Nuestros artículos imprescindibles

Mostrando entradas con la etiqueta 04.06.01 - Procesos térmicos. Mostrar todas las entradas
Mostrando entradas con la etiqueta 04.06.01 - Procesos térmicos. Mostrar todas las entradas

08 septiembre 2025

DIAGRAMA CON EL QUE INTENTO DAR RESPUESTA A LAS CAUSAS DEL FATÍDICO AGOSTO 2025


En la península ibérica, los megaincendios son una amenaza grave, cada vez más letal debido al aumento de temperatura excepcional, de 0,3 ºC por década, desde 1960. La sociedad busca protección, pero la mayoría desconoce que en nuestros campos tenemos especies arbóreas de peligrosidad variable. Los árboles del bosque mediterráneo resisten los incendios mientras que, en otras especies, cuando están fuera de su hábitat natural, se producen incendios más intensos y peligrosos por razones ecológicas y estructurales. En mi opinión, los expertos que aparecen en los medios no están abordando los aspectos esenciales para la planificación forestal y la prevención pues están obviando algo clave, la peligrosidad de las diferentes especies arbóreas . Estos expertos están centrando su oratoria en la necesidad de gestionar los montes existentes, sin diferenciar monocultivos de bosques, y sin considerar las diferencias de riesgo entre especies. Esto me parece un error sumamente grave y por ello Estos expertos insisten en gestionar los montes sin distinguir entre monocultivos y bosques ni considerar el riesgo según la especie. Considero que esto es un grave error, por lo que expreso mi desacuerdo respetuosamente. Expreso mi opinión respetando las demás, aunque no las comparto.

Existe información fundamental que no ha sido comunicada: la inflamabilidad de ciertas especies consideradas peligrosas, en particular los árboles que pueden representar mayores riesgos en las zonas donde fueron plantados a partir del año 1950. Muchos pinares fueron establecidos en altas densidades iniciales, fuera de su hábitat natural, generando una estructura con elevada continuidad horizontal y vertical del combustible. La repoblación de Pinus pinaster, el más utilizado en los monocultivos, se realizó a marco estrecho, lo que favoreció la formación de masas densas y continuas en el tiempo. La elevada densidad de plantación ha derivado en una masa con fuerte competencia intraespecífica y continuidad de copas y sotobosque, lo que incrementa su vulnerabilidad frente a incendios. Una planificación forestal peligrosa que no solamente no se reconoce, sino que muchos expertos, los ligados a la silvicultura, hablan en los medios de estas repoblaciones forestales monoespecíficas como ejemplo a seguir.

Empiezo a pensar que los expertos en ingeniería sobre bosques, pese a pertenecer a profesiones muy antiguas, desconocen qué causa la diferencia en la peligrosidad de los árboles, y como atajarla. Sugiero que en este debate participen también ingenieros que en sus estudios conocieron la ciencia de los materiales, como es mi caso, por ejemplo. El conocimiento del comportamiento de los materiales es clave para protegernos en el futuro, la gestión y el manejo de los árboles sin reconocer el peligro de muchas masas arbóreas es insuficiente, costoso, y de dudosa viabilidad.

Si bien no se trata de la especie más abundante, la que realmente amenaza por su peligrosidad y formar masas compactas que facilitan la propagación, es el pinus resinero, o pinus pinaster.  Sus acículas finas y largas se secan rápido, tiene abundante resina (altamente inflamable) y forma combustibles continuos en el sotobosque. Es una especie además que dificulta enormemente la aparición de otras especies en el interior de los pinares.

En España la despoblación intensa del campo tuvo lugar entre 1950 y 1975, desde entonces continúa más lentamente una pérdida progresiva de población rural, por falta de renovación, y ausencia de oportunidades para los jóvenes formados. Nada tiene que ver la despoblación con la protección de la naturaleza, como algunos llevan argumentando incluso desde la universidad, manipulando los datos.

Respecto a la materia orgánica combustible, Los campos en los años lluviosos son más peligrosos por la excesiva proliferación de herbáceas, eso ocurrió por ejemplo en 2009, 2024 y 2025. Todo esto ya lo sabemos, pero no explica por qué los megaincendios se han concentrado en un intervalo de tiempo tan reducido.

Otro de los mantras que se nos ha repetido es el papel de la ganadería, que es importante, pero tampoco explica la alta concentración de incendios en tan pocos días.

¿Nadie se ha preguntado por qué los incendios se concentraron en un intervalo de días tan breve durante agosto de 2025?

La diferencia de peligrosidad de las distintas especies arbóreas es importante, pero hay un factor más, de gran importancia, el que relaciona la peligrosidad con las condiciones ambientales extremas, la inflamabilidad. Tras miles de horas de tertulias con expertos en la materia, me ha preocupado mucho que nunca hablase nadie de lo que a mi parecer es la causa primaria y fundamental. La inmensa mayoría estaban más preocupados por dar valor a la importancia de fomentar inversiones públicas de 3.000 euros por hectárea en lo que ya tenemos.

Sugiero encarecidamente a las autoridades autonómicas y estatales, que entiendo tienen voluntad de tratar de encontrar una solución, que no se dejen convencer por los autodenominados en expertos competentes. Si no se explica en detalle la gráfica que he preparado, lo único que conseguiremos será derrochar los impuestos del contribuyente.

¿𝗣𝗼𝗿 𝗾𝘂é 𝗼𝗰𝘂𝗿𝗿𝗶ó 𝗲𝗹 𝗮𝗴𝗼𝘀𝘁𝗼 𝗳𝗮𝘁í𝗱𝗶𝗰𝗼 𝗱𝗲 𝗮𝗴𝗼𝘀𝘁𝗼 𝟮𝟬𝟮𝟱?

Desde hace días estaba buscando una forma de representar los datos clave, que no son otros que las condiciones ambientales muy específicas que tuvieron lugar en España durante agosto de 2025, y sobre todo quería mostrar por qué pequeñas diferencias en las temperaturas máximas, pueden ser letales si tienen lugar durante un periodo de tiempo prolongado. Esas son las dos claves principales, a tener en cuenta por los ingenieros especialistas en ciencia de materiales para poder modelizar lo más importante, el incremento del riesgo de incendio y los lugares donde aumenta.

Las variables ambientales clave, son la humedad relativa del aire, y la temperatura, el efecto conjunto de ambas variables es lo que realmente condiciona la peligrosidad de los incendios y la facilidad en que se produzcan.

¿𝗣𝗼𝗿 𝗾𝘂é?

La tercera variable clave de esta ecuación, justo la que muchos expertos están tratando de minimizar como hemos visto en las últimas semanas, es la inflamabilidad de los materiales.

La inflamabilidad de los materiales depende del tipo de árbol, de la temperatura y de la humedad, y en los momentos en los que es muy alta, basta una pequeña chispa para que de una forma casi explosiva se produzca la ignición de la materia fina.

En estas condiciones que describo los árboles más peligrosos, digan los expertos en silvicultura lo que quieran, son coníferas y eucaliptos. Con las coníferas estamos originando una situación de alto riesgo si en especies como el pino resinero (pinus pinaster), el más abundante con 5,3 millones de hectáreas, lo sacamos de su hábitat natural y lo llevamos a otros hábitats donde las temperaturas están varios grados centígrados por encima durante las horas centrales del día. Es patético que los que hablan de los pinares de Soria, muchos de ellos expertos, no conozcan estas cuestiones clave de ingeniería de materiales. Lamentable que se dediquen a tratar de descalificarme e incluso amenazarme desde algunos organismos.

La inflamabilidad de un material vegetal (como el Pinus pinaster) se mide en laboratorio y en campo mediante diferentes métodos normalizados. En ecología del fuego se considera como la facilidad con la que un material se enciende y arde.

Se suele descomponer en cuatro componentes principales:

1. Tiempo de ignición (Ignitability): Tiempo que tarda el material en encenderse al ser expuesto a una fuente de calor. Se mide en segundos, usando equipos como el cone calorimeter o estufas de radiación.

 Velocidad de combustión (Combustibility). Rapidez con que se consume el material una vez encendido. Se mide observando la tasa de pérdida de masa o la altura/velocidad de la llama.

2. Duración de la combustión (Sustainability)

Tiempo total que el material puede mantenerse ardiendo.

Relacionado con la cantidad de energía liberada.

3. Propagación (Consumability)

Capacidad del material para arder completamente y transmitir fuego a combustibles vecinos.

¿𝗤𝘂é 𝗼𝗰𝘂𝗿𝗿𝗶ó 𝗲𝗻 𝗮𝗴𝗼𝘀𝘁𝗼?

La ola de calor de agosto de 2025 fue histórica y la más intensa jamás registrada en España, según datos provisionales de la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET). Con una duración de 16 días y una anomalía de 4,6 °C por encima de lo normal, superó el récord anterior de julio de 2022. Además, el período del 8 al 17 de agosto fue el conjunto de diez días consecutivos más cálido desde al menos 1950.

La suma del efecto de la temperatura alta y la disminución de la humedad en la inflamabilidad del Pinus pinaster (pino resinero o marítimo) no es una simple adición, sino una sinergia donde ambos factores se potencian mutuamente, aumentando el riesgo de ignición y la propagación del fuego de manera exponencial.

Para entender lo que esto significa, sobre todo como tiene lugar el aumento exponencial del riesgo, he preparado el diagrama que muestra como aumenta la peligrosidad no solamente por la temperatura elevada, sino por el efecto combinado de la pérdida de humedad, es decir, lo que realmente provoca una ola de calor prolongada es una pérdida de humedad incluso por debajo del 20 %. Lo he preparado para el pinaster porque es la especie arbórea más peligrosa y la que realmente está provocando los megaincendios grave, alqo que se está ocultando por la mayoría de los expertos.

A mi parecer, estos conceptos de ingeniería de los materiales son clave y no están siendo considerados por los expertos, son conceptos que vinculan claramente el riesgo con la situación de anomalías climáticas que estamos sufriendo.


27 marzo 2015

Cálculo de las pérdidas de calor en un invernadero



El equilibrio energético completo incluirá solar, intercambio de transmisión, pérdidas de ventilación, pérdidas por infiltración, intercambio con el suelo, intercambio generado por trabajadores y equipos, y calor proporcionado por el sistema de calefacción. Sin embargo, debido al tiempo en el que las cargas de diseño son más exigentes, por la noche y al comienzo de la mañana, muchos de estos factores no son considerados. Así, los requerimientos de calefacción están condicionados predominantemente por la temperatura ambiente cayendo por debajo de la temperatura umbral, y velocidad del viento, que influye en el coeficiente de transferencia de calor U. Para unas condiciones de crecimiento óptimas la temperatura en el invernadero no caerá por debajo de 19 ºC. Si ocurre esto debe entrar en funcionamiento la caldera. Para determinadas técnicas de cultivo se permite que esta temperatura caiga en ciertas horas del día hasta 12 ºC.

17 agosto 2014

Cálculo del balance energético de un invernadero


El sector de los cultivos forzados en in­vernadero está sumido en un continuo progreso moti­vado, por un lado, por la aplicación de nuevas norma­tivas de calidad y medioambientales, y por otro, por la propia reestructuración del sector para mejorar su competitividad de cara a mantenerse en el mercado actual.
El consumo energético en los in­vernaderos es un factor muy importante a considerar dentro de los costes de producción, de ahí que se con­sidere prioritaria la optimización energética de estos sistemas.

13 marzo 2014

Entendiendo la suciedad en las calderas



Fouling del área de superficie de transferencia de calor de una caldera es un factor que puede reducir la disponibilidad de la caldera así como reducir la eficiencia de operación de la planta. La composición del combustible, disposición de la superficie de transferencia de calor, velocidad de gas adoptado, etc, son los factores claves para la reducción del fouling en la caldera.

19 febrero 2014

Consideraciones de diseño de sistemas de calentamiento radiante en espacios industriales



La instalación de sistemas de calor radiante en factorías o plantas industriales requiere un conocimiento del uso futuro y actual del espacio. Los diseños estarán enfocados a la producción de rendimiento óptimo con mínima huella.
La tecnología de los sistemas de calor radiante se basan en el principio de la radiación térmica. Este sistema usa radiación electromagnética (infrarroja) para calentar una habitación, fábrica o taller. Los bucles de tubos hidráulicos se calientan usando electricidad, gases licuados del petróleo, o hidráulicos, que distribuyen el calor a través del espacio a través de radiación térmica. El calentamiento radiante proporciona el mayor rendimiento en talleres y fábricas que la mayoría de otras formas de calentamiento del espacio.

13 diciembre 2013

Método de cálculo de los sistemas de recuperación de calor industrial



En varias ocasiones hemos hablado de los sistemas de recuperación de calor, utilizados para capturar el aire de escape de algunas partes de los edificios  y utilizar la energía para preacondicionar el aire antes de entrar en el edificio.
Los sistemas de recuperación de calor para aplicaciones de confort pueden en general ser categorizados como:
  • Sistemas de calor sensible (sólo bulbo seco).
  • Sistemas de calor total (bulbo húmedo – calor sensible más calor latente).

03 septiembre 2013

Oportunidades para la recuperación de energía residual en la industria (5ª PARTE)



Ver 4ª PARTE

OPCIONES Y TECNOLOGÍAS PARA LA RECUPERACIÓN DEL CALOR RESIDUAL
Los métodos para la recuperación de calor incluyen la transferencia de calor entre gases y/o líquidos (ej. precalentamiento del aire de la combustión y precalentamiento del agua de alimentación de la caldera), transferencia de calor a la carga que entra en el horno (ej. precalentamiento de calcín/lote en hornos de vidrio), generando energía eléctrica y/o energía mecánica, o usando calor con bombas de calor para calentamiento o enfriamiento.

30 agosto 2013

Oportunidades para la recuperación de energía residual en la industria (4ª PARTE)

Ver 3ª PARTE

Temperatura permitida mínima
La temperatura mínima permitida para el flujo de los residuos está a menudo cercanamente conectada con problemas de corrosión del material. Dependiendo del combustible usado, la combustión relacionada con los gases de los humos contiene concentraciones variables de dióxido de carbono, vapor de agua, NOx, SOx, orgánicos no oxidados, y minerales. Si los gases de escape se enfrían por debajo del punto de rocío, el vapor de agua en el gas condensará y depositará sustancias abrasivas en la superficie del intercambiador de calor, que fallará debido al ataque químico. Por lo tanto, los intercambiadores de calor están generalmente diseñados para mantener las temperaturas de escape por encima del punto de condensación. La temperatura mínima para prevenir la corrosión depende de la composición del combustible. Por ejemplo, los gases de escape del gas natural pueden enfriarse tan bajo como ~ 120 ºC mientras que los gases de escape de gasóleos o carbón con más alto contenido en azufre pueden limitarse a ~ 150 ºC o 175 ºC. Las temperaturas de salida máxima pueden también quedar restringidas por los agentes químicos. Por ejemplo, los sulfatos en los gases de escape de los hornos de fusión de vidrio se depositarán en las superficies del intercambiador de calor a temperaturas por debajo de 270 ºC.

29 agosto 2013

Oportunidades para la recuperación de energía residual en la industria (3ª PARTE)



Ver 2ª PARTE

Requerimientos de área del intercambiador de calor
La temperatura del calor residual influye en la tasa de la transferencia de calor entre la fuente de calor y disipador de calor, lo cual significativamente influye en la factibilidad de la recuperación. La expresión para transferencia de calor puede ser generalizado por la siguiente ecuación:

Donde Q es la tasa de transferencia de calor; U es el coeficiente de transferencia de calor; A es el área de superficie para intercambio térmico; y ∆T es la diferencia de temperatura entre los dos chorros de fluido.

26 agosto 2013

Oportunidades para la recuperación de energía residual en la industria (2ª PARTE)




Ver 1ª PARTE

El precalentamiento de aire de la combustión puede incrementar la eficiencia del horno tanto como un 50 %. Otra ventaja de la recuperación de calor residual es que puede reducir los requerimientos de capacidad para los dispositivos de conversión térmica de las instalaciones, llevando a una reducción en los costes de capital. Por ejemplo, consideremos el caso de los gases de escape de combustión usados para calentar el aire el aire de calentamiento para el calentamiento del espacio. Además de sustituir el combustible, el calor residual recuperado puede potencialmente eliminar la necesidad de equipos de calentamiento del espacio, reduciendo los costes de capital.

Oportunidades para la recuperación de energía residual en la industria (1ª PARTE)



El sector industrial consume en torno a un tercio de la energía producida en los países desarrollados, y los esfuerzos actuales están enfocados en la reducción de la energía consumida por los equipos usados en fabricación (ej. calderas, hornos, secadores, reactores, separadores, motores y bombas) o cambiando los procesos o técnicas para fabricar los productos. Una aproximación alternativa valiosa para mejorar la eficiencia energética total es capturar y reutilizar el calor perdido o residual que es intrínseco a la fabricación industrial. Durante estos procesos de fabricación, tanto como del 20 al 50 % de la energía consumida es en último término perdida vía calor residual contenido en los gases y líquidos residuales, además de a través de la conducción de calor, convección, y radiación de las superficies de equipos calientes y de los productos calentados. En algunos casos, tales como hornos industriales, las mejoras de eficiencia resultantes de la recuperación de calor residual puede mejorar la eficiencia energética en tanto como un 10 o un 50 %.

12 julio 2013

Herramienta para estimación de costes energéticos de calefacción, calentamiento de agua y enfriamiento



Esta herramienta se utiliza para estimar los costes energéticos y la producción de dióxido de carbono para calefacción, calentamiento de agua y enfriamiento.

01 julio 2013

Guía para plantear proyectos con sistemas de recuperación de energía térmica residual (7ª PARTE)


Oficina cívica, Nueva Zelanda
En este proyecto se instaló en el techo una planta de trigeneración. La recuperación del calor residual se integró desde el comienzo, para cumplir las demandas del edificio con un sistema que ofrece una alta eficiencia total.

30 junio 2013

Guía para plantear proyectos con sistemas de recuperación de energía térmica residual industrial (6ª PARTE)

Ver 5ª PARTE

Factores de corrosión y fouling
El calor residual puede presentarse en numerosas formas, el aire caliente de bajo grado es un ejemplo típico de lo que se puede obtener de un equipo de calefacción, refrigeración o aire acondicionado. Sin embargo si los gases de los humos de una turbina de gas se usan para recuperación de calor residual, entonces puede haber partículas y contaminantes presentes que pueden ensuciar o corroer el equipo de intercambio de calor usado. Si se identifican correctamente y los contaminantes se reducen apropiadamente, entonces el debilitamiento del proceso de recuperación de calor residual puede ser evitado por el calor residual contaminado.

29 junio 2013

Guía para plantear proyectos con sistemas de recuperación de energía térmica residual industrial (5ª PARTE)

Ver 4ª PARTE

Bombas de calor
Las bombas de calor operan usando los mismos ciclos de refrigeración descritos en apartados anteriores. El ciclo de compresión de vapor es la aplicación más común.
La premisa básica de operación es que las bombas de calor toman ventaja de las propiedades de sus fluidos de trabajo en un sistema de bucle cerrado. Establecer un bucle cerrado tiene el potencial para dos distintos modos de operación. El primer modo de operación es mover energía de un lugar más frío a un lugar más caliente y esto es la operación de la bomba de calor típica. El segundo modo de operación (la inversa de la bomba de calor) es donde la energía térmica se mueve desde el lugar más caliente a un lugar más frío. Para equipos de bomba de calor, esto es conocido para aire acondicionado.

27 junio 2013

Guía para plantear proyectos con sistemas de recuperación de energía térmica residual industrial (4ª PARTE)



Ver 3ª PARTE

Intercambiadores de calor
Hay muy diferentes diseños de intercambiadores de calor y cada uno tiene sus ventajas y desventajas. Es útil tener un amplio rango disponible para consideración cuando se está buscando un proceso específico. Discutimos a continuación los escenarios encontrados en la recaptura de calor residual con dos de los principales tipos de intercambiadores de calor.

26 junio 2013

Guía para plantear proyectos con sistemas de recuperación de energía térmica residual industrial (3ª PARTE)

Ver 2ª PARTE

Ciclos de refrigeración
La refrigeración típicamente se lleva a cabo usando uno de dos diferentes métodos. Aunque existen otros métodos para aplicaciones de frío, el ciclo de compresión de vapor y el ciclo de absorción son los dominantes en las aplicaciones de hoy.

Guía para plantear proyectos con sistemas de recuperación de energía térmica residual industrial (2ª PARTE)

Ver 1ª PARTE

Ciclo de Kalina
Algunos investigadores creen que un desarrollo significativo en la elección de los fluidos de trabajo para un ciclo de Rankine orgánico es el ciclo de Kalina.
El fluido de trabajo que se usa en el ciclo de Kalina es una un fluido multi componente que es una combinación de agua y amoniaco.

24 junio 2013

Guía para plantear proyectos con sistemas de recuperación de energía térmica residual industrial (1ª PARTE)



En este nuevo artículo sobre reutilización de energías vamos a exponer en detalle las técnicas disponibles para el aprovechamiento de la energía residual que está disponible en los procesos industriales. El interés en la recuperación de calor de los residuos industriales proviene de la crisis energética de los años 70 y desde aquellos años se han venido desarrollando tecnologías que hoy en día permiten un importante ahorro en costes de explotación para aquellas industrias que consumen cantidades considerables de energía térmica.

09 junio 2013

Control inteligente de calderas de combustión en lecho fluidizado (FBC)



Los diseñadores de planta deben diferenciar las aplicaciones de combustión de combustibles sólidos tales como la combustión en lecho fluidizado, combustión en parrilla, y carbón pulverizado debido a que cada uno requiere estrategias de control únicas. También es importante desarrollar estrategias de control para cada aplicación que son simples de implementar y soportar en el campo. Estas estrategias también serían fáciles de comprender por el staff de planta, y el mantenimiento del equipo no requerirá un alto nivel de instrumentación y experiencia de control.