Reduce los costes energéticos mediante la recuperación de calor residual en lavanderías

La recuperación de calor residual  en lavanderías es una oportunidad importante para mejoren su eficiencia y reduzcan su factura energética. Muchas lavanderías industriales están recurriendo a sistemas de recuperación de calor para capturar la energía térmica del calor residual y reutilizarla de manera eficiente para precalentar el agua o el aire de entrada. Los sistemas de intercambiadores de calor más comunes que cumplen con los requisitos específicos de las lavanderías son los intercambiadores agua-agua y aire-agua con el que se logra reducir los costes energéticos mediante la recuperación del calor.

En este artículo, analizamos la eficiencia de los intercambiadores de calor agua-agua, los diseños más adecuados para lavanderías, los beneficios de implementar estos sistemas y cómo mantenerlos para un rendimiento óptimo.

Transferencia de calor altamente eficiente

En un intercambio de calor agua-agua típico, el agua fresca entra y circula a contracorriente del agua residual más caliente que sale. El agua residual transfiere su energía térmica al agua fresca a través de las paredes interiores, calentando el agua fresca y enfriando el agua residual a medida que abandona la unidad. El rango promedio de eficiencia de estos sistemas varía entre el 50% y el 80%.

La eficiencia depende de la configuración del flujo.

• Contraflujo: los dos fluidos entran por extremos opuestos del intercambiador de calor y fluyen en sentido contrario entre sí. En este diseño, las diferencias de temperatura son menores, pero se mantienen más constantes a lo largo del intercambiador. Es posible que el fluido que se está calentando salga del intercambiador a una temperatura superior a la temperatura de salida del fluido que lo caliente. Este es el diseño más eficiente debido a la mayor diferencia de temperatura a lo largo del intercambiador. Tanto Heat-X-Energo como Heat-X-Rotor de Christeyns caracterizan por este diseño en contraflujo.

¿Cómo seleccionar el intercambiador de calor de agua para tu lavandería?

Existen varios tipos de intercambiadores de calor agua-agua disponibles para la recuperación de calor residual. Entre ellos se incluyen los intercambiadores de tubo en tubo, carcasa y tubo, de disco. Sin embargo, los principales tipos de intercambiadores de calor aplicados a la industria de lavanderías son los intercambiadores carcasa y tubo y de disco.

Los intercambiadores de calor carcasa y tubo son el diseño más común en las lavanderías. Consisten en un arreglo paralelo de tubos dentro de una carcasa presurizada. Esto permite que los tubos realicen la transferencia de calor bajo una presión más alta que otros diseños.

Además, en las lavanderías, el tamaño y la forma son factores importantes, ya que las limitaciones de espacio pueden condicionar la ubicación y el área requerida. Esto hace que los diseños carcasa y tubo sean más adecuados que otros sistemas de intercambio de calor.

Heat-X Energo de Christeyns es un buen ejemplo de este tipo de diseño compacto. Se trata de un
intercambiador de calor con carcasa y tubo plug-and-play que se posiciona en vertical

Los intercambiadores de calor de disco también son adecuados para lavanderías. Contienen una sección de discos huecos giratorios colocados dentro de una carcasa. El agua fresca fluye dentro de los discos giratorios, mientras que el agua residual fluye alrededor de ellos. Este diseño es apropiado para lavanderías donde el agua residual esta muy sucia. El diseño superficial de los discos del rotor garantiza que el agua que fluye a su alrededor esté siempre en movimiento turbulento, lo que evita la sedimentación de partículas de calcio y suciedad. De esta manera, no requieren limpieza periódica.

Heat-X Rotor de Christeyns es un ejemplo de este tipo de intercambiador de calor de disco. Este diseño es el más adecuado para lavanderías que lavan ropa de trabajo. 

Beneficios de implementar un sistema de intercambio de calor agua-agua en tu lavandería

El principal beneficio de instalar este sistema en tu lavandería es que te ayudará a reducir los costes energéticos mediante la recuperación de calor con la reducción del consumo energético y el ahorro de dinero en la factura de gas, además de contribuir a la eficiencia global del proceso.

Este tipo de sistemas facilita también el cumplimiento normativo de aguas residuales, para las lavanderías que utilizan la red de alcantarillado público para sus aguas residuales puede implementar Heat-X Energo en la fase final del proceso para enfriar sus aguas residuales y cumplir así con las regulaciones básicas. Por ejemplo, el intercambiador carcasa y tubo Heat-X Energo de Christeyns permite una reducción de energía de más del 50% en el proceso de lavado. Además, al utilizar el calor residual para precalentar el agua de enjuague, las temperaturas de los textiles son más altas, lo que reduce la retención de humedad en la ropa. ¿El resultado? Ahorros adicionales en el proceso de secado y acabado.

El gráfico muestra los beneficios del enjuague con agua caliente. Y el eje Y indica la retención de humedad en la ropa en porcentaje, mientras que el eje X representa los segundos de prensado a plena presión. Cuando la temperatura textil es de 27 °C, la humedad residual será aproximadamente del 58%. Sin embargo, cuando la misma ropa alcanza una temperatura de 48° C, la humedad residual será aproximadamente del 52%.

Además, implementar un sistema de intercambio de calor también puede ayudar a extender la vida útil de tu equipo al reducir el esfuerzo sobre las piezas mecánicas debido a la menor temperatura de operación.

Por último, este tipo de sistema puede ayudarte a cumplir con la normativa ambiental sobre reducción de emisiones. Especialmente en lavanderías comerciales que utilizan las redes de alcantarillado urbano para sus aguas residuales, los intercambiadores de calor agua-agua pueden ser útiles para enfriar las aguas residuales y cumplir con la legislación local.

Requisitos de mantenimiento para un rendimiento óptimo

Un mantenimiento exhaustivo de los sistemas de intercambio de calor puede ofrecer beneficios rápidos al asegurar que el equipo funcione a su máximo potencial. Gran parte de este esfuerzo se centra en contrarrestar los efectos de la incrustación (fouling). En general, la incrustación ocurre cuando las partículas se acumulan en las superficies del intercambiador de calor, impidiendo la transferencia de calor y restringiendo el flujo de los fluidos. Para evitar la precipitación de partículas se pueden utilizar aditivos químicos.

Además, actividades simples de mantenimiento preventivo, como el enjuague o las reparaciones que requieren retirar el paquete de tubos de la carcasa del intercambiador para su limpieza, pueden ayudar a prevenir la incrustación.

Por ejemplo, Heat-X Energo de Christeyns cuenta
con un retrolavado automático para prevenir obstrucciones. 

Mantén el calor en movimiento ¡contáctanos!

Existen varios tipos de intercambiadores de calor agua-agua disponibles para sistemas de recuperación de calor residual en lavanderías. Cada tipo tiene sus propias ventajas y desventajas, que deben considerarse al seleccionar cuál es el más adecuado para las operaciones de tu lavandería.

Contacta con tu experto de Christeyns para que te ayude a elegir la mejor solución para tu lavandería.

Bibliografía

IPIECA – https://www.ipieca.org/resources/energy-efficiency-solutions/efficient-use-of-heat/heat-exchangers-2022/
Consultado el 3 de febrero de 2023

Jiri Jaromir Klemes, Olga Arsenyeva, Petro Kapustenko, Leonid Tovazhnyanskyy. “Compact Heat-exchangers for energy transfer intensification”– CRC Press (2015).