérmicas

El director general de MahaMetro, Brijesh Dixit, dijo que la agencia decidió ingresar a este sistema debido a la creciente preocupación sobre el costo y la disponibilidad de electricidad y agua. «Instalaremos un sistema de enfriamiento con respuesta térmica 175 (TR). Se realizó la instalación de un pozo de prueba y una prueba de respuesta térmica (TRT). El resto del campo de perforación de circuito cerrado está en progreso», agregó.

«La matriz de bucle de tierra se conectará a un refrigerador enfriado por agua que principalmente proporciona refrigeración al edificio. Un elemento importante en la evolución de esta instalación es la adquisición del material del campo de perforación de fabricantes y proveedores indios. El uso de esta tecnología ofrecerá una reducción significativa en las emisiones de CO2 en comparación con los sistemas existentes «, agregó Dixit.

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Asientos de aviones contarán con aire acondicionado individual

El socio de Fraunhofer, Gentherm, ha desarrollado un asiento de clase ejecutiva con aire acondicionado individual (Aviation Double Seat). Esto tiene una combinación de ventilación activa del asiento usando dispositivos termoeléctricos y un control de temperatura usando varios elementos de calentamiento.

 

«Profesora de la USP (Brasil) desarrolla un dispositivo que individualiza la salida del aire acondicionado». 

 

Como resultado la superficie de los asientos con aire acondicionado individual cuenta con un control de temperatura óptimo, así como a una eliminación continua de la humedad. Esto garantiza un clima permanentemente cómodo y seco en la superficie del asiento.

Proceso de creación del asiento con aire acondicionado individual

El Aviation Double Seat se creó sobre la base de los hallazgos del proyecto iSPACE (Sistemas innovadores para el entorno de cabinas de aeronaves personalizadas) financiado por la UE y fue desarrollado por Gentherm. Además del Instituto Fraunhofer para Física de la Edificación IBP en Valley, Alemania. También participaron nueve socios europeos de la industria de la aviación. Como parte del proyecto, los participantes han trabajado en tecnologías que mejorarán la comodidad de los pasajeros. Permitiéndoles ajustar su ambiente interior personal, así como también adaptar la temperatura y el flujo de aire para satisfacer sus necesidades personales.

La investigación

En 2016, hubo 3.700 millones de pasajeros en la aviación civil en todo el mundo. Según una encuesta de la Oficina Federal de Estadística de Alemania, el aumento de la prosperidad, los atractivos destinos turísticos, la expansión de las relaciones comerciales mundiales y los acuerdos de viaje liberales han aumentado el número de pasajeros año tras año. El Fraunhofer IBP investiga constantemente el tema de los aviones para llevar a todas estas personas a sus destinos de una manera saludable, cómoda, ecológica y económica. El clima interior en las cabinas de los aviones ocupa un lugar importante en el trabajo de investigación del instituto.  El desarrollo de un asiento con aire acondicionado individual forma parte de estos esfuerzos.

Fuente: Fraunhofer.

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Nuevo evaporador DX que usa menos amoníaco

West Liberty Foods, un procesador de carne, utiliza cuatro instalaciones de almacenamiento en frío ubicadas en West Liberty y Mount Pleasant (Iowa), Tremonton (Utah) y desde 2014 en Bolinbrook (Illinois).

La instalación de almacenamiento en frío Bolinbrook, administrada por Liberty Cold Storage, usa mucho menos amoníaco que en las plantas más antiguas. Solo utiliza 3,4 toneladas de amoníaco para refrigerar las carnes de West Liberty y una variedad de productos como postres y alimentos de terceros.

Esta instalación se ha ampliado recientemente, con una expansión de 11,427 m2 a principios de 2018. Ahora abarca 23 537m2 y su carga de amoníaco soporta una capacidad de aproximadamente 3263 kW, con una relación de solo 1,04 kg de amoníaco / kW. Esta cantidad de amoníaco se encuentra por debajo del umbral (4.54 toneladas) con el cual las plantas de almacenamiento en frío deben cumplir con las estrictas regulaciones establecidas por la Agencia de Protección Ambiental.

Liberty Cold Storage logró mantener una baja carga de amoníaco gracias al empleo de un evaporador DX de expansión directa para aplicaciones de media y baja temperatura.

El evaporador DX, requiere mucho menos amoníaco que un sistema de sobrealimentación, se han utilizado para aplicaciones de temperatura media pero no para bajas temperaturas. Sin embargo, la compañía Colmac Coil, con sede en el estado de Washington, ideó un diseño para hacer que funcionen a bajas temperaturas.

Este sistema, llamado «Sistema DX avanzado» o «Sistema ADX» puede usar alrededor de 362 kilogramos menos de amoníaco si no incorpora enfriamiento con aceite termosifónico, pero según un diseñador de ADX, esta alternativa habría sido muy costosa. Consulta este artículo para más información sobre adelantos en la industria de refrigeración.

«Materiales calóricos para la refrigeración del futuro»

 

Como funciona el evaporador DX

El sistema ADX reduce principalmente la carga de amoniaco gracias al diseño patentado del evaporador. Según Bruce Nelson, presidente de Colmac Coil, la superficie interna de los tubos del evaporador tiene una «estructura de mecha», que produce «suficiente presión capilar para hacer que el amoníaco líquido cubra por completo el interior de los tubos», dijo. «De lo contrario, el líquido cae al fondo de la tubería, con humectación incompleta».

El diseñador de ADX comparó los surcos dentro de los tubos con el del cañón de un rifle, lo que permite que el amoníaco gire 360 grados a lo largo de un tubo como una bala giratoria, mejorando la transferencia de calor.

La otra parte del sistema de evaporador que reduce la carga es un distribuidor que optimiza el flujo de amoníaco a través de los tubos (circuitos).

La tecnología detrás de este evaporador no es nueva en realidad, pero Colmac Coil encontró una forma de aprovecharlo de manera diferente en la unidad ADX para reducir la cantidad de amoniaco necesaria, señaló Watters. Según Nelson, el evaporador ADX reduce la carga de amoníaco en un sistema de sobrealimentación en 30-50 veces.

Según Tim Cox, vicepresidente de Liberty Cold Storage, al reducir la carga de amoníaco, el sistema ADX es más fácil de administrar que un sistema tradicional.

Mejora del evaporador DX

Para mejorar la seguridad del sistema, la mayoría de los 32 evaporadores utilizados en Liberty Cold Storage están alojados en recintos del penthouse en el techo del edificio, soplando aire frío a través de conductos en el área de enfriamiento (la excepción es el área del muelle y un enfriador pequeño, que usan evaporadores colgantes). De esta forma, se asemejan a unidades empaquetadas de carga baja, excepto que estas últimas contienen todo el equipo de refrigeración, no solo los evaporadores.

En términos de costo, Tim Cow vio «una ventaja en el precio» con el sistema ADX siendo un poco menos costoso (en equipos más instalación) que un sistema de sobrealimentación de líquidos. De acuerdo con Nelson, lo que está ayudando a impulsar la adopción del sistema ADX es su menor costo, del 2% al 5% menos que el de un sistema tradicional de sobrealimentación.

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Materiales calóricos para la refrigeración del futuro

Los científicos del consorcio de investigación CaloriCool están más cerca que nunca de encontrar los materiales calóricos necesarios para un nuevo tipo de tecnología de refrigeración que es marcadamente más eficiente en ahorro de energía que los sistemas de compresión de gas actuales.

La refrigeración residencial y comercial actual consume aproximadamente uno de cada cinco kilovatios-hora de electricidad generada en los EE. UU. Pero un sistema de refrigeración calórica podría ahorrar hasta un 30 por ciento en el uso de energía.

Los miembros del consorcio han presentado un par de solicitudes de patente provisionales sobre dos materiales calóricos, son compuestos que generan fuertes efectos de enfriamiento cuando se ven afectados por fuerzas magnéticas, eléctricas o mecánicas. Uno de los materiales tiene un efecto magnetocalórico 50 por ciento mayor que cualquier material de esta clase conocido. El segundo descubrimiento patentable corrige un defecto en un material ya conocido, que antes se pensaba que era demasiado frágil para usarlo fuera del entorno del laboratorio.

Como están compuestos estos materiales calóricos

«Ambos materiales están compuestos por elementos comunes, lo que significa que serán razonablemente económicos de fabricar en masa», dijo Vitalij Pecharsky, científico del Laboratorio Ames y director de CaloriCool. «Es un obstáculo importante que superar para la adopción de esta tecnología en electrodomésticos y sistemas HVAC».

El objetivo final de CaloriCool es transferir la tecnología del sistema de refrigeración de estado sólido al mercado para su uso en dispositivos y sistemas de refrigeración disponibles comercialmente.

CaloriCool se estableció como parte de Energy Materials Network y está patrocinado por la Oficina de Eficiencia Energética y Energía Renovable del DOE a través de su Oficina de Manufactura Avanzada, y encabezada por el Laboratorio Ames en la Universidad Estatal de Iowa.

Fuente: https://phys.org

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El sector eléctrico panameño

La empresa AES Colón anunció recientemente que su planta de gas se encuentra lista para comenzar operaciones, lo cual significa que al sector eléctrico panameño le entrarán unos 381 Megavatios más de energía.

La planta de AES Colón es reconocida por ser la primera planta de generación eléctrica a base de gas natural de Panamá y Centroamérica, y será inaugurada el mes de agosto del presente año. Hasta el momento la planta cuenta con un avance del 98%. Este proyecto, que se construye con la inversión de US$1.150 millones por parte de AES Corporation (50,1%) e Inversiones Bahía (49,9%), llega para reforzar la matriz energética del país, con una capacidad instalada de 381 megavatios (MW).

El proyecto AES Colón comprende dos etapas: la primera es la planta de generación eléctrica que inaugura este año y la segunda, el tanque de almacenamiento de gas natural licuado (GNL) la cual iniciará operaciones a mediados del próximo año y actualmente tiene un 82% de avance. El 75% (~60 TBTU) de la capacidad del tanque de almacenamiento de GNL del proyecto AES Colón estará disponible para el uso de terceros y el 25% restante se usará para la planta.

Miguel Bolinaga, presidente de AES en Panamá, señaló que «AES Colón es ya una realidad; ha iniciado las pruebas y han sido exitosas, confirmando así que todo está casi listo para su inauguración».

Como beneficia AES Colón el sector eléctrico panameño

«AES Colón contribuirá a posicionar a Panamá como hub de distribución de gas natural, sumando una importante infraestructura, como la terminal y el tanque de almacenamiento, a las ventajas logísticas de transporte terrestre y marítimo que ya ofrece el país debido a su posición geográfica”, añadió.

Panamá fue uno de los cerca de 200 países que suscribió en diciembre de 2015 el Acuerdo de París contra el cambio climático. Que busca reducir las emisiones de gases de efecto invernadero para conseguir que el aumento de la temperatura a finales de este siglo no supere los 2 grados centígrados, como apoyo Panamá modificó su reglamento de importación de aire acondicionado.

Bolinaga explicó que, por su versatilidad, el gas natural licuado permite su uso a cualquier escala en diversos sectores como la industria, transporte, generación eléctrica y bunkering. Además, puede ser transportado en contenedores, gaseoductos, buques y camiones, entre otros. Durante el proceso de construcción, el proyecto AES Colón generó (en la fase de mayor actividad) más de 2.500 empleos, entre directos e indirectos, en la provincia de Colón.

Fuente: Agencia de Noticias Panamá.

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Crean el primer resonador térmico

Los dispositivos termoeléctricos, que pueden generar energía cuando un lado del dispositivo tiene una temperatura diferente a la del otro, han sido objeto de mucha investigación en los últimos años. Ahora, un equipo en el MIT ha ideado una nueva forma de convertir las fluctuaciones de temperatura en energía eléctrica. En lugar de requerir dos entradas de temperatura diferentes al mismo tiempo, el nuevo sistema aprovecha las oscilaciones en la temperatura ambiente que ocurren durante el ciclo día-noche.

El nuevo sistema, llamado resonador térmico, podría permitir el funcionamiento continuo durante años de los sistemas de teledetección por ejemplo, sin necesidad de otras fuentes de alimentación o baterías, según los investigadores.

Los hallazgos están siendo reportados en la revista Nature Communications, en un documento escrito por el estudiante de postgrado Anton Cottrill, el profesor de Ingeniería Química de Carbon P. Dubbs, Michael Strano, y otros siete en el Departamento de Ingeniería Química del MIT.

Otros inventos como La Cortina de Enfriamiento han surgido de investigaciones en prestigiosas universidades.

El concepto del resonador térmico

«Básicamente, inventamos este concepto de la nada», dice Strano. «Hemos construido el primer resonador térmico. Es algo que puede sentarse en un escritorio y generar energía a partir de lo que parece nada. Estamos rodeados de fluctuaciones de temperatura de todas las frecuencias diferentes todo el tiempo. Estas son una fuente de energía sin explotar «.

 

Si bien los niveles de potencia generados por el nuevo sistema hasta ahora son modestos, la ventaja del resonador térmico es que no necesita luz solar directa. Genera energía a partir de los cambios de temperatura ambiente, incluso a la sombra. Eso significa que no se ve afectado por cambios a corto plazo en la cobertura de nubes, condiciones de viento u otras condiciones ambientales. Puede ubicarse en cualquier lugar que sea conveniente, incluso debajo de un panel solar, en sombra perpetua, donde incluso podría permitir que el panel solar sea más eficiente al eliminar el calor residual, dicen los investigadores.

Se ha demostrado que el resonador térmico supera a un material piroeléctrico comercial de tamaño idéntico, un método establecido para convertir las fluctuaciones de temperatura en electricidad, en un factor de más de tres unidades en términos de potencia por área, según Cottrill.

Los materiales utilizados

Los investigadores se dieron cuenta de que para producir energía a partir de ciclos de temperatura, necesitaban un material optimizado para una característica poco reconocida llamada efusividad térmica. Una propiedad que describe con qué facilidad el material puede extraer calor de su entorno o liberarlo. La efusividad térmica combina las propiedades de la conducción térmica (la rapidez con que se puede propagar el calor a través de un material) y la capacidad térmica (la cantidad de calor que se puede almacenar en un volumen determinado de material). En la mayoría de los materiales, si una de estas propiedades es alta, la otra tiende a ser baja. La cerámica, por ejemplo, tiene una alta capacidad térmica pero baja conducción.

Para evitar esto, el equipo creó una combinación de materiales cuidadosamente diseñada. La estructura básica es una espuma de metal, hecha de cobre o níquel, que luego se recubre con una capa de grafeno para proporcionar una conductividad térmica aún mayor. Luego, la espuma se infunde con un tipo de cera llamada octadecano, un material de cambio de fase, que cambia entre sólido y líquido dentro de un rango particular de temperatura elegido para una aplicación determinada.

Una muestra del material hecho para probar el concepto mostró que, simplemente en respuesta a una diferencia de temperatura de 10 grados Celsius entre la noche y el día, la pequeña muestra de material producía 350 milivoltios de potencial y 1.3 milivatios de potencia. Suficiente para alimentar pequeños sensores ambientales o sistemas de comunicaciones.

Su funcionamiento

Esencialmente, explica Strano, un lado del dispositivo captura el calor, que luego irradia lentamente al otro lado. Un lado siempre se queda atrás del otro cuando el sistema intenta alcanzar el equilibrio. Esta diferencia perpetua entre los dos lados se puede cosechar a través de la termoeléctrica convencional. La combinación de los tres materiales (espuma de metal, grafeno y octadecano) lo convierte en «el material de efusión térmica más alta de la literatura hasta la fecha», dice Strano.

Mientras que la prueba inicial se realizó usando el ciclo diario de 24 horas de temperatura del aire ambiente, ajustar las propiedades del material podría permitir cosechar otros tipos de ciclos de temperatura, como el calor del ciclo de encendido y apagado de los motores en un refrigerador o de maquinaria en plantas industriales.

Fuente: MIT.

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El purificador de aire más grande del planeta en fase de prueba

En China ya viene funcionando el purificador de aire más grande del mundo. Una torre experimental de 100 metros de altura que está ubicada en la ciudad de Xian. Este nuevo sistema insufla hasta 10 millones de metros cúbicos de aire limpio diarios a esta ciudad. El proyecto se encuentra en este momento en fase de pruebas.

En nuestra región también se realizan esfuerzos por detener la contaminación ambiental, un ejemplo de esto es la primera planta de energía solar en Colombia.

“Los resultados son alentadores”, asegura en declaraciones al periódico South China Morning Post Cao Junji, al mando del equipo que está evaluando los resultados de un sistema para luchar contra el esmog o la niebla tóxica que, asegura, no tiene precedentes.

La contaminación del aire es el origen de la muerte de 70 de cada 100.000 habitantes chinos, el gigante asiático se sitúa entre los puestos de cabeza de este ranking. Para revertir esta situación, surge la torre purificadora de aire. Sus efectos, asegura Junji, se notan en diez kilómetros a la redonda. Para ello, la base de esta construcción está formada por invernaderos del tamaño de medio campo de fútbol. Su función es esencial, porque estas estructuras absorben el aire contaminado que, gracias a la energía solar, se calienta y se canaliza hacia la torre. Al elevarse, el aire va pasando por distintos filtros, para ser finalmente liberado totalmente limpio.

Principal fortaleza del purificador de aire

Una fortaleza clave de esta innovación radica en su capacidad para operar prácticamente sin consumir energía más allá de la que obtiene del sol.

El purificador de aire está en marcha desde el año pasado. El rendimiento del sistema seguirá siendo objeto de estudio por parte del Instituto de Medio Ambiente de la Academia China de Ciencias. Tras habilitar una docena de estaciones de medición en el entorno de la torre, el equipo espera obtener resultados concretos en marzo de 2018. Si las expectativas se consolidan, esta torre sería solo el principio. En la mente de los expertos, la idea es replicar el sistema en otras ciudades chinas, pero a una escala muy superior. Tanto, como para multiplicar por cinco las dimensiones de cada purificador con invernaderos de hasta 30 km², podríanrenovar el aire de cualquier ciudad de tamaño medio.

Fuente: https://ecoinventos.com

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Apoyar la implementación del Tratado de París

Las empresas están listas para ayudar a los gobiernos y a las ciudades a dar el siguiente paso hacia la implementación del Tratado de París. En la conferencia COP 23 realizada en Bonn ha llegado el momento de actuar y convertir los compromisos en acciones.

Si utilizamos la energía de una manera más eficiente, podemos conseguir hasta un 40% de reducción en las emisiones. Permitiendo así que el planeta se sitúe en el escenario de calentamiento global deseado (en torno a 2 grados). Además, se puede añadir un 35% más si adaptamos las energías renovables en nuestros sistemas de energía. Tres maneras de conseguir que esto suceda es disminuyendo la energía utilizada en los edificios, controlando los motores eléctricos y conectado todos los elementos de una instalación de calefacción y aire acondicionado de una forma más inteligente.

Estos cambios han de llevarse a cabo sobre todo en las ciudades para conseguir cumplir con los objetivos de un desarrollo más sostenible. Las ciudades representan el 60-80% del consumo global de energía y el 75% de las emisiones de carbono, con el crecimiento de las grandes ciudades, estas emisiones seguirán aumentando.

«Las ciudades son la clave para generar una transición más ecológica, donde aprovecharemos más eficazmente la energía mientras integramos fuentes de energía cada vez más ecológicas.  Se trata de pensar de forma inteligente y eficiente a la hora de expandir las ciudades. Algunas iniciativas muy interesantes se están empezando a llevar a cabo, y ya existen soluciones que benefician al clima y a la economía. Ahora debemos acelerar su adopción», afirma Kim Fausing, presidente y CEO de Danfoss.

Además, Kim Fausing añade: «Para tener éxito en la implementación del Tratado de París, debemos empezar a adaptar los edificios, la industria y los sistemas de energía para conseguir una mayor eficiencia energética. Así como una pronta integración de las energías renovables. Esto requiere una fuerte colaboración global, nacional y regional entre las ciudades, los políticos y las compañías, para así conseguir las mejores soluciones para superar las barreras que vayan surgiendo».

En el COP23, Danfoss participó en el World Climate Summit. Esta conferencia es una de las más importantes a nivel internacional relacionadas con soluciones que afectan al cambio climático. Anton Koller, presidente de la División de District Energy y representante de Danfoss, realizó una ponencia el pasado 14 de noviembre sobre cómo las infraestructuras de calefacción pueden contribuir a la reducción de emisiones de CO2. Ese mismo día, la Alianza Mundial para Soluciones más Ecológicas, de la cual Danfoss es uno de sus fundadores, lanzó la «1.000 solutions initiative».

Tres maneras de cumplir con el Tratado de París

Disminuir el gasto de energía en los edificios

Actualmente, los edificios consumen casi un 40% de la energía utilizada y por ello ofrecen la mejor oportunidad a la hora de reducir gastos. De acuerdo con predicciones, un área igual al 60% del terreno edificado en el mundo será construida o reconstruida hasta 2030. Las tecnologías como los compresores, variadores de velocidad, válvulas de control y radiadores termostáticos pueden reducir el gasto energético en un 40% usando los sistemas de calefacción y aire acondicionado, con un periodo de retorno de menos de 3 años. Nueva York, donde el 70% de las emisiones de efecto invernadero provienen de la energía consumida en edificios, ha instaurado una serie de objetivos apoyados por nuevas políticas y legislaciones para reducir dicha tasa. Un ejemplo de ello es el Empire State Building, donde se han instalado 6.500 termostatos de radiadores para disminuir el consumo de energía y aumentar el confort. En este artículo explicamos como son los Edificios autosostenibles.

Motores con sistema de control eléctrico

El ahorro energético potencial es enorme cuando se trata de los motores con un sistema de control eléctrico. Estos motores consumen más del 50% de la electricidad en todo el mundo en aplicaciones para usuarios finales y para procesos industriales. La mayoría de los motores eléctricos no están equipados con variadores de velocidad, lo que significa que están permanentemente trabajando a máxima velocidad, independientemente de las necesidades. Mediante el desarrollo de variadores de velocidad y de otros sistemas de eficiencia energética, el consumo de energía de los sistemas de motores industriales, se puede reducir en un 40%; lo que reduciría el gasto de electricidad global en un 8%. El periodo de retorno estaría entre 2 y 4 años. En la ciudad danesa de Aarhus, han realizado estas mejoras en su planta de depuración de aguas residuales, y combinándolo con la producción de biogás proveniente de la planta, la ciudad ha creado un ciclo de agua de energía-neutra para sus ciudadanos – el primero de este tipo en todo el mundo. En este artículo ampliamo más acerca de la energía biotérmica y sus aplicaciones.

Conectar todos los componentes de una forma inteligente

Podemos conseguir mucho más si pensamos en edificios, industria y sistemas de energía como un único conjunto. Calefacción y aire acondicionado pueden estar conectados de forma inteligente, una buena aplicación combinada con medidas de eficiencia energética fiables puede contribuir a reducir hasta en un 58% las emisiones de CO2; requerimiento indispensable en el sector de la energía en 2050. Las infraestructuras energéticas pueden utilizar el exceso de calor, las fuentes gratuitas de enfriamiento y la energía sostenible para calentar o enfriar edificios. Se puede, por ejemplo, utilizar el exceso de calor de las centrales eléctricas, de los procesos industriales, los centros de datos, supermercados o plantas de depuración de agua.  Un exceso de calor que de otra forma se perdería en el aire. Si se recupera todo el exceso de calor de Europa, se podría cubrir toda la demanda de calefacción de los edificios existentes. Un potencial similar existe en una parte del planeta. La ciudad china de Benxi, utiliza esta nueva tecnología para extraer el exceso de calor de la industria siderúrgica local, reduciendo el gasto anual en 198.000 toneladas y permitiendo que su población goce de un aire más limpio.

Acerca de Danfoss
Las tecnologías de Danfoss se utilizan en áreas tales como la refrigeración, aire acondicionado, calefacción, control de motores y maquinaria móvil. También son muy activos en el campo de las energías renovables, así como en las redes de calefacción urbana o por distritos. La ingeniería innovadora de Danfoss se remonta a 1933, y a día de hoy es un líder mundial, que emplea a 25.200 empleados y atiende a clientes en más de 100 países.

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Ergonomía de ambiente térmico

Diversos factores como la vestimenta, el metabolismo o la humedad relativa, influyen a la hora de fijar la temperatura óptima para espacios públicos como hospitales o colegios.

Cuando uno se encuentra en su propia casa es fácil determinar a qué temperatura hay que poner el aire acondicionado. Todo depende del confort térmico de cada persona y de cómo le guste ir vestido cuando está en casa. Pero siempre teniendo en cuenta que cuanta más ropa llevemos, más baja será la temperatura que tendremos que poner en el aire acondicionado y mayor será el consumo energético. Para consejos de como ahorrar energía en el hogar lee nuestro artículo 10 simples medidas de ahorro energético. En cualquier caso, en un hogar unipersonal no hay ningún problema sobre el dilema de a qué temperatura poner el equipo ya que es uno mismo el que decide.

Si se trata de un hogar familiar, con varios miembros, los adultos deberán ponerse de acuerdo. Pero si estamos en un espacio aún más amplio, con mayor afluencia de personas, hay que tener en cuenta que en términos de confort térmico, no se podrá dar gusto a todos. La temperatura dependerá de una serie de parámetros como la vestimenta que llevemos, lo que estemos haciendo en ese momento (no es lo mismo estar parado que andando o corriendo) o lo que hayamos comido. Esos tres factores harán que el cuerpo de cada persona requiera distintas temperaturas de ambiente.

Por ello, a la hora de fijar la temperatura en un establecimiento público, como puede ser un centro comercial, un hotel, un edificio de oficinas, unas dependencias de la Administración, un colegio o un hospital. Se pueden plantear algunas preguntas como a quién se le da satisfacción en lo que respecta a la temperatura ambiente o con qué criterio se fijan los grados a los que se pone el aire acondicionado.

Ergonomía de ambiente térmico

Diversos expertos han estudiado en profundidad durante años la cuestión y a través de ellos se ha llegado a fijar un estándar normalizado que se traduce en una norma de calidad en lo referente a la ergonomía de ambiente térmico, la norma ISO 7730.

El trabajo para determinar la ergonomía de ambiente térmico de esa norma es el resultado de haber sometido a ensayo y recogido la opinión de colectivos de personas que fueron sometidas, en un local cerrado, a variaciones de las condiciones térmicas del ambiente. La sensación que iban experimentando se iba catalogando en una escala que iba desde mucho calor, a calor, estar bien, sentir frío o mucho frío.

En base a esos datos estadísticos de la sensación térmica que tienen distintas personas que utilizan ese espacio cerrado de acceso público, se determinaron los parámetros estadísticos, el Voto Medio Estimado (PMV) y el Porcentaje Estimado de Insatisfechos (PPD) con esa temperatura.

Estas valoraciones permitieron fijar una ecuación y desarrollar un procedimiento de cálculo analítico que determina el porcentaje de personas insatisfechas que se produciría en un espacio cerrado en función de variaciones de los parámetros del ambiente, del cuerpo humano y de la vestimenta.

Factores que influyen

El metabolismo de la persona y el nivel de aislamiento de la vestimenta son dos de los parámetros que más peso tienen a la hora de determinar la temperatura ideal en un espacio cerrado. Pero para la determinación del bienestar de un ambiente térmico intervienen igualmente otros parámetros como la temperatura de ese ambiente, la humedad relativa o la velocidad el aire en la estancia.

Tendiendo en cuenta todos estos aspectos y mediante unos procesos matemáticos que asignan valores a cada uno de los parámetros que influyen en el bienestar térmico es un espacio cerrado, se puede determinar la temperatura ideal. Ésta no será la misma, por ejemplo, en un gimnasio, donde la gente hace deporte. Que en las habitaciones de un hospital, en el que los pacientes están en la cama; o en las aulas de un centro escolar, en el que los alumnos están sentados durante largo tiempo.

En cualquier caso, a la hora de determinar la temperatura en espacios públicos cerrados, siempre se debe aplicar la racionalidad para fomentar el ahorro energético y no tener que estar súper abrigados en una estancia cerrada en verano.

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El futuro del mercado de edificios inteligentes

El tamaño del mercado de edificios inteligentes se estimó en US$5,73 mil millones en 2016 y se proyecta que alcanzará US$24.73 mil millones para el 2021. En una CAGR (tasa anual compuesta de crecimiento) de 34.0% de 2016 a 2021. Debido a la creciente necesidad de sistemas integrados de seguridad y protección y una creciente preocupación para reducir las huellas de carbono y el desperdicio de energía en los diferentes tipos de edificios.

Se espera que el segmento del sistema de seguridad integrado lidere el mercado global de software de automatización de edificios entre 2016 y 2021. Esto debido a la creciente necesidad de mantener el sólido nivel de seguridad, monitorear las actividades y controlar el acceso en todos los tipos de edificios. Con respecto al análisis geográfico, es probable que Europa se beneficie de sus avances tecnológicos y un gran número de iniciativas de ciudades inteligentes que se están llevando a cabo en la región, que ya están en marcha.

Edificios comerciales

Se estima que el segmento de edificios comerciales es el segmento más grande del mercado de edificios inteligentes en 2017. Los edificios comerciales representan una parte importante del mercado general de software de automatización de edificios. Estos incluyen grandes edificios de oficinas, parques comerciales, instalaciones comerciales como centros comerciales y tiendas comerciales, hoteles, restaurantes, y otros edificios comerciales no manufactureros que implican el uso de tecnología cada vez más automatizada con el objetivo de mantener iniciativas de construcción inteligente. En nuestro artículo Hoteles Eficientes explicamos en detalles las características de un edificio inteligente.

Se espera que Asia-Pacífico (APAC) lidere el mercado de edificios inteligentes por región entre 2016 y 2021. El crecimiento se puede atribuir a la hiperurbanización e industrialización y al creciente número de iniciativas gubernamentales.

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