Eficiencia Energética: Sector Industrial | Energy Efficiency: Industrial Sector FuturEnergy | Mayo-Junio/May-June 2020 www.futurenergyweb.es 31 unos 2257 kJ. Aprovechar los cambios de estado del agua para transferir energía explica que el frío se almacene en forma de hielo y que el calor se produzca en forma de vapor (a presiones superior a la atmosférica para permitir que circule por las tuberías hasta los aparatos de consumo de vapor). Para no estar continuamente haciendo cálculos de calor sensible y latente (una vez ya tenemos dominado el tema) la última propiedad a considerar de la materia es la entalpía: nos sirve para indicar cuanta energía térmica (en forma de calor) tiene una cantidad de materia a una determinada temperatura y presión. Como toda medida, necesita un valor “0”de referencia. El valor de entalpía del agua líquida en condiciones atmosféricas y a 0°C es nuestra referencia: 0 kJ/kg. De esta manera, el agua líquida a 100 °C tiene 418 kJ/kg de entalpía: este valor se obtiene sumando a la entalpía de referencia (a 0 °C) el calor específico medio del agua por el salto térmico de 100 °C. Si sometemos esta masa de agua a un cambio de estado y la transformamos en vapor (a la misma presión), tendremos que aportar 2257 kJ/kg, por lo tanto, la entalpía del vapor atmosférico a 100°C es de 2676 kJ/kg. Los valores de entalpía, con criterio, se encuentran también en libros científicos y en internet: como la diferencia de entalpía equivale a la transferencia de energía, podemos medirla. Así en los balances energéticos de instalaciones de proceso indicaremos para caracterizar cada punto en el que se produzca una transferencia de calor o frío cuál es la entalpía del material (además de la materia, su presión, temperatura, densidad y otras características que permitan diseñar bien la instalación). Al realizar el estudio de medidas de eficiencia energética de una instalación tenemos que trazar todo el proceso energético, desde la producción hasta el servicio, con el agua y el aire propio del uso que estamos analizando. Las especificaciones técnicas de calderas, climatizadoras, enfriadoras y demás se refieren siempre en unas determinadas condiciones de trabajo, del agua, del vapor, del hielo. Debemos incorporar estos datos. Es muy importante realizar el balance energético en los mismos diagramas de las instalaciones de climatización, de calefacción, de refrigeración frío industrial y de vapor-condensado. Unos cálculos al detalle, acertados y comprensibles, basados en las capacidades de transferencia de calor sensible y latente y las entalpías de los materiales en todo el proceso nos ayudarán no sólo a entender como está realmente funcionando nuestra instalación sino también a escoger bien entre diferentes “medidas de eficiencia energética”, diseñadas con equipos de diferentes características. En este punto de encuentro de la ingeniería de proyectos y de la gestión energética seremos capaces de escoger, con criterio, la mejor medida. energy explains how cold is stored in the form of ice and how heat is produced in the form of steam (at pressures higher than atmospheric to allow it to circulate through the pipes to the steam consumption units). To avoid continuous calculations of sensible and latent heat (now that we have mastered the subject), the last property of matter to consider is enthalpy. This indicates how much thermal energy (in the form of heat) a quantity of matter has at a specific temperature and pressure. As with every measurement, we need a “0” reference value. The enthalpy value of liquid water at atmospheric conditions and at 0ºC provides the reference: 0 kJ/kg. As a result, liquid water at 100°C has an enthalpy of 418 kJ/kg: this value is obtained by adding the specific heat medium of the water to the reference enthalpy (at 0°C), through the thermal step of 100°C. If this mass of water is subjected to a change of state, transforming it into steam (at the same pressure), we will have to add 2257 kJ/kg, thus making the enthalpy of the atmospheric steam at 100°C, 2676kJ/kg. The enthalpy values can of course also be found in scientific books and on the Internet. Given that the difference in enthalpy is equivalent to the energy transfer, it can be measured. So the energy balances of the process installations indicate the characteristics of each point at which a heat or cold transfer takes place and the enthalpy of the material (in addition to the material, its pressure, temperature, density and other features that lead to a well-designed installation). By studying the energy efficiency measurements of an installation, we need to follow the entire energy process, from production to service, with the water and air inherent to the usage being analysed. The technical specifications of boilers, temperature control units, chillers and other equipment always refer to some specific working, water, steam and ice conditions. This data must be incorporated. It is essential that the energy balance is displayed in diagrams themselves of the temperature control, heating, industrial cooling and steam-condensation installations. Detailed, accurate and clear calculations, based on the sensible and latent heat transfer capacities and the enthalpies of the materials throughout the entire process not only help us to understand the actual operating status of our installation, but also to make the optimal choice of the different “energy efficiency measures”, designed with equipment of differing characteristics. At this meeting point between the project engineering and energy management, we can thus make a well-informed selection of the best measure. Cristina Christine Soler Ingeniera Industrial en Técnicas Energética (ETSEIB 1995) y CEM® (Certified Energy Manager) por la AEE (Association of Energy Engineers). Industrial Engineer in Energy Techniques (ETSEIB 1995) and CEM® (Certified Energy Manager) by the AEE (Association of Energy Engineers).
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