Tecnologías que incrementan la eficiencia de los compresores de refrigeración

Tecnologías de refrigeración de alta eficiencia

Varias tecnologías están disponibles para incrementar la eficiencia de los compresores. Los compresores scroll y recíprocos de alta eficiencia, a menudo incorporan motores de velocidad variables y los encontramos en los sistemas de refrigeración comercial. Estos compresores tienen una eficiencia superior a un amplio rango de compresores recíprocos tradicionales comúnmente usados en refrigeración comercial. Sin embargo, en equipos tales como los refrigeradores autonómos y máquinas vending las ventajas de la eficiencia de los compresores de velocidad variable no es tan aparante. Algunos fabricantes suministran compresores de alta eficiencia destinados a congeladores-refrigeradores residenciales. Estos compresores tienen rangos de las unidades de presión de succión bajos. Un refrigerante común es el HFC-134a. Eficiencias certificadas de estos compresores son hasta 6,26 EER a temperatura del evaporador de - 23 ºC y temperatura del condensador de 54 ºC. Estos compresores se usan sobre la base de alcanzar la eficiencia de los compresores recíprocos herméticos. El máximo EEER isentrópico teórico para essa temperaturas es de 10.2. La eficiencia con EER 6,26 es por tanto del 61 %. Un comprendor de una máquina de cervezas puede modificarse para alcanzar similares eficiencias mediante el uso de motores de alta eficiencia (80 %), reduciendo las pérdidas de presión del gas de succión, reduciendo el hueco de espaciamiento de la válvula, reduciendo el calentamiento del gas de succión dentro de la carcasa del compresor, reduciendo la caída de presión a través de la válvula de descarga, y reduciendo las pérdidas mecánicas. Las mejoras en el compresor pueden alcanzar un 60 % de la eficiencia total, lo cual originará una reducción del 20 % de la carga eléctrica, y reduciendo las pérdidas mecánicas.

Para las máquinas de hielo, el ahorro de energía es conservador y se basa en el ahorro durante el ciclo de congelación.

Los compresores scroll comprimen gas de una forma diferente a la de los compresores recíprocos - entre dos espirales, una fija y otra orbital. Los compresores recíprocos de alta eficiencia son tan eficientes, o más eficientes, que los compresores scroll. Sin embargo, existen algunas desventajas respecto a los scroll como son ruido, coste y fiabilidad.

Motor de compresor ECM

La mejora en la eficiencia del compresor puede conseguirse con el uso de un motor de compresor ECM. Actualmente tales compresores están disponibles solamente en números especiales.

Compresor de capacidad de variable (Modulación del compresor)

Dos tipos de compresores de capacidad variable pueden también reducir el consumo energético: (1) Los compresores de velocidad variable implementados mediante el uso de un control electrónico en el motor del compresor, que permitirá al motor operar a velocidades diferentes, y (2) compresores scroll digitales, que implementan un control electrónico del tiempo en el que actúan los elementos scroll. Se consigue una modulación de la capacidad continua del 10 % al 100 % mediante un control rápido de la duración del tiempo de cada estado. Esta aproximación de la modulación también se ha desarrollado para compresores recíprocos semi-herméticos usados en aplicaciones de supermercados.

Los compresores de velocidad variable se implementan mediante el uso de un inversor operando con un motor de inducción, o con un motor de magnetismo permanente operando con un controlador de motor que permita la modulación de frecuencia.

Los compresores de capacidad variable reducen el consumo energético de tres formas:

1. Cuando el flujo de refrigerante se reduce durante la operación de carga parcial, el condensador y evaporador (dimensionado para condiciones de plena carga) opera más eficientemente.
2. En sistemas de refrigeración autónomos se usan refrigerantes por tubos capilares, y el sistema de presión se equilibra fuera del ciclo del compresor. Durante este proceso de equilibrio, el refrigerante caliente pasa del condensador al evaporador, donde añade a la carga térmica.
3. El arranque del compresor añade energía durante el tiempo en el que el sistema no proporciona capacidad útil.

El ahorro de energía por la modulación del compresor en un supermercado se estima alcanza entre un 7 y 10 % del uso de energía de la batería de compresores.

Bibliografía: Energy Savings Potential and R&D Opportunities for Commercial Refrigeration. Department of Energy. Energy Efficiency and Renewable Energy Building Technologies Program. September 2009

Palabras clave: Digital scroll compressor, variable-speed compressor

Tecnologías de reciclaje para obtener eco-minerales

En este artículo describimos nuevas e innovadoras tecnologías que están transformando los residuos de las centrales térmicas de carbón en un nuevo y valioso recurso, los eco-minerales. .

Un buen ejemplo de lo que se puede conseguir con esta tecnología es la nueva planta de RockTron en el Reino Unido, que puede reciclar 800.000 toneladas de partículas de ceniza al año. .

Esencialmente, RockTron usa una tecnología minera tradicional, llamada “froth flotation”, que mediante un proceso de separación y lavado obtiene valiosos eco-minerales. .

Históricamente las normas BS 3892 y EN 450 estipulaban el uso de partículas de ceniza como sustitutivo del cemento. .

Descripción de la tecnología .

La tecnología RockTron consta de las siguientes etapas: .

• Alimentación: La planta acepta producto de cualquier fuente: Residuos apilados, cenizas de lagunas y precipitadores de estaciones térmicas. Las cenizas de los precipitadores electrostáticos son lavadas con agua del proceso reciclada en un tanque de succión de la bomba donde la densidad de la pasta se controla automáticamente para un óptimo bombeo a la planta. La lechada es bombeada a un recipiente especialmente diseñado – tanque de retirada de cenosferas. El diseño del recipiente permite una agitación suave y separación de las cenosferas por gravedad. El producto resultante, CenTron, tiene aplicaciones particulares en la industria de automoción y aeroespacial.
• Circuito de flotación. La lechada resultante es bombeada a un circuito de flotación, el centro de actividad principal de la planta donde la densidad de la pasta se establece y se mezcla con re-agentes para asegurar la calidad del producto. La culminación de estos procesos causa que el carbón flote. Un circuito más limpio incrementa el grado total, con un objetivo del 90 %. El carbón es después deshidratado en un filtro banda horizontal. El carbón que se obtiene es ideal para reutilizarse en plantas térmicas.
• Eliminación de magnetita. Siguiendo a la retirada de carbón, el resto comprende partículas de alumino-silicato y partículas magnéticas esféricas en forma de FE3O4-Al2O3-SiO2. Estos componentes magnéticos esféricos pueden recuperarse, deshidratarse y utilizarse.
• Clasificación. Los alumino-silicatos restantes se bombean a hidrociclones de alta eficiencia (usados en la industria de la arcilla) y se clasifican en dos grupos por tamaño de partícula en tamaños 5-9 µm y las más gruesas 60-80 µm.

Bibliografía: Recycling transforms fly ash into “eco-minerals”. Engineerlive June 2010

Rediseño de sistemas de bombeo solar acelerado por fabricación digital

FORMERO dice que ha desempeñado un papel fundamental en el rediseño Mono bombas en el sistema de bombeo solar Sun Sub. .

La compañía de la bomba llevó a cabo un rediseño completo del sistema con el fin de penetrar en los mercados de ultramar. .

El objetivo primordial de este proyecto fue la de sustituir muchas de las costosas piezas mecanizadas de acero inoxidable por componentes compuestos altamente especificados, y haciendo de esta forma disminuir el coste de producción. .

La banda de tolerancia de los componentes está dentro de 0,05mm, que son capaces de soportar más de una tonelada de fuerza, quedan selladas bajo altas presiones, y un rendimiento consistente en el tiempo soportando ciclos de calor, vibraciones y estrés. . Para probar los nuevos componentes y asegurar un rendimiento sobre el terreno, se diseñaron herramientas de prototipos y moldes de inyección, varios componentes de nuevo diseño de materiales se pusieron en producción real. . Un proveedor de servicios digitales de fabricación continua diseñó las herramientas de producción de los componentes después de la fase de prototipo.

Sensores fotoeléctricos ayudan a clasificar productos frescos

Het Kraaiennestin, de Holanda, está utilizando sensores ópticos discretos de Leuze electronic y scanners un sistema de clasificación de producir con ocho paletizadoras. .

El sistema de clasificación ha sido fabricado por Taks Tuinbouwtechniek, empresa holandesa especializada en sistemas de transporte interior, especialmente para productos agrícolas. .

El sistema garantiza un transporte interno suave y rápido. .

El ámbito de aplicación de diseño del sistema es manejar el doble de la cantidad prevista de los tomates que los sistemas convencionales. .

Los tomates son primero clasificados por tamaño y color, antes de ser colocados en cajas de 6 kg. .

Estos envases son transportados por caminos de rodillos a la paletización individual, donde se apilan sobre paletas de hasta 2,7 m de alto. .

El uso de paletizadores serie 25B de Leuze Electronic usa sensores fotoeléctricos y escáneres para detectar de manera fiable el transporte de cargas, es decir, cajas y pallets. .

Estos sensores están diseñados para aplicaciones exigentes, por lo que funcionan en todos los ambientes industriales, e incluso en estos ambientes, garantizan un proceso eficiente. .

Tan pronto como la plataforma está completamente cargada, se descarga a través de transportadores de cadena, y se traslada a la flejadora. .

Todo el sistema se controla desde una consola, donde pueden ser definidos todos los parámetros: el peso o el número de cajas de cartón. .

Tras la implantación de esta tecnología todos los procesos logísticos, pueden ser manipulados por apenas cuatro empleados.

Sensor de radiación solar de alta precisión

Global Water, una compañía de ITT Analytics, fabricante y distribuidor de agua y equipo de control del clima introduce el sensor de radiación solar WE300 para mediciones de radiación solar de alta precisión. .

Este sensor de radiación solar de precisión o piranómetro incluye un nivel de burbuja, un tornillo de nivelación y piezas para facilitar la instalación y montaje. El WE300 utiliza un detector (PV) fotovoltaico de silicio de alta estabilidad (azul realzado) para obtener lecturas precisas de radiación. El sensor tiene una señal de salida de 4-20 mA y para ser conectado dispone de un cable de calidad marina de 25 pies, con longitudes de hasta 500 pies disponibles bajo petición. .

Las aplicaciones incluyen el análisis del clima, estudios del ciclo de energía, control de paneles solares y estimación de generación, investigación fotobiológica, y mucho más.

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WTW.

Control eficiente de las emisiones en los procesos de combustión

El nuevo analizador de emisiones Testo 340 emisiones, con 4 sensores, permite medir de forma flexible las aplicaciones industriales de combustión. El aumento de los costes del combustible y el impulso de la eficiencia hacen que destaque la creciente necesidad de vigilar los procesos de combustión por medio de mediciones de emisiones. La Tecnología de medición Testo AG introduce un instrumento de medición de 4 gases, lo que hará mediciones de las emisiones más precisas, rápidas y fáciles en el futuro. El testo 340 es un analizador manual de emisiones, que permite orientar mediciones de eficiencia y contaminación que deben tomarse, por ejemplo en los quemadores o en el generador del motor.

El analizador de emisiones testo 340 incorpora la medición para un amplio rango, y esto permite al usuario realizar mediciones sin restricciones, incluso en concentraciones altas de gas.

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El testo 340 está equipado con una célula de medición de O2 de serie. Tres sensores de gas más (por ejemplo, CO, CO-bajo, NO, NO-bajo, NO2 o SO2) se pueden configurar individualmente en cualquier momento, siempre con la configuración óptima para la tarea de medición respectiva.

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Los sensores pueden ser intercambiados directamente por el usuario en el campo, minimizando los tiempos de servicio. El analizador puede realizar las siguientes mediciones: - Gas y quemadores de aceite de cualquier tamaño - Motores estacionarios de gas - Turbinas de gas - Oxidantes térmicos www.testo.co.uk/340

Nueva plataforma de servidores ahorra un 75 % de energía

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Según sus fabricantes, un nuevo desarrollo en plataformas de servidores de internet podría reducir el consumo energético en un 75 %. El SM10000 utiliza un nuevo enfoque con procesadores de baja potencia 512 1,6 -GHz Atom procesadores de baja potencia.. El servidor utiliza la implementación de una técnica patentada ASIC en con virtualización I/O en la la CPU I / O y de esta forma se reduce drásticamente el consumo de energía. .

El sistema también utiliza un sistema de interconexión al estilo superordenador que pueden vincular 512 mini-placas base (cada una con ocho servidores) en un mismo sistema, con una importante reducción en el consumo de energía y espacio. Esta tela proporciona 1,28-Tbit / s de rendimiento, con la seguridad y la redundancia. La unidad utiliza el llamado Dynamic Compute Allocation Technology (DCAT) que combina la gestión de la CPU y el equilibrio de carga, lo que permite una distribución dinámica de las cargas de trabajo a las CPU específicos sobre la base del uso de métricas de consumo. La unidad estándar CPU 512 mide 17.5 pulgadas de alto, 512 unidad de la CPU utiliza una cuarta parte de la potencia de un sistema actual. .

Bibliografía: Server cuts energy use by 75 %. Hearst Electronic Products June 2010

Rompiendo la barrera del coste en los biocombustibles a base de algas

La producción de biocombustibles a base de algas ha sido un tema candente desde hace unos años. Y sin duda el potencial para la incorporación de las algas como materia prima clave para la producción de biocombustibles tiene un futuro enorme.

Pero la realidad es que estamos por lo menos a ocho o diez años de ver cualquier tipo de producto comercializable. Al menos en los volúmenes que podrían permitir una penetración significativa en el mercado.

Repasamos en este artículo los últimos avances en el desarrollo de biocombustibles a partir de las algas.

Hace algunos días, el gigante aeroespacial europeo EADS dio a conocer un nuevo avión que funciona con biocombustible producido a partir de algas. Las primeras pruebas han mostrado que el biocombustible a base de algas se ha traducido en un ahorro de combustible de entre el 5 y el 10 por ciento, sin pérdida de rendimiento. La compañía ahora está buscando ampliar las pruebas de combustible de algas con Airbus, Boeing y otros fabricantes.

También hace unos días, Siemens AG anunció que queman combustible de biomasa con éxito a base de algas en una planta de energía a escala de la red.

La combinación de combustible realizados por PetroAlgae, Inc. con carbón pulverizado, dio como resultado un combustible cuya emisiones fueron un 20 por ciento menos que sólo con carbón. Reducir las emisiones un 20 por ciento a medida que llega la transición a una economía de energía más limpia – y hacerlo económicamente con algas – ciertamente podría ser una oportunidad real. Aunque esto no debe ser visto más allá de un proceso de transición. La eliminación gradual de todas las plantas térmicas de carbón es de suma importancia para el éxito de una economía energética sostenible ambiental y económicamente.

Romper la barrera de costes

Si bien los nuevos avances en biocombustibles a base de algas han sido consistentes los últimos dos años, los costes de producción han sido altos.

Una empresa que, definitivamente, está haciendo algunos progresos en reducción de costes ha sido BioEcoTek . Ha sido capaz de reducir costes mediante la colocación de la producción de algas en los procesos existentes en el tratamiento de aguas residuales. En esencia, la tecnología de la empresa combina la digestión anaerobia y el cultivo de algas, lo cual se traduce en una ganancia neta de energía positiva en el tratamiento de aguas residuales.

Esta tecnología funciona de la siguiente forma:

1. Un clarificador primario de efluentes los ofrece a los digestores anaeróbicos. 2. Los digestores reducen la carga orgánica del efluente y la producción de biogás. 3. El efluente reducido – el cual es rico en fosfatos y nitratos - se bombea de los digestores de algas a los biorreactores. 4. El biogás se utiliza para generar energía mientras que proporciona CO2 de los biorreactores de algas. .

Este proceso puede reducir los gastos de funcionamiento de una planta de tratamiento de agua hasta en un 70 por ciento. .

Las posibles fuentes de ingresos serían:

• Generación de energía a partir de biogás.
• Reducción de los costes de aireación.
• Créditos de carbono.
• Eliminar costes del vertido de lodos.
• Terra Preta para la mejora del suelo (Terra Preta es un grado agrícola de carbón que provee beneficios ambientales cuando se aplica a los suelos, incluyendo la retención agua mejorada y la reducción de la escorrentía de fertilizantes.)
• Algas para la producción de biodiesel y biomasa.
• Algas para productos de alto valor, como nutracéuticos, productos farmacéuticos, cosméticos y los bioplásticos..

Bibliografía: Breaking the Cost Barrier on Algae-based Biofuels. ENN June 2010

Sensor de infrarrojos para medición de temperatura en procesos de fabricación

Raytek ha introducido la serie MI3 de sensores de infrarrojos para medición de temperatura destinado a fabricantes de equipos originales (OEM) para aplicaciones y procesos de fabricación. Los sensores Raytek MI3 proporcionan servicio de alta calidad en la industria, flexibilidad y bajos costes de instalación. Al combinar una robusta cabeza sensora de acero inoxidable IP65 (NEMA 4) con un módulo de comunicaciones separado, el MI3 ha sido diseñado para cumplir virtualmente con cualquier requerimiento de medición de temperatura sin contacto. .

Los termómetros infrarrojos, tales como el MI3, son los más rápidos, los más seguros y la manera más rentable para medir temperaturas críticas, necesarios para el control de procesos y automatización. .

El coste de energía es típicamente uno de los tres principales costes en cualquier planta de fabricación, y el calentamiento del proceso es lo que mayor incidencia tiene en el sobrecoste. .

El MI3 de Raytek reduce los costes de energía al permitir un control del proceso más ajustado y un proceso de calentamiento más eficiente. .

El nuevo sensor MI3 provee toda la funcionalidad de la ya probada Serie MI de Raytek con una gran cantidad de nuevas características. Estas incluyen una amplia selección de rangos de temperatura y respuestas espectrales en las cabezas sensoras, una interfaz digital USB 2.0 para una fácil configuración y puesta en marcha del sensor, una plataforma electrónica completamente programable y tiempo de respuesta tan rápido como 20 mSeg. La innovadora interfaz para múltiples cabezas sensoras del termómetro soporta hasta ocho cabezas que se pueden direccionar de manera individual por cada caja de comunicaciones. .

Los sensores de la serie MI3 de Raytek ofrecen una selección de salidas analógicas escalables de 0/4-20 mA y 0 a 5/10 VCD o salidas de termopar Tipo J, K, R o S, así como una interfaz opcional para red RS485 – lo que permite una integración sin límites con equipos de control existentes o con sistemas de OEM’s. .

La comunicación USB 2.0 estándar facilita la configuración del sensor y es de mucho valor para el diagnóstico de fallos cuando el dispositivo se instala en ubicaciones hostiles o remotas. Adicionalmente, esta capacidad ahorra tiempo de mantenimiento y minimiza la exposición de los técnicos en ambientes peligrosos. El robusto software de calibración en campo también permite la calibración los sensores in situ, lo que reduce más aún el tiempo y costo del servicio. .

Gracias a ópticas de silicio de alta resolución de precisión, los sensores MI3 proveen un rango de resoluciones ópticas (2:1, 10:1 o 22:1) a un precio muy atractivo. Para aplicaciones OEM de alto volumen, las cabezas sensoras permiten una interfaz digital directa con el controlador en la máquina principal.

Record de liquidez en las economías emergentes

Cada vez parece más claro que el ambiente poco propicio de muchas economías desarrolladas para la inversión está originando un cambio de tendencia masivo en los mercados. Lo que las economías endeudadas llaman especuladores son fondos de inversión privados, fondos soberanos, empresas y grandes patrimonios; y todos parecen haberse puesto de acuerdo en una cosa: Ahora toca dirigir la proa hacia el sur.

. Banco grícola de China Ltd. y Petróleo Brasileiro SA podrán llegar al mercado con $ 50 millones de acciones a finales de septiembre después de que el respaldo del estado haya impulsado las ofertas públicas iniciales en los mercados emergentes por encima de las naciones desarrolladas por quinto trimestre consecutivo. .

Mientras que al menos 47 ventas iniciales de acciones en todo el mundo fueron archivadas desde marzo por falta de demanda, Agricultural Bank de China sigue adelante con una oferta pública inicial en julio de 28 mil millones dólares. Sería la oferta pública de acciones más grande jamás lanzada. Petrobras, controlada por el estado brasileño, planea recaudar $ 25 mil millones en septiembre, la mayor venta en el hemisferio occidental en al menos una década. .

Mientras esto ocurre en las economías emergentes, la crisis de la deuda Europea remitió a los índices bursátiles de Tokio a París y Nueva York a sus niveles más bajos en 2010. Las nuevas ventas inundan los países emergentes y mientras que la escasez de liquidez ahoga a las empresas de capital privado en las naciones desarrolladas. .

Grecia, España .

Las bolsas cayeron en todo el mundo este trimestre por la preocupación de la recuperación económica mundial, que se frenó ante la lucha de países como Grecia, Portugal y España luchando por financiar sus pasivos. .

Mientras que el índice MSCI Emerging Markets Index se hundió hasta un 18 por ciento este trimestre, las empresas propiedad del gobierno de Polonia o la India siguieron adelante con las ventas de acciones. .

"El apetito de los inversionistas simplemente no existe en este momento" para las ventas iniciales en los países industrializados, dijo Robert Froehlich , director gerente de Connecticut Hartford Financial Services Group Inc., que supervisa unos 396 mil millones dólares. .

PZU SA , la aseguradora más grande de Polonia, obtuvo 2,7 millones de dólares en abril en la oferta inicial más grande de Europa desde 2007. .

El gobierno y Zeist, con sede en Holanda Eureko BV vendieron una participación del 30 por ciento en la compañía con sede en Varsovia, en el extremo superior del rango de precios estimado. .

La oferta pública inicial, récord en los 19 años de edad de la Bolsa de Valores de Varsovia, fue parte de las ventas de activos estatales de Polonia destinadas a obtener 10 mil millones dólares para ayudar a financiar una ampliación de déficit presupuestario. .

SJVN Ltd. , el operador de la planta hidroeléctrica más grande de la India, vendió $ 240,000,000 de acciones en una oferta inicial en la parte superior de su rango de previsiones mayo. .

Las economías emergentes analizadas por el Fondo Monetario Internacional crecerán un 6,3 por ciento este año, en comparación con el 2,3 por ciento proyectado para las economías avanzadas. .

China, el país con más rápido crecimiento del mundo, experimentará una expansión del 10 por ciento este año y la India un 8,8 por ciento. Polonia fue el único país de la Unión Europea que evitó la recesión el año pasado. . Los datos de este artículo fueron publicados por Bloomberg

El fin del crédito fácil según The Economist

En los años de bonanza económica, los consumidores occidentales utilizaron los préstamos para mejorar sus estilos de vida, lo cual sirvió para expandir el sector bancario y aumentar los rendimientos de los que prestaban. Aunque los gastos superaban los ingresos anuales, el resultado fue la felicidad, no la miseria. .

La deuda a largo plazo ha crecido en el mundo rico más rápidamente que los ingresos. .

En América, la deuda del sector privado aumentó de alrededor del 50% del PIB en 1950 a casi el 300% en sus máximos recientes. Un gran cambio social fue el responsable de este fenómeno. En el siglo XIX los prestatarios morosos fueron enviados a prisión y la generación que vivió la Gran Depresión aprendido a economizar y ahorrar. Pero la amplia adopción de las tarjetas de crédito en la década de 1960 creó un sentimiento de "compre ahora, pague después" Por defecto se convirtió en una elección del estilo de vida. .

Creció el apalancamiento de los consumidores y el de las empresas. La calificación de los bonos cayó en promedio a BBB-, a sólo un punto por encima del rango basura. .

Todo esto fue alentado por las autoridades. Cada vez que una crisis de la deuda amenaza para la economía, los bancos centrales recortaban las tasas de interés. La perspectiva de un menor riesgo alentaban a tomar más deuda. Las burbujas se crearon, en primer lugar en acciones, a continuación, en la vivienda. Cada ciclo terminó con una deuda mucho mayor y mucho más bajas tasas de interés. El final del juego llegó en 2007-08, cuando los inversores se dieron cuenta que una gran parte de esta deuda no se pagaría. A medida que la contracción del crédito se hizo más estricta, los bancos centrales tuvieron que recortar las tasas de corto plazo al 1% o menos. . Y ahora el ajuste de cuentas .

Los países ricos se enfrentan ahora a dos tipos de problemas. El más urgente es cómo pagar sus deudas. Gran parte de la deuda se ha limitado a moverse de lo privado al sector público ya que los gobiernos han intervenido para apoyar a los bancos y evitar que la economía caiga en una depresión. .

Las deudas tendrán que ser refinanciados con regularidad y son previsibles las crisis de confianza en los países ricos ya que la capacidad de los deudores para pagar sus préstamos está destinada a disminuir. Peor aún, gran parte de la deuda privada se encuentra asegurada contra los activos, y mientras que el valor de la deuda es fijo, el valor de los activos puede caer. Esto puede provocar un círculo vicioso ya que los deudores se ven obligados a vender activos y bajar los precios. . El camino al purgatorio .

Un mundo rico con menos deuda sería muy diferente. Los consumidores occidentales, con impuestos más altos y menores beneficios, ya no tendrán la libertad de gastar, de hecho, ellos querrán ahorrar más ya que se enfrentan a jubilaciones menos seguras. .

Para los políticos, las prioridades están claras. En primer lugar, deben centrarse en la generación de crecimiento. América, con su relativamente joven crecimiento demográfico lo tendrá relativamente fácil. Europa continental, por el contrario, corre el riesgo de acabar como Japón, que ha pasado dos décadas luchando por crecer con la carga de la deuda y el envejecimiento de la población. Los mejores y más brillantes jóvenes europeos pueden emigrar a países sin esas cargas, y si la economía se estanca, los que se quedan finalmente podrá decidir no pagar sus deudas, o recortar los beneficios a los ancianos. Frente a estos peligros, Europa tiene que adoptar las reformas estructurales necesarias para hacer que sus economías crezcan rápidamente y lo hagan de la forma más flexible posible. .

El destete países ricos en su adicción de la deuda creará síntomas de abstinencia. .

Este artículo está basado en “Is there life after debt?”, publicado esta semana en The Economist.

Reacondicionando edificios comerciales para ahorrar energía (I)

El acondicionamiento de edificios para conseguir ahorrar energía, es a nuestro parecer una de las formas más efectivas e interesantes para conseguir disminuir costes operacionales en áreas residenciales, comerciales y de oficinas. Los sistemas de calefacción y aire acondicionado de muchos edificios se calcularon cuando no había mucha preocupación por el ahorro energético; y ello condenó a los usuarios a un sobrecoste operacional que les penalizará durante toda la vida útil del edificio.

Vamos a describir en esa ocasión cuales son las tecnologías que consideramos más interesantes para ahorrar energía en los edificios comerciales sin sacrificar comfort, pero aplicando unos criterios de energía responsables. Veremos también algunos ejemplos prácticos de aplicación.

Tecnologías de ahorro energético

Las tecnologías sobre las principales sobre eficiencia energética en climatización son son las siguientes:

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- Sistemas mecánicos de volumen de aire constante.

- Sistemas mecánicos de volumen de aire variable (VAV).

- Sistemas en bypass.

- Sistemas de inducción.

- Sistemas VAV motorizados.

- Sistemas multizonas.

- Sistemas recalentados con conducto simple de baja presión.

Otras opciones alternativas son:

- Ensamblajes ECM (Motores conmutados electrónicamente).

- Difusores VAV.

- Estrategias de control neumático, analógico y digital.

Respecto a los Fan Coil las medidas de ahorro son:

- Válvulas de control moduladas.

- Motores con ventiladores de velocidad conmutada electrónicamente.

- Filtros de presión estática baja / sistema de control.

- Controles PID.

EJEMPLO DE REFORMA DE UN HOSPITAL CON VAV

Cambiando a un sistema de volumen variable un hospital ahorró lo bastante como para conseguir un payback de tan solo 28 meses.

El proyecto consistió en cambiar un sistema de HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado) de volumen constante (devorador de energía) por un sistema de volumen variable. Ahora el edificio ha sido adaptado con nuevos controles de volumen variable y los costes de energía se han reducido en promedio $ 11.000 por mes.

El edificio fue construido hace unos 15 años con un sistema de conductos duales, volumen constante y alta presión. Los sistemas originales contenían unidades terminales de conductos duales que utilizaban reguladores mecánicos con válvulas de resorte que abrían o cerraban el paso del flujo de aire para mantenerlo constante, independientemente de la presión estática del sistema. La caída de presión a través del regulador mecánico es adicional a otras caídas de presión a través del terminal.

Recortes en los costes de energía con VAV Los ahorros de energía se obtenían usando los principios básicos del volumen variable y la diversificación, que reconocen que la carga de enfriamiento del edificio siguen el sol. Estos ahorros se consiguen reduciendo el flujo de aire total y también modificando el flujo máximo de aire de enfriamiento en el interior del edificio cuando el sol se mueve de este a oeste. Por la mañana el máximo flujo de aire de enfriamiento está en el este del edificio y es más reducido al sur y el oeste. El flujo de aire frío va cambiando a lo largo del día siguiendo la secuencia de control. De esta forma puede reducirse la carga máxima en un 15 %.

En resumen, en este ejemplo se cambió el sistema de operación a VAV, los requerimientos del ventilador se reducen aproximadamente 105.000 cfm. Además con la redción de caudal, hay un ahorro correspondiente en la reducción de gas natural por la reducción del gas natural para calentamiento de agua caliente y en la reducción de la capacidad de enfriamiento.

Implementación de un proyecto de reacondicionamiento

Aproximadamente unos 1000 terminales con conducto dual, de volumen constante y regulados mecánicamente fueron reacondicionados a controles VAV. Cada uno de los viejos reguladores de volumen constante fue reemplazado abriendo la puerta de acceso y quitando los tornillos que mantenían el regulador en su lugar.

Cambiando el sistema de volumen constante a variable con diversificación, el flujo de aire se reduce un 80 % durante las operaciones de invierno. Sólo con esto se consigue ahorrar una cantidad sustancial de energía. Adicionalmente, se cambió el sistema de alta presión a baja presión con caudales de 52.000 c.f.m. (piés cúbicos por minuto).

También se instalaron paletas de admisión variable en dos ventiladores de suministro de frío. Un sensor de presión estática se localizó un 60 % aguas abajo en el conducto de frío para modular las paletas desde toda su capacidad frigorífica al 45 %. Al 45 % un ventilador es desenergizado. También se instaló un controlador de velocidad variables en el ventilador de suministro de calor de 75 Hp. Un 60 % aguas abajo en el conducto de calentamiento modulan el variador de frecuencia variable para satisfacer las condiciones.

Los controles de velocidad de frecuencia variables también se usan en algunos de los motores de ventiladores más pequeños.

Ahorros

El coste total del proyecto de reacondicionamiento fue aproximadamente $317.000. Esto incluye la unidad VA, los controles de velocidad de frecuencia variable, nuevos motores de ventiladores, paletas de admisión, y varios controles. El ahorro en energía eléctrica conseguido fue de $137.361 dólares por año con un coste de la energía de 5 cents por kWH. Sobre esta base, el payback es tan solo de 28 meses de operación.

Bibliografía: Titus retrofit energy solutions

Palabras clave: VAV control

Nuevo variador de velocidad avanzado

Schneider Electric ha lanzado el ATV32, la última incorporación a su gama de variadores de velocidad variable Altivar (VSD). El ATV32 se une a la última generación de CIV de la compañía y está diseñado para ser totalmente compatible con el ahorro de espacio que consigue la gama de controladores de motores Lexium 32. La empresa también está lanzando una nueva gama de arrancadores estáticos. El ATS22 es la próxima generación de arrancadores estáticos, para complementar el ATV32.

... Diseñado para máquinas de tecnología avanzada de gama media, el rango ATV32 cubre los motores asincrónicos y sincrónicos de 0.18 kW a 15 kW. Una característica clave es el estilo de libro de los modelos de hasta 4 kW, también que los modelos de hasta 1,5 kW, con la huella más pequeña del mercado de tan sólo 45 mm. Este tamaño puede significar una reducción en el tamaño del recinto de hasta un 40 por ciento.

. En el paquete compacto se incluyen 150 funciones de aplicaciones específicas, simples funciones programables y un sistema de control integrado, incluyendo desconexión segura del par, velocidad limitada segura y parada segura. Esto hace que el ATV32 sea especialmente indicado para todos los procesos de corte, además de para aplicaciones de la madera y metalurgia. .

Se incluye también la conectividad Bluetooth del teléfono móvil a través de suite de software de Schneider Electric SoMove, que permite la configuración y control remoto.

. El ATV32 también ha incorporado CANopen y Modbus y tiene la capacidad de comunicarse con redes industriales para aplicaciones complejas y automatizadas. Al mismo tiempo, su lógica incrustada ATV lo hace adecuado para aplicaciones independientes.

. Otros beneficios de esta nueva generación en tecnología de arrancador es la plena comunicación del bus de campo de arranque y las protecciones de motor, así como Modbus y CANopen integrados. Tienen una navegación idéntica al ATS 48, pero llevan incorporado un indicador más sencillo, con un reducido número de teclas y una función de diagnóstico fácil de utilizar.

Tecnología híbrida de turbinas de gas de células de combustible y sus aplicaciones en climatización

Continuando con la descripción de las tecnologías emergentes para la generación de frío vamos a hablar de las aplicaciones que en edificios comerciales tiene la tecnología híbrida de turbinas de gas con células de combustible (Fuel Cell Gas Turbine Hybrids o FCGT). .

FCGT es un excelente candidato para las instalaciones de Generación Distribuida (DG), y la DG es considerada cada vez más como la mejor opción para obtener electricidad porque mejora la fiabilidad, reduce las pérdidas de transmisión, disminuye los costes asociados con la distribución, y proporciona una gran oportunidad para capturar calor para aplicaciones de cogeneración en ciclo combinado. .

En este artículo analizamos el potencial de utilizar el calor recuperado de un FCGT hybrid para suministrar energía térmica para aplicaciones de calefacción, ventilación y aire acondicionado en edificios comerciales. .

Aunque el papel principal de la tecnología FCGT hybrid es obtener electricidad, capturando y usando el calor residual podemos mejorar la eficiencia total de estos sistemas en DG. El calor residual de estos sistemas es de bajo grado (low-grade heat o LGH). Capturando este LGH y usando la energía que contiene obtendremos ventajas sobre un recurso que de otra forma se perdería. El calor recuperado puede usarse para reemplazar otras fuentes de energía tales como gas natural o electricidad. .

Las instalaciones de células de combustible (fuel cell o FC) se utilizan cada vez más para proporcionar energía en edificios, y los ingenieros con experiencia en estos sistemas vienen demandando la aplicación de la tecnología de absorción para recuperar el calor, ya que la tecnología de absorción puede producir agua fría. Los edificios comerciales tales como los de oficinas tienen gran demanda de frío para aplicaciones de climatización. .

Uso de la tecnología de absorción .

Aunque el ciclo de refrigeración de absorción es generalmente menos eficiente que el ciclo de refrigeración de compresión, su potencial es grande si disponemos de fuentes de LGH sin coste o con coste reducido. El equipo de absorción es también más silencioso, debido a que tiene pocas partes móviles; y tampoco usa CFCs o HCFCs. Los avances en la tecnología de absorción continúan mejorando la eficiencia y reduciendo los costes, lo cual hace que esta tecnología sea cada vez más atractiva respecto a los sistemas de producción de frío convencionales. La tecnología FCGT hybrid, sin embargo, es inherentemente más eficiente que la célula de combustible convencional, porque el sistema está optimizado para maximizar la producción de electricidad. Esto reduce la cantidad de energía térmica disponible en el calor residual para aplicaciones de cogeneración. No obstante, los cálculos llevados a cabo con calor residual de FCGT hybrid indican que el sistema puede todavía contener bastante energía como para proporcionar la energía que necesitan las aplicaciones de climatización para edificios comerciales. La cantidad de vapor que puede generarse en una caldera de recuperación de calor de un sistema híbrido FCGT fue calculada por National Energy Technology Center (NETL) y las estimaciones son las siguientes: .

Veamos los resultados obtenidos en este ejemplo para un sistema de dos etapas:

• 42 MW a 1 atm de presión y 157 ºF se obtienen 370.000 lb/h.
• 15,9 MW a 1 atm y 442 ºF se obtienen 166.000 lb/h.
• 4,1 MW a 1 atm y 335 ºF se obtienen 54.000 lb/h.
• 399 kW a 1 atm y 444 ºF se obtiene 3.890 lb/h.

Con las 166.000 BTU/h se calculó una capacidad de enfriamiento máxima para el sistema de 311 tons.

. El sistema de caldera de recuperación de calor propuesto contiene un gran conducto al que se desplaza el calor residual sobre un banco de tubos de vapor. La superficie de intercambio de calor estimada fue de 6.000 ft2 suministrando vapor a 115 psig a una enfriadora de dos etapas. El factor limitante, sin embargo, no es necesariamente el tamaño y los costes del recuperador de calor, sino el hecho de que el calor residual se obtiene a la temperatura ambiente. Esto supone que no tienen capacidad para superar la caída de presión para través de la caldera y proporcionar la suficiente velocidad como para promover una buena transferencia térmica. .

Bibliografía: Commercial Building Applications for Fuel Cell Gas Turbine Hybrids: Analysis of Absorption Cooling Potential Using Exhaust Heat. 2005 Fuel Cell Seminar

Tecnologías emergentes de refrigeración industrial de alta eficiencia energética

Las aplicaciones industriales de refrigeración industrial pueden normalmente resolverse con configuraciones muy distintas y entre las distintas configuraciones hay importantes diferencias en consumo energético.
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De especial interés son algunas de las nuevas tecnologías emergentes, con importantes beneficios en ahorro energético, reducido impacto ambiental, productividad mejorada y reducidos costes de capital.
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Tecnologías emergentes en refrigeración de alimentos y bebidas.

La refrigeración en el sector de procesado de alimentos y bebidas usa cantidades significativas de energía para congelación, enfriamiento y almacenaje de carne, frutas, vegetales, bebidas, además de productos congelados. La refrigeración en la industria usa mayoritariamente enfriamiento por compresión, a veces enfriamiento por absorción, y posiblemente por enfriamiento térmico solar. El uso de electricidad para refrigeración en la industria de alimentos y bebidas es usada principalmente por compresores.
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Existen muchas opciones para mejorar el rendimiento de los sistemas de refrigeración industrial. La optimización del sistema y las estrategias de control combinadas muestran un gran potencial para mejorar la eficiencia energética hasta un 30 %. Las oportunidades incluyen diseño de sistemas, diseño de componentes (ej. variador de velocidad), además de prácticas de operación y mantenimiento mejoradas.
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Nos centramos en este artículo en evaluar el potencial de las tecnologías de motores de gas, almacenamiento térmico, nuevos fluidos de trabajo, y enfriamiento térmico. Todas ellas muestran gran potencial de mercado en la mejora de la eficiencia energética y reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero.
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Motores de gas.

Los motores de gas se utilizan para hacer funcionar al compresor sustituyendo al motor eléctrico. Un motor se usa con transmisión directa, y el sistema puede trabajar con cargas de refrigeración usando velocidad del motor variable. El calor residual del motor puede usarse para precalentar agua o para calentamiento de espacios.

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GRI ha desarrollado un sistema, comercializado por Thermopower Corporation, que se ha probado en la producción de hielo, procesado de alimentos, e industrias químicas. Otros suministradores comercializan productos similares. Como ejemplo diríamos que NYSERDA realizó un proyecto de demostración un motor de gas con una enfriadora de absorción. Sin el enfriamiento sub-enfriamiento de absorción, el proyecto ahorraría un 52 % de la base de energía primaria. Con el enfriamiento por absorción el proyecto disminuiría el uso de energía primaria en un 77 %. El sistema del compresor del motor de gas (sin enfriamiento por absorción) tiene costes de capital tan altos como dos sistemas de enfriamiento, y un periodo payback de alrededor de dos años. Un sistema similar instalado en Pittsburgh tuvo un periodo de payback de 1,9 años. El sistema de enfriamiento de absorción con motor de gas tiene costes de capital sustancialmente más altos comparados con los sistemas de enfriamiento eléctrico (casi un factor 3 más altos), pero un gran ahorro de energía y pico de energía reducido resultan en un periodo de payback de 4 años. El uso de motores de gas puede generar emisiones de NOx más altas, aunque se compensa por las menores emisiones en el pico de producción de energía
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Almacenamiento térmico.

El almacenamiento térmico es una vieja tecnología en el sentido de que ha sido usada desde hace varios siglos para el almacenamiento estacional. El almacenamiento térmico se ha redescubierto en aplicaciones de la industria alimentaria para evitar cargas pico, y para ello lo que se hace es usar energía para generar hielo en horas fuera de pico, que luego es utilizado para enfriamiento. Hay que advertir que debe analizarse en detalle el perfil de consumo de la planta para tomar decisiones como la fabricación del hielo porque no olvidemos que fabricar hielo es un proceso más costoso. Pero cuando el almacenamiento térmico es el proceso adecuado, los ahorros son importantes. En una planta de fermentación de Rochester se redujo la necesidad de energía para enfriamiento en un 80 % en comparación con el sistema de enfriamiento mecánico existente. Este sistema puede tener un periodo de payback de hasta 4 años.
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Refrigerantes emergentes.

Otra tendencia emergente es la reducción de la carga de refrigerante y el desarrollo de nuevos fluidos de trabajo. Tradicionalmente, el fluido de trabajo más común para las bombas de calor de compresión son amoniaco y CFCs o HCFCs. Los nuevos fluidos alternativos pueden ahorrar energía. Los ahorros que se han documentado pueden ir del 2 al 20 %. Recientes desarrollos incluyen el uso de refrigerantes naturales tales como CO2 o NH3. CO2 o NH3 son convenientes para instalaciones de enfriamiento o almacenamiento.
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Sistemas de enfriamiento térmico emergentes usando energías renovables.

Las tecnologías de enfriamiento térmico son aplicables a los enfriamientos de procesos industriales (y calentamientos) a partir de fuentes renovables, por ejemplo, energía solar. Las áreas aplicables incluyen una variedad de instalaciones de proceso de alimentos, actividades en las que la eficiencia energética en los procesos de frío es necesaria.
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Un sistema de enfriamiento solar típico consiste en captadores de energía solar térmica, enfriadoras de absorción, depósitos de almacenamiento de agua caliente, torres de refrigeración, bombas, válvulas, y componentes adicionales.

Al contrario que una enfriadora convencional que usa electricidad de la red para hacer funcionar el compresor en su ciclo de refrigeración para producir frío, un sistema de enfriamiento solar utiliza captadores térmicos solares para producir calor que opera en una enfriadora de absorción o adsorción que trabaja mediante energía térmica, y no tiene componentes con movimientos mecánicos como el compresor de vapor tradicional que demanda más energía eléctrica. Adicionalmente, una enfriadora basada en el ciclo de compresión típicamente usa refrigerantes HCFC o CFC que causan disminución de las capa de ozono e incrementan las emisiones de gases de efecto invernadero, mientras que las enfriadoras de absorción típicamente usan amoniaco o una solución de sal tal como bromuro de litio (LiBr).
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Las enfriadoras de absorción son máquinas térmicas que funcionan con el calor solar para cambiar las fases de la solución dentro de sus ciclos, y requieren mucha menor cantidad de electricidad para hacer funcionar las bombas de circulación. El agua calentado por los colectores solares se usa para iniciar un proceso dinámico térmico que implica cámaras de baja presión que enfrían agua.
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Las enfriadoras basadas en LiBr presentan un amplio rango de aplicabilidad y productos en términos de su capacidad de enfriamiento, seguridad y servicio a nivel mundial. Relativamente hablando, los sistemas de enfriamiento basados en energía térmica solar pueden proporcionar el equilibrio necesario entre su prometedor alto rendimiento, simplicidad y fiabilidad.
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La caída en los precios de la energía solar ha hecho que esta tecnología sea cada vez más atractiva. Ha sido en Europa donde mayores impulsos se ha dado a esta tecnología ( + 250 instalaciones), y ello es debido a la política de la UE para combatir el cambio climático.

Para conocer en detalle las tecnologías emergentes en refrigeración y climatización revisa aquí nuestra recopilación de artículos.
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Bibliografía: Anish Gautam. Emerging Energy-Efficient Industrial Technologies. California Energy Commission. Lawrence Berkeley National Laboratory
Palabras clave: Absorption chiller, thermal storage, Li-Br-based chiller, solar thermal cooling technology

El primer hospital del mundo en usar robots

Forth Valley Hospital Real en Larbert , de Escocia, está dispuesto a ser el primero en el Reino Unido en el uso de robots para llevar a cabo diversas tareas. Las pruebas finales están actualmente en curso con una inversión prevista de 300 millones de libras. Los robots realizarán tareas diarias tales como la entrega de alimentos, limpieza y dispensación de medicamentos. Los robots tendrán su propia red de pasillos por debajo del hospital. Los miembros del personal utilizará una PDA de mano para llamar al robot, para mover las bandejas de comida o ropa, u otras tareas. El robot utilizará un ascensor de servicio, tome el tema y volver a entrar en el ascensor. Los robots son fabricados por Cerco, y tienen rutas pre-programadas establecidas. La orientación de los robots se lleva a cabo mediante rayos láser, que indican exactamente al robot dónde está. También se está desarrollando en el Reino Unido un proyecto de automatización de farmacia, donde los robots clasifican, etiquetan y dispensan los alimentos.

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Bibliografía: Hospital to use robot workers. fmcgnews june 2010

Nueva tecnología para reciclar fibra de carbono

Boeing está trabajando en aplicaciones y procesos para producir una fibra de carbono que pueda ser recuperada de forma competitiva, y volver a utilizarse en aplicaciones de automoción y otras. .

La posibilidad de reutilizar la fibra de carbono es importante pues los residuos representan un problema y porque la fibra de carbono es cara. .

Boeing va a comprar enormes cantidades de material para sus aviones fabricados con fibra de carbono, el 787 Dreamliner. La compañía compra fibra de carbono a un coste de $ 5 - $ 50/lb. Al menos dos tercios de la fibra terminan como desecho. El proceso que se utiliza para extraer las fibras de las matrices de epoxi es la pirolisis.

. Potencialmente, fuentes menos costosas de fibra de carbono también son importantes para la industria del automóvil, que necesita este material para reducir el peso de los coches. Hasta ahora el sector ha evitado en gran medida compuestos de carbono debido a sus costes.

El trabajo en Boeing es demasiado preliminar como para establecer los posibles costes de los materiales reciclados. Los ingenieros de Boeing, sin embargo, han determinado que las propiedades de la fibra de carbono reciclada pueden ser utilizadas en distintas aplicaciones. Los resultados del estudio indican que la sustitución de fibra de carbono virgen por fibra de carbono reciclada, no disminuye significativamente las propiedades físicas de los materiales. .

Un número cada vez mayor de las aeronaves fuera de servicio, que contienen pequeñas cantidades de compuestos de carbono, también puede convertirse en una fuente importante de material de desecho. Algunas estimaciones sitúan el número de aviones que serán retirados en los próximos 20 años en cerca de 6.000.

Nuevos sensores de proximidad en miniatura

Pepper+ Fuchs ha lanzado su nueva familia de sensores inductivos de proximidad en miniatura con diámetros entre 3 y 4 mm. La nueva familia de sensores ofrece un rango de detección de hasta 1,00 mm.

. Su pequeño tamaño y rango de detección los hacen adecuados para su uso en aplicaciones que requieren la detección de objetos estrechos y pequeños de metal y pequeños que son difíciles de detectar con sensores de cuerpo más grande. .

En aplicaciones como maquinaria para electrónica y semiconductores, contar y clasificar, y otras aplicaciones que se ejecutan en un entorno de máquinas compactas, la detección de objetos metálicos con tamaños inferiores a 3 mm puede ser un desafío importante. .

El nuevo sensor ofrece una mayor distancia de detección que las unidades anteriores, que sólo tenían un rango de 0,6 mm. Está diseñado para equipos pequeños, donde objetos, geometrías y componentes de la máquina son muy pequeños y no hay necesidad de distancias mayores El rango de detección de 1-mm proporciona mayor flexibilidad porque la cara de detección no tiene por qué estar estrechamente unida al objeto de destino. .

Para aplicaciones con objetivos pequeños, los usuarios también necesitan generalmente un sensor de menor diámetro, ya que, a pesar de que los sensores más grandes tienen mayor distancia de detección; no son los mejores para objetivos pequeños. . Otra cuestión a considerar es el tipo de material de destino debido a que estos sensores suelen estar diseñados para detectar acero dulce. Dado que el alcance de detección es tan corto, la selección de materiales es un factor importante para obtener el rango adecuado. Si el requisito de aplicación no detecta un tipo de material ferroso, como el aluminio, la distancia máxima del sensor podría ser mucho menor. .

Bibliografía: New miniature proximity sensors. Design News. June 2010

Diseño de robots inspirados en insectos

Con el apoyo de la NSF, el profesor John Schmitt y sus colegas de la Universidad Estatal de Oregón, buscan sistemas de en la naturaleza cuyos modelos de locomoción sirven para diseñar el movimiento de robots por superficies ásperas.

. Este grupo de investigación está tratando de desarrollar patas de robots que puedan desplazarse fácilmente en las más difíciles superficies. El objetivo es crear un robot que pueda funcionar tan fácilmente como las cucarachas y las gallinas de guinea, dos criaturas que parecen estar en condiciones de hacerlo sin pensar, y sin interrupciones.

Las cucarachas, con sus posturas con patas extendidas, pueden pasar sobre bloques que son hasta tres veces su altura. .

Schmitt y sus colegas han desarrollado un modelo informático que permite a un robot reaccionar ante un cambio en la superficie de la tierra casi tan hábilmente como una gallina de guinea. .

Además, están estudiando la interacción entre almacenamiento y gasto de energía, requerimientos sensores y de retroalimentación, y cómo varían los ángulos de las patas para aprender acerca de la recuperación ante perturbaciones - los acontecimientos o los obstáculos que perturban el movimiento, tales como baches. De esta forma los investigadores pueden aplicar estos conceptos al diseño del robot en el futuro. .

El objetivo es diseñar finalmente un robot que pueda cubrir todo tipo de terrenos en circunstancias peligrosas - por ejemplo en el cumplimiento de deberes militares, o en la exploración del espacio. Bibliografía: Insects inspire robot design. Juner 2010. Redorbit

Enfriadora de adsorción de silica gel/compacta para sistemas de enfriamiento solar

Principio básico de la enfriadora de adsorción .

El proceso básico de la refrigeración de frío es la compresión de un fluido refrigerante, que origina la evaporación del líquido a baja temperatura y presión y condensación del vapor a temperaturas y presiones más altas. En vez de presión mecánica como los acondicionadores de aire, las enfriadoras térmicas usan energía térmica para la compresión del fluido. .

El principio básico de la compresión térmica es la ab- adsorción del refrigerante en un material líquido o sólido. Mientras que las enfriadoras de absorción usan bromuro de litio líquido en las enfriadoras de adsorción se usan adsorbentes sólidos como silica gel o zeolitas. En ambas máquinas, el refrigerante es agua, lo cual genera que la máquina tenga que ser operada a muy bajas presiones en un contendor de vacío. .

Algunas enfriadoras ( p. ej. SorTech) usan silica gel como adsorbente. Silica gel es un vidrio poroso con una alta capacidad de adsorber vapor de agua. Por ese motivo se usa como desecante en varias aplicaciones. .

El adsorbente es secado por la entrada de calor. El vapor de agua queda libre, fluye en el condensador y es licuado por emisión de calor. Cuando el material se seca, la entrada de calor en el adsorbedor se para y cierra la válvula de control superior. .

Después de la fase de enfriamiento se invierte la reacción y comienza la evaporación del condensado del líquido. .

La válvula de control inferior al evaporador se abre y el adsorbente seco aspira el vapor de agua. En el evaporador, el agua se evapora y genera frío, que puede usarse para aire acondicionado. .

Durante el proceso de absorción el calor se rechaza por lo cual tiene que ser disipado. .

En la última etapa, el condensado del líquido retorna al evaporador y el circuido se cierra. En orden de alcanzar una producción de frío continua dos adsorbedores trabajan en combinación, es decir, un adsorbedor des-absorbe mientras el otro adsorbedor genera frío por adsorción.

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Principios de construcción .

SorTech AG ha desarrollado y patentado dos principios de construcción, importantes para alcanzar un diseño de enfriadora compacto de peso ligero. .

Revestimientos de intercambiadores de calor de adsorbedor con silica gel. .

Silica gel típicamente se vende en pequeños pellets circulares con diámetro entre 1 y 3 mm. .

Generalmente, la transferencia de calor y masa en un lecho sólido de pellets de silica gel es muy baja. Por lo tanto, es crucial para realzar la densidad de potencia de las enfriadoras de adsorción aplicando el gel directamente en la superficie del intercambiador de calor del adsorbedor. .

En esta etapa se mejora considerablemente la transferencia de calor entre los pellets de silica gel y la pared del intercambiador de calor, la transferencia de masa entre los pellets de silica gel y las paredes del intercambiador de calor, y la transferencia de masa del vapor de agua en los poros de silica gel.

SorTech AG ha desarrollado el proceso que permite pegar la superficie del intercambio de calor con pellets de silica gel con ayuda de resina epoxi sin bloquear la entrada de los poros en los pellets. En general, a esta técnica pueden aplicarse todo tipo de gránulos. .

Construcción de auto-soporte compacto .

Uno de los mayores problemas de la construcción de enfriadoras de adsorción es la necesidad de diseñar un recipiente de vacío conteniendo los intercambiadores de calor del adsorbedor, el evaporador y el condensador.

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Las normas de diseño de recipientes a presión de vacío dan como resultado construcciones voluminosas y pesadas debido a la demanda de estabilidad contra la presión atmosférica. .

Para superar esta desventaja se desarrolló un diseño, donde los intercambiadores de calor y la construcción interna de la máquina se usa como soporte para la envolvente de adaptada para el vacío. Este uso dual permite aplica láminas metálicas de acero inoxidable delgadas para contener el vacío. Este diseño es muy simple y ligero por lo que conseguimos ahorrar material y volumen, lo cual es un paso importante para la construcción de una enfriadora de adsorción. .

La primera generación del producto .

Al comienzo de 2008, SorTech AG definió un primer producto denominado ACS 08, una máquina con una capacidad de enfriamiento de 7,5 kW y COP térmico de 0,56. El circuito enfriamiento trabajaba a 18/15 °C a 2.0 m³/h. .

La máquina puede también usarse bajo otras condiciones de temperatura. .

SorTech AG proporciona un programa Excel para el cálculo de la capacidad de enfriamiento y el COP bajo todas las condiciones de temperatura. .

El control de la enfriadora de adsorción se gestiona de esta forma, es fácil operar la máquina bajo carga parcial. El ciclo de adsorción-desorpción del sistema se ajusta automáticamente a la demanda de enfriamiento. Por lo tanto, bajo ciertas condiciones de temperatura no hay un valor único sino un rango de COP y capacidades de enfriamiento bajo las que trabaja la máquina.

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Diseño del sistema .

SolarNext AG ha desarrollado chillii® Solar Cooling Kits basasados por ejemplo en el chillii® STC8. El sistema de enfriamiento básicamente incluye colectores térmicos solares, almacenamiento de agua caliente, bombas, un anfrieaodr, un re-enfriador, almacenamiento de agua fría y control del sistema. Para el desarrollo de tal sistema de enfriamiento solar es indispensable usar un controlador para el sistema completo. .

El rango funcional del chillii® System Controller contiene el control de diferentes fuentes de calor (ej. Calor solar, calor de residuos CHP, etc.), el sistema de apoyo (ej. caldera de gas/oil o caldera de madera, o recuperador del calor de escape), la gestión del almacenaje, el agua caliente, la enfriadora y re-enfriamiento (ej. enfriador húmedo, seco e híbrido), además de los circuitos de calentamiento y enfriamiento. .

Así la eficiencia del sistema se alcanza con la generación de energía necesaria con prioridad en fuentes de energía regenerativas, con un funcionamiento de la enfriadora optimizado y refrigeración con control de velocidad de las bombas y el ventilador de re-enfriamiento.

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Costes .

El valor promedio de superficie de colector de los sistemas de refrigeración instalados en Europa (rango de capacidad pequeño a grande) es alrededor de 3 m²/kW. Un valor de 3,5 a 4,5 puede considerarse como un valor de referencia para absorción térmica a pequeña escala. .

Los costes totales específicos de los sistemas de refrigeración (sin costes de instalación y distribución del frío) están en Europa entre 5.000 y 8.000 €/kW (datos de 2008). Estos precios están bajando y se espera se sitúen a 3.000 €/kW.

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Bibliografía: Development and investigation of a compact silica gel/water adsorption chiller integrated in solar cooling systems. VII Minsk International Seminar “Heat Pipes, Heat Pumps, Refrigerators, Power Sources”, Minsk, Belarus, September 8–11, 2008 .

Palabras clave: Adsorption chiller, silica gel/water, solar cooling system, system controller.

Refrigeración en ambientes calurosos…más fácil de lo que parece

Aunque parezca mentira, pero lo cierto es que refrigerar en ambientes calurosos como los desiertos o muchas regiones tropicales es mucho más fácil de lo que parece. El secreto está en el poder del sol. . La energía solar se utiliza ya comúnmente para alimentar sistemas de aire acondicionado en los edificios, pero ahora los investigadores también quieren refrigerar la fruta y otros alimentos perecederos usando la energía del sol. . Científicos del Instituto Fraunhofer para Energía Solar Sistemas ISE en Friburgo están demostrando que esto es factible en la región mediterránea mediante los ejemplos de una bodega en Túnez y una central lechera en Marruecos. . En el proyecto MEDISCO (abreviatura de comida mediterránea y aplicaciones agro industria de tecnologías de refrigeración solar) han sido instalados en colaboración con universidades, agencias de energía y las empresas europeas plantas de energía solar para la refrigeración de la leche y el vino. El proyecto financiado por la Comisión Europea está a cargo de la Universidad Politécnica de Milán. . "Nuestro método es ideal para los países que tienen muchos días de sol y en áreas remotas donde no hay medios convencionales de refrigeración debido a la falta de agua e inexistentes o poco fiables fuentes de energía. Es el medio ambiente y reduce el uso de costosos electricidad para los refrigeradores convencionales a un mínimo ", afirma el doctor Tomás Núñez, científico en el ISE, enumerando las ventajas del sistema. "La refrigeración está siempre disponible cuando el sol brilla, lo que significa que se produce en los momentos en que la demanda está en su nivel más alto." . Los científicos han instalado colectores concentradores que dirigen la luz solar a un absorbedor por medio de un reflector. Esto hace que sea posible convertir la radiación solar en agua caliente con una temperatura de 200 grados. Esta temperatura extrema del agua es necesaria para aumentar la eficiencia de la máquina de refrigeración por absorción que se utiliza en el proceso. No se usa la electricidad para proporcionar la refrigeración, se utiliza el calor. El resultado es el mismo en ambos casos: aparatos de refrigeración en el forma de agua fría. A medida que la máquina de refrigeración por absorción produce temperaturas de cero grados, los expertos utilizan la mezcla para evitar que el agua se congele. La solución de agua-glicol se recoge en acumuladores de frío y luego se bombea a través de un intercambiador de calor, que enfría la leche. . 

Bibliografía:

• Sunlight with cooling factor. Science News May 6, 2010
• Fraunhofer-Gosellschaft

La corrosión y su coste en la industria

El alto coste de la corrosión continúa siendo un desafío importante para la minería, la defensa, la fabricación y la industria en general. Se trata de un problema extremadamente difícil de prevenir.
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Aceptación reluctante.

En muchas ocasiones, tras intentar solucionar los problemas de corrosión, acaba tolerándose y ello puede dar lugar a una cultura que afecta a todo el negocio y la imagen de la empresa.
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Los enfoques tradicionales para controlar la corrosión han incluido medidas que no cumplen con los requisitos actuales de seguridad y por ello se asume como un coste justificable incluso en las cuentas financieras.
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Costes ocultos.

El efecto de continuar con los protocolos tradicionales para poner remedio a la corrosión pueden suponer aproximadamente el 20 % del coste del producto. También pueden transmitirse repercusiones a través de la cadena de suministro , gestión de riesgos, protección de activos, almacenamiento, etc.
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Soluciones.

La solución de la que hablamos hoy es Intercept Technology. Se trata de partículas de cobre de alta porosidad permanentemente incrustadas en una matriz de plástico (material de envolvente), que reaccionan con todos los gases y elementos corrosivos. La tecnología fue diseñada para proteger todos los materiales en todas las condiciones ambientales.
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La protección contra la corrosión es realzada de forma efectiva contra la humedad, moho, electricidad estática y el efecto UV.

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Rendimiento.

Este material ofrece servicios integrales de rendimiento - incluyendo:

• Alto rendimiento (de -35 ° C a +80 ° C)
• La protección está garantizada > 10 años.
• Responsabilidad de Productos y Seguros (1.0 millones de € por unidad embalada)
• Proceso de certificación ISO 9001:2000
• Protege todos los metales ferrosos y no ferrosos, aleaciones y componentes electrónicos, plásticos y materiales orgánicos.

Bibliografía: The elephant in the room: corrosion and its cost to industry. Logistics June 2010

Ventiladores de corriente continua para racks de telecomunicaciones y ventilación

La Serie de ventiladores OD172SAPL, apilables, de bajo perfil, con ventiladores DC de aluminio se caracterizan por dos lados planos y medir 172 x 150 x 38mm. .

Mientras que los ventiladores comparables de este tamaño son redondos, la carcasa del SAPL se caracteriza por dos lados planos que permiten sean apilados muy próximos entre sí sin perder espacio. .

Como resultado, estos ventiladores son de un perfil mucho más bajo que los típicos ventiladores redondos de 172mm, haciéndolos ideales para una variedad de aplicaciones, incluyendo bastidores de telecomunicaciones y sus recintos, así como ventilación de los equipos y unidades de refrigeración. .

Los ventiladores de la serie OD172SAPL están construidos con un bastidor de aluminio fundido y un impulsor de plástico PBT, UL94V-0. .

Los ventiladores cuentan con un sistema de doble rodamiento de bolas y un motor DC sin escobillas con polaridad protegida y auto-arranque. .

Los ventiladores DC están también disponibles con salida de tacómetro (5V/TTL), una alarma de rotor bloqueado (5V/TTL) y termistor, modulación de anchura de pulso y controles de velocidad constante. .

Disponibles en versiones 12VDC, 24VDC y 48VDC, los ventiladores OD172SAPL se caracterizan por rangos de tensión de 8V a 14V, 15V a 28V y 28V a 63V. .

Los rangos de flujo de aire entre 120CFM y 225CFM, con velocidades de 2.000 rpm a 4.000 rev / min y presión estática máxima de 0,35H2O a 0,73H2O. .

La temperatura de funcionamiento va de - 20C a +80 C, mientras que la vida útil es de 60.000 horas.

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Bibliografía: DC fans suitable for telecom racks and ventilation. Engineeringtal may 13, 2010