La cal, un problema persistente en numerosas industrias, tiene una profunda influencia en el consumo de energía. De hecho, Carbon Trust informa que una capa de cal de tan solo 1 mm puede causar un aumento del 7 % en la entrada de energía a una caldera para satisfacer una demanda de calor idéntica (CTV008). British Water también advierte que los elementos calefactores incrustados en solo 1.6 mm de cal pueden comprometer la eficiencia en un 12 %, y una acumulación de 3 mm puede hacer que la eficiencia se desplome hasta en un 25 % (British Water). Está claro a partir de estas cifras que el desafío de prevenir y gestionar la acumulación de cal en los equipos industriales es crucial.
Muchas industrias se enfrentan a las repercusiones de la acumulación de cal, especialmente aquellas que dependen en gran medida del agua para sus operaciones, incluida la fabricación, la producción de alimentos y bebidas y la hostelería. La cal forma un depósito blanco y resistente que se acumula en las superficies de los equipos y dentro de las tuberías cuando el agua rica en minerales como el calcio y el magnesio se calienta o se evapora. Esta acumulación gradual puede afectar negativamente la funcionalidad de los equipos y aumentar el consumo de energía, lo que inflaría las facturas de energía y reduciría la rentabilidad.
Las consecuencias de la cal en el consumo de energía
Las consecuencias de la cal en el consumo de energía son significativas. A medida que la cal se acumula dentro del equipo, impide la eficiencia de transferencia de calor de los intercambiadores de calor, calderas y otros sistemas similares. Esto les obliga a ejercer más energía para mantener el mismo nivel de rendimiento. Un estudio publicado en el Journal of Power Technologies revela que la acumulación de cal en las superficies de calentamiento de las calderas puede reducir su eficacia hasta en un 20 %. Esto implica que las calderas necesitan más combustible para generar la misma cantidad de vapor, lo que lleva a un consumo y costos de energía elevados.
La acumulación de cal puede aumentar el consumo de energía de los aparatos que usan agua hasta en un 20%
Más allá de las calderas, la cal también puede afectar los sistemas de refrigeración, como los acondicionadores de aire y los equipos de refrigeración. La acumulación de cal en los serpentines del evaporador y del condensador afecta su capacidad de transferencia de calor, lo que reduce drásticamente la eficiencia del sistema y aumenta el consumo de energía. Una investigación publicada en el International Journal of Refrigeration descubrió que la acumulación de cal en los serpentines del evaporador del sistema de aire acondicionado puede aumentar el consumo de energía hasta en un 36 %.
La cal también puede hacer que los calentadores de agua y otros equipos trabajen más para mantener el mismo nivel de rendimiento, lo que genera un mayor consumo de energía y facturas de energía más altas. Un estudio realizado por el Departamento de Energía de EE. UU. encontró que una acumulación de solo 1/8 de pulgada de cal en los calentadores de agua puede aumentar el consumo de energía hasta en un 30%.
En conclusión, la acumulación de cal puede tener un impacto significativo en el consumo de energía en los hogares, los entornos comerciales y las industrias, lo que genera facturas de energía más altas y una rentabilidad reducida.
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Referencias:
J. Kaniowski, "El efecto de los depósitos de incrustaciones en la transferencia de calor en calderas", Journal of Power Technologies, vol. 94, núm. 2, págs. 103-109, 2014.
Y. Tao, Y. Liu y Y. Lin, "Características de rendimiento y consumo de energía de los sistemas de aire acondicionado con diferentes bobinas incrustadas", International Journal of Refrigeration, vol. 77, págs. 302-310, 2017.
Departamento de Energía de EE. UU., “Scale Formation and Corrosion in Water Heaters”, 2006.
M. Herodotou et al., "El uso del tratamiento del agua para aumentar la eficiencia energética en un sistema de destilación: un estudio de caso"
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