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Es un sistema que utiliza agua (de ríos, lagos, acuíferos, torres de enfriamiento o procesos industriales) como fuente térmica para producir calor y/o frío con alta eficiencia energética. En particular con las bombas de calor OILON y la aplicación en Colombia y Latinoamérica, debemos darle mayor prioridad al agua proveniente de fuentes industriales.
Porque el agua ofrece temperaturas más estables que el aire, lo que mejora el COP y reduce los costos operativos del sistema. Con el agua como fuente de energía se logra generar una mayor temperatura de salida, con OILON hasta 120°C.
Se usan para calentamiento de procesos: agua caliente sanitaria, calefacción y refrigeración simultáneas, pasteurización, CIP.
Puede generar entre 3 y 5 unidades de calor útil por cada unidad de energía eléctrica consumida, alcanzando rendimientos equivalentes superiores al 400%. Con este performance, se logra un ROI de menos de 3 años.
Las bombas de calor comerciales pueden entregar hasta 80 °C, las de alta temperatura hasta 100 °C y, en configuraciones especiales, hasta 120 °C. Las altas temperaturas dependen de los refrigerantes que se usen.
Reducen o eliminan el uso de combustibles fósiles y permiten bajar las emisiones de CO₂, especialmente cuando operan con electricidad de origen renovable. Tener en cuenta que en los procesos industriales, al generar agua caliente con temperaturas superiores a 80°C la energía sustituye, total o parcialmente, el calentamiento con vapor.
Sí, la bomba de calor puede aprovechar calor residual de chillers, torres de enfriamiento o procesos industriales que normalmente se desperdicia. Hemos identificado que la recuperación de agua de de torre de enfriamiento es uno de los procesos más efectivos y costo/efectivos de implementar.
La temperatura de la fuente de agua, la simultaneidad entre frío y calor, el COP del sistema y una adecuada integración con la automatización del proceso.
Las bombas de calor Oilon utilizan refrigerantes modernos como R134a, R513A, R450A, R1234ze y R1233zd, seleccionados según temperatura requerida, eficiencia y bajo impacto ambiental.
El COP (Coeficiente de Performance) indica cuántas unidades de energía térmica se producen por cada unidad de electricidad consumida; a mayor COP, mayor eficiencia y menor costo operativo.
Es una caldera en la que los gases calientes de la combustión circulan por el interior de los tubos, mientras el agua se encuentra rodeándolos externamente para generar vapor o agua caliente.
Fabricantes destacados HURST BOILER & WELDING, CLEAVER BROOKS.
Se utilizan principalmente en procesos industriales, hospitalarios y comerciales que requieren vapor o agua caliente a presión media y con alta estabilidad de operación. El vapor es el medio de transferencia de energía que predomina a nivel industrial con presiones de operación desde 50 psig hasta 300 psig.
Pueden operar con gas natural, GLP, diésel y otros combustibles líquidos o gaseosos, dependiendo del diseño del quemador. El quemador es el corazón de las calderas, con los quemadores OILON se pueden implementar soluciones de cofiring con dos combustibles gaseosos.
Las calderas pirotubulares modernas pueden alcanzar eficiencias superiores al 85 % y, con economizadores y buen control de combustión, superar el 90 % (en poder calorífico superior HHV). La mezcla entre un quemador robusto y eficiente, sistema de combustión preciso y dedicado, y economizador.
Las calderas pirotubulares ofrecen gran estabilidad térmica, alta capacidad de almacenamiento de agua y facilidad de operación y mantenimiento. En contraste con las calderas acuotubulares que se usan principalmente para procesos de generación de alta presión y grandes capacidades.
Capacidades en rangos desde 30 BHP hasta 2500 BHP. En relación a las presiones en rangos de 10 psig (agua caliente) hasta 350 psig.
A estas calderas también se les pueden instalar sobrecalentadores para generar vapor sobrecalentado.
El tratamiento de agua controla dureza, alcalinidad, pH, oxígeno disuelto y sólidos totales para evitar incrustaciones, corrosión general, corrosión por oxígeno y corrosión cáustica en tubos y carcaza. Un agua mal tratada reduce la transferencia térmica, incrementa el consumo de combustible y eleva el riesgo de fallas mecánicas y explosiones.
La transferencia de calor ocurre principalmente por radiación en el hogar y por convección en los pasos de humos dentro de los tubos. La eficiencia depende del diseño de los pasos (1 a 4), la limpieza de los tubos, el exceso de aire y la correcta evacuación de los gases de combustión.
Son críticos los controles de nivel de agua (columna y electrodos), presostatos de operación y seguridad, válvulas de seguridad calibradas, detección de llama y sistemas de paro por bajo nivel. Estos dispositivos previenen sobrecalentamiento, arrastre de agua, sobrepresión y fallas catastróficas del cuerpo de presión.
El rendimiento depende de la calidad de combustión (relación aire‑combustible), limpieza del haz tubular, temperatura de gases de chimenea, régimen de carga y retorno de condensados. Una mala operación puede reducir la eficiencia efectiva en más de un 10 % frente al valor nominal del fabricante.
El chiller de absorción utiliza agua como refrigerante y bromuro de litio (LiBr) como absorbente, operando bajo vacío profundo para reducir el punto de ebullición del agua. El frío se produce por la evaporación del agua a baja presión en el evaporador, mientras el LiBr absorbe el vapor.
En un chiller de simple efecto, la solución diluida se reconcentra usando una sola etapa de generación, logrando COP típicos alrededor de 0,7–0,8. En los de doble efecto, el calor liberado en la primera etapa se reutiliza en una segunda etapa de generación, elevando el COP hasta valores cercanos a 1,4–1,5 o superiores.
La temperatura y presión de la fuente térmica determinan el tipo de ciclo: vapor o agua caliente de baja temperatura favorecen simple efecto, mientras vapor de mayor presión, agua caliente de alta temperatura o gases de escape permiten doble o triple efecto. La selección impacta directamente el COP, la capacidad efectiva y el balance económico del sistema.
El vacío es esencial para permitir la ebullición del refrigerante a bajas temperaturas (≈4 °C a presiones del orden de mmHg). Los chillers Thermax incorporan sistemas de purga automática de alta eficiencia que eliminan gases no condensables en línea, manteniendo la presión interna y preservando el rendimiento térmico.
La cristalización ocurre cuando la concentración de LiBr supera su límite de solubilidad a una temperatura determinada. Esto puede bloquear intercambiadores y detener la operación; por ello, los sistemas avanzados monitorean continuamente concentración y temperatura, actuando antes de alcanzar la curva de cristalización.
Los intercambiadores de solución tipo placas (SS316) ofrecen mayor coeficiente de transferencia térmica y una recuperación interna de calor más eficiente. Esto reduce la carga térmica del generador, disminuye el consumo de energía de entrada y mejora el COP global del chiller.
El agua de enfriamiento disipa el calor de absorción y condensación; temperaturas elevadas incrementan la presión interna y reducen la capacidad del equipo. Chillers con control avanzado pueden operar con agua de enfriamiento relativamente fría sin inducir cristalización, ampliando el rango operativo estable.
La selección de materiales como cobre fosforado, cuproníquel, acero inoxidable o titanio depende de la calidad del agua disponible. Esta elección es clave para evitar corrosión, fragilización por hidrógeno y pérdida de eficiencia térmica a largo plazo.
El consumo eléctrico se limita principalmente a bombas de solución, refrigerante y purga, representando una fracción mínima de la capacidad frigorífica. Esto hace que el chiller sea ideal cuando se dispone de calor residual o energía térmica de bajo costo.
El rendimiento real depende de la estabilidad de la fuente térmica, la calidad del vacío, la temperatura del agua de enfriamiento, el estado de limpieza de los intercambiadores y la correcta modulación de carga. Desviaciones en cualquiera de estas variables pueden reducir significativamente el COP efectivo.
El quemador es el sistema encargado de dosificar, mezclar e inflamar el combustible con el aire de combustión en condiciones controladas, garantizando estabilidad de llama, alta eficiencia térmica, bajas emisiones y operación segura dentro del rango de carga del equipo térmico.
Monoblock: ventilador, sistema de mezcla y rampa de combustible integrados en un solo conjunto; adecuado para potencias bajas y medias.
Duoblock: ventilador de aire independiente del cuerpo del quemador, permitiendo mayor control de caudal, mayores potencias, mejor adaptación a altas contrapresiones y menor NOx; habitual en calderas industriales y hornos de proceso.
El combustible determina:
Es la proporción entre el comburente y el combustible respecto a la relación estequiométrica.
Un exceso de aire reduce eficiencia térmica y eleva pérdidas por humos; un defecto de aire genera CO, inquemados e inestabilidad de llama. El control preciso de esta relación es clave para eficiencia y emisiones bajas.
Los principales métodos incluyen:
El FGR reintroduce parte de los gases de escape en la zona de combustión, reduciendo la temperatura máxima de la llama y, por tanto, la formación de NOx térmico. Reduce la potencia máxima disponible y puede afectar la estabilidad si no se controla adecuadamente.
Controladores digitales dedicados:
La modulación se realiza ajustando de forma coordinada:
Un quemador industrial incorpora:
El VSD permite adaptar el caudal de aire a la carga real, reduciendo:
Un economizador es un intercambiador de calor de recuperación que transfiere energía térmica contenida en los gases de combustión hacia un sumidero térmico útil, típicamente agua de alimentación de caldera, con el fin de reducir el consumo de combustible y aumentar la eficiencia global del sistema.
En calderas industriales, la mayor pérdida energética corresponde a:
Sin recuperación, estos gases suelen salir entre 180 °C y 300 °C, representando hasta 3–8 % del consumo energético total del sistema.
Se distinguen tres categorías principales:
🔹 Economizador convencional (no condensante)
🔹 Economizador de condensación
Un economizador de dos etapas integra dos intercambiadores independientes en una sola carcasa:
Este diseño maximiza la cascada térmica y evita la reintroducción de condensado ácido a la caldera, extendiendo la vida útil del equipo.
El dimensionamiento correcto depende de:
Un diseño inapropiado puede reducir tiro, afectar el quemador o generar corrosión prematura.
La pérdida de carga del lado de gases es uno de los parámetros más críticos.
Un economizador industrial bien diseñado mantiene caídas típicas inferiores a 0,2–0,3 inWC en carga plena, evitando la necesidad de ventiladores adicionales o modificaciones del sistema de tiro.
Las soluciones actuales incluyen:
Este enfoque incrementa la vida útil frente a diseños tradicionales en acero al carbono.
Valores típicos observados:
Estos valores suelen ofrecer paybacks o retorno de inversión menores a 2–4 años, incluso sin incentivos tributarios (Ley 1715)
Los impactos directos incluyen:
Un economizador:
En muchos casos, logra eficiencias equivalentes o superiores a una caldera condensante nueva, a menor costo total del ciclo de vida.
Sí. Los sistemas modernos:
Solareast prueba sus equipos en laboratorios certificados hasta ‑30 °C, garantizando operación en países de clima severo.
Las bombas de calor aire‑agua se utilizan en:
Solareast dispone de equipos modulares de hasta 100 kW en cascada, permitiendo escalabilidad y redundancia operacional.
Las bombas de calor aire‑agua pueden:
Solareast diseña sus sistemas para PV‑to‑HP direct utilization y smart load balancing.
Comparativo típico:
Además, reducen mantenimiento respecto a sistemas de combustión (quemadores, chimeneas, purgas).
Sí, en la mayoría de los casos:
Por ello se consideran la alternativa directa más sólida a calderas fósiles en descarbonización térmica.
Cogenera incorpora el R290 como refrigerante estratégico por su equilibrio entre eficiencia, sostenibilidad y cumplimiento normativo.
Una bomba de calor aire‑agua es un sistema termodinámico que extrae energía térmica del aire exterior y la transfiere a un circuito hidráulico (agua) para:
Funciona mediante un ciclo de compresión de vapor, permitiendo producir 3 a 5 kWh térmicos por cada kWh eléctrico consumido (COP > 3), lo que la convierte en uno de los sistemas térmicos más eficientes disponibles actualmente.
Porque:
Por esta razón, Solareast alinea sus soluciones con políticas como EU Green Deal, REPowerEU y Net Zero 2050.
En sistemas aire‑agua:
Esto las hace más versátiles que los sistemas aire‑aire, especialmente en aplicaciones industriales y comerciales.
Los indicadores clave son:
Solareast reporta COP entre 4,5 y 5,05 (EN14511) en condiciones estándar (A7/W35), cifras muy superiores a cualquier sistema basado en combustión.
Contáctenos para revisar las necesidades y oportunidades que impacten en ahorros para su empresa.
