De intercambio de calor

Cómo mejorar el tratamiento de aguas residuales

Todas las líneas de productos EVALED® están equipadas con intercambiadores de calor que optimizan el potencial de tratamiento y ofrecen oportunidades para reducir el consumo de energía.

El calor (energía) se intercambia entre dos sistemas que tienen diferentes temperaturas. Si se genera calor durante este proceso, la cantidad de calor que cede el primer sistema es igual a la cantidad de calor que recibe el segundo (principio de conservación de la energía).

El intercambio de calor puede tener lugar de tres maneras:

  • Conducción: cuando un gradiente de temperatura está presente en un medio estable, sólido o líquido
  • Convección: cuando se produce un intercambio de calor entre una superficie y un fluido en movimiento, teniendo ambos temperaturas diferentes
  • Irradiación: se produce entre dos superficies que tienen diferentes temperaturas, mediante la emisión de energía en forma de ondas electromagnéticas y en ausencia de un medio interpuesto (por ejemplo, la radiación del sol sobre la tierra).


¿DE QUÉ DEPENDE LA TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONDUCCIÓN?

El intercambio de calor está relacionado con la amplitud del gradiente térmico (delta T) y la superficie de intercambio, en base a una constante que depende, a su vez, del material, de cómo está hecha la superficie y de lo sucia que esté, según la fórmula:

Q = K x S x ∆T / s

El intercambio de calor por conducción ocurre entre objetos que tienen diferentes temperaturas, sin intercambio de materia.

En el caso de un objeto con una superficie (S) y un espesor (s) a una temperatura interna (T1) y una temperatura externa menor (T2), la intensidad de la transferencia de calor es proporcional a la diferencia de temperatura (∆T = T1-T2) entre las dos superficies de la pared, y depende de las características de esta última, según una constante de transferencia de calor (K).

El flujo (Q) será mayor cuanto más:

  • cuanto mayor sea el área de la superficie
  • cuanto menor sea el espesor
  • cuanto mayor sea la constante K

Esto significa que se transferirá más calor si a mayor diferencia de temperatura, mayor superficie de intercambio de calor, menor espesor y mayor coeficiente de transmisión o conductividad térmica. Este último (K) depende del tipo de material, forma y ensuciamiento.

 

¿EXISTEN TECNOLOGÍAS PARA EVAPORAR AGUA QUE LIMITEN EL CONSUMO ENERGÉTICO?

Para llevar agua (1 kg) de temperatura ambiente a temperatura de ebullición y permitir la transición del estado líquido al vapor, a presión atmosférica (100 kPa), el sistema requiere aproximadamente 2500 kJ (que corresponden aproximadamente a 700 Wh).

Esta energía se pierde irremediablemente en la atmósfera si no se recupera el calor latente de condensación.

Existen tecnologías que pueden recuperar esta energía y reutilizarla dentro del ciclo, permitiendo consumir menos energía para la evaporación del agua:

  • Evaporación al vacío con bomba de calor
  • Evaporación de efecto múltiple
  • Evaporación por recompresión mecánica de vapor

Mediante el uso de tales tecnologías, el consumo de energía se puede reducir hasta 25 veces.