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Sistema Centralizado de Agua Caliente por Bomba de Calor Industrial
Sistema Centralizado de Agua Caliente por Bomba de Calor Industrial
Model | EVE-HPCL5P | EVE-HPCL10P | EVE-HPCL20P | EVE-HPCL25P | EVE-HPCL50P | |
All DC Inverter | All DC Inverter | All DC Inverter | All DC Inverter | All DC Inverter | ||
Heat Pump Hot Water
Normal Temp | Nominal Heating | 18.2KW | 32.1KW | 74KM | 90.3KW | 182KW |
Nominal Capacity | 336L/h | 660L/h | 1590L/h | 1940L/h | 3912L/h | |
Exchanger Max pressure | 4.5MPa | 4.5MPa | 4.5MPa | 4.4MPa | 4.4MPa | |
in/exhale max pressure | 4.5/1.5NPa | 4.5/1.5NPa | 4.5/1.5NPa | 4.4/2.7MPa | 4.4MPa | |
Up/down max pressure | 4.5/1.5NPa | 4.5/1.5MPa | 4.5/1.5MPa | 4.4/2.7WPa | 4.4/2.7WPa | |
Refrigerant / weight | R410A/2.8kg | R410A/7kg | R410A/14kg | R410A/15kg | R410A/15kg x 2 | |
Rated power | 380V3N"/50Hz | 380V3N"/50Hz | 380V3N"/50Hz | 380V3N"/50Hz | 380V3N"/50Hz | |
Rated inpout power | 3.99KW | 8.08KW | 16.4KW | 21.1KW | 40.6KW | |
Max input power (KM) | 4.5KW | 9.2KW | 26KW | 28.4KW | 62KM | |
Max input fluance(A) | 11.8A | 20A | 52A | 56.7A | 120.4A | |
Water circle | 3.3m²/h | 5.5m²/h | 12.8m³/h | 15.5m³/h | 32m³/h | |
Noise level | ≤60dB(A) | ≤64dB(A) | ≤67dB(A) | ≤68dB(A) | ≤75dB(A) | |
Water pressure loss | 30kPa | 30kPa | 65kPa | 85kPa | 85kPa | |
Pipe | DN25 | DN40 | DN50 | DN50 | DN80 | |
Outer size (mm) | 970x455x1380 | 1520×756x1750 | 1650x950x1480 | 2050x980x2270 | 2400x1300×2260 | |
Weight | 120kg | 240kg | 430kg | 665kg | 1220kg | |
Model | EVE-HPCUL5P | EVE-HPCUL10P | EVE-HPCUL20P | EVE-HPCUL25P | EVE-HPCUL50P | |
Heat Pump Hot Water
Ultra-Low Temp | Power | 380V//3N"/50HZ | 380V//3N"/50HZ | 380V//3N"/50HZ | 380V//3N"/50HZ | 380V//3N"/50HZ |
Refrigerant | R410A/3.2kg | R410A/3kg x 2 | R410A/7kg x 2 | R410A/13.6kg | R410A/11kg x 2 | |
Max hot water (C) | 60℃ | 60℃ | 60℃ | 60℃ | 60℃ | |
Nomimnal heating (kM) | 16.5 | 30.6 | 55 | 96 | 194 | |
Nominal input heating(KM) | 3.99 | 8.16 | 16.65 | 21.6 | 44 | |
Nominal heat C0P(W/W) | 4.14 | 3.75 | 3.3 | 4.44 | 4.41 | |
Low-temp heating (KM) | 10.1 | 19.7 | 43.7 | 76 | 152 | |
Low-tempinput heat(KM) | 4.26 | 7.26 | 16.2 | 20.3 | 40.8 | |
Low-temp C0P(W/M) | 2.73 | 2.71 | 2.7 | 3.74 | 3.73 | |
Maxflow/ ower(A)/(KM) | 11.8/4.5 | 21.2/9.5 | 30/17 | 68.1/36.5 | 137.5/77.8 | |
Working temp | -35℃~43℃ | -35℃~43℃ | -35℃~43℃ | -35℃~43℃ | -35℃~43℃ | |
Side pressure (NPa) | 4.4/1.5 | 4.4/1.5 | 4.4/2.5 | 4.4/2.5 | 4.4/2.5 | |
Rated flow m³/h | 3.3 | 5.5 | 12 | 16.5 | 33.5 | |
Nominal hot water L/h | 330 | 630 | 1160 | 2060 | 4160 | |
Noise level dB(A) | 65 | 65 | 65 | 68 | 70 | |
Water side pressure (kPa) | 30 | 30 | 40 | 85 | 85 | |
Water-proof | IPX4 | IPX4 | IPX4 | IPX4 | IPX4 | |
Pipe size | DN25 | DN40 | DN65 | DN50 | DN80 | |
Size(mm) | 1055 x 455 x 1380 | 1530 x 762 x 1715 | 1849 x 1000 x 1960 | 2198 x 1096 x 2176 | 2260 x 1160 × 2320 | |
Weigh(kg) | 120 | 270 | 700 | 800 | 1100 | |
Principio de Funcionamiento de Sistemas de Agua Caliente por Bomba de Calor a Gran Escala
1. Arquitectura del Sistema
El sistema opera mediante un circuito termodinámico cerrado compuesto por:
- Unidad de extracción de calor
- Intercambiadores de placas en paralelo con superficie aumentada (≥1.2 m²/kW)
- Ventiladores axiales de velocidad variable (Clase IE5)
- Módulo de compresión escalable
- Compresores scroll en cascada con inyección de vapor (EVI)
- Potencia ajustable 20-100% mediante control vectorial
- Almacenamiento térmico inteligente
- Tanques estratificados de 10,000-50,000L con difusores helicoidales
- Gradiente térmico controlado (ΔT ≤2°C/m vertical)
2. Ciclo Termodinámico Optimizado
Fase 1: Captación Multifuente
- Absorbe energía simultáneamente de
- Aire ambiente (hasta -25°C mediante tecnología Flash Injection)
- Fuentes hidrotérmicas (pozos geotérmicos, efluentes industriales 25-40°C)
- Residuos de procesos (calor de condensadores de refrigeración)
Fase 2: Compresión en Etapas
1. Primera etapa: Compresión a 18-22 bar (Temperatura: 65-75°C)
2. Inyección intermedia: Mezcla con vapor reciclado para alcanzar 35-40 bar
3. Segunda etapa: Temperatura final de gas 110-125°C
Fase 3: Transferencia de Calor Mejorada
- Intercambiador de placas soldadas
- Material: Titanium Grade 2 para aguas salinas
- ΔT agua entrada/salida: 40°C → 65°C en flujo único
- Recuperación de condensados
- Aprovecha 15% de energía residual para precalentamiento
Fase 4: Gestión Térmica Inteligente
- Sistema SCADA integrado
- Monitoriza en tiempo real
- Presión del refrigerante (0.5-4.5 MPa)
- Eficiencia instantánea (COP ±0.1)
- Ajusta automáticamente
- Velocidad de ventiladores (30-100%)
- Secuencia de compresores
3. Tecnologías Clave para Operación Continua
Componente | Innovación | Impacto Operativo |
Compresor híbrido | Tecnología magnetotérmica sin aceite | Reduce mantenimiento en 70% vs. scroll tradicional |
Control de escarcha | Sistema de pulso electromagnético | Elimina ciclos de descongelación (ahorro energético 8%) |
Almacenamiento térmico | Materiales de cambio de fase (PCM) | Extiende autonomía a 12h sin operación |
4. Ventajas vs. Sistemas Convencionales
Parámetro | Bomba de Calor Industrial | Caldera de Vapor |
Eficiencia energética | COP 4.8 (EN 14511) | η 85% (poder calorífico inferior) |
Flexibilidad de fuentes | 7 fuentes térmicas simultáneas | Solo combustible fósil |
Emisiones directas | 0 kg CO₂/kWh | 0.35 kg CO₂/kWh |
Tiempo de respuesta | 15 min al 100% capacidad | 2-4 horas |
Costo ciclo vida (20a) | USD 1.2M/MW | USD 2.3M/MW |
5. Aplicaciones en Contexto Latinoamericano
Caso 1: Complejo Turístico Caribeño
- Reto: Alta humedad + costo elevado de GLP
- Implementación
- 8 módulos de 200 kW interconectados
- Recuperación de calor de sistemas HVAC
- Resultado
- 12,000 L/h a 60°C
- ROI en 3.8 años
Caso 2: Planta de Procesamiento Minero Andino
- Condiciones: 3,800 msnm + variación diaria de 30°C
- Solución
- Compresores sobrealimentados
- Intercambiadores de presión diferencial
- Beneficio
- Operación estable a -15°C nocturno
- Integración con generadores eólicos
Sistema Centralizado de Agua Caliente por Bomba de Calor Industrial
1. Características Técnicas Especializadas
- Capacidad escalable:
- Configuraciones modulares de 50 kW a 5 MW térmicos
- Diseño en cascada con hasta 32 unidades interconectadas
- Eficiencia certificada
- COP promedio anual ≥4.8 (ISO 13256-1)
- Recuperación de calor residual industrial (hasta 45°C de delta T)
- Robustez operativa
- Componentes marinos certificados (DNV GL-ST-0378) para zonas costeras
- Sistema anticongelante automático (-35°C a 50°C ambiente)
2. Proceso de Fabricación bajo Normas Internacionales
Etapa Crítica | Tecnología Aplicada | Control de Calidad |
Ingeniería térmica | Simulación CFD 3D de flujo multifásico | Validación térmica en cámara climática (-40°C a +60°C) |
Soldadura de intercambiadores | Orbital TIG con argón ultrapuro (99.999%) | Radiografía digital según ASME Section V |
Tratamiento anticorrosivo | Sandblasting SA 2.5 + zincado por inmersión en caliente | Medición por espectrometría de capas (≥85μm) |
Integración inteligente | SCADA con protocolo BACnet/IP | Pruebas de interoperabilidad LonMark |
3. Ventajas Competitivas vs. Sistemas Convencionales
Parámetro | Nuestro Sistema | Caldera de Gas | Resistencia Eléctrica |
Costo operativo anual | USD 18,500/MW | USD 42,000/MW | USD 65,000/MW |
Emisiones de CO₂ | 0.11 kg/kWh | 0.28 kg/kWh | 0.52 kg/kWh |
Tiempo de recuperación | 2.3 años (con incentivos FIT) | N/A | N/A |
Flexibilidad de combustible | 100% eléctrico + energía residual | Dependencia de gas LP/NG | 100% eléctrico |
Vida útil certificada | 20 años (ISO 15450) | 8-10 años | 5-7 años |
4. Aplicaciones Estratégicas en Latinoamérica
Sector | Caso Tipo | Solución Especializada |
Turismo Masivo | Complejos hoteleros 500+ habitaciones | Sistema híbrido solar-termoacumulación con almacenamiento estratificado |
Industria Alimentaria | Plantas procesadoras de lácteos | Recuperación de calor de pasteurizadores (ΔT 80°C→55°C) |
Salud Pública | Hospitales regionales | Recuperación de calor de pasteurizadores (ΔT 80°C→55°C)
|
Minería | Campamentos remotos | iseño containerizado con generación eólica integrada |
5. Propuesta de Valor Integral
- Financiamiento innovador
- Modelo EPC + contrato de desempeño energético (garantía de 90% disponibilidad)
- Adaptación local
- Software de gestión hidrotermal con algoritmos de predicción climática (ej. fenómeno de El Niño)
- Kits de conversión para altitud (hasta 4,500 msnm en zonas andinas)
- Certificaciones regionales
- Sello Oro de CONUEE (México)
- Certificación SEC Clase A (Chile) para proyectos sobre 100 kW
Estrategia de Implementación Recomendada:
1. Demostradores tecnológicos
- Instalación piloto en universidades técnicas con monitoreo público de datos
2. Programas de capacitación
- Certificación de ingenieros en diseño de circuitos de refrigerante CO₂ transcrítico
3. Alianzas estratégicas
- Acuerdos con utilities para acceso a tarifas eléctricas industriales preferenciales
¿Requiere desarrollar estudios de caso específicos para sectores prioritarios o ajustar los parámetros técnicos según normativas locales de algún país en particular?