Conducció, convecció i radiació

TRANSFERÈNCIA DE CALOR CONDUCCIÓ, CONVECCIÓ I RADIACIÓ Observant la natura podem interioritzar conceptes tècnics com les formes d’intercanvi de calor; radiació, convecció i conducció. Per exemple, si saltem en el temps i ens imaginem a l’estiu remullant-nos a la platja, fixeu-vos que els matins acostumen a ser serenes, sense vent. Això és degut a l’equilibri tèrmic que hi ha entre la temperatura de la massa d’aire que es troba sobre el mar i la temperatura de la massa d’aire que es troba sobre la terra. A mesura que passen les hores, el Sol escalfa les masses d’aire. Però l’energia radiant o la radiació del Sol escalfa la superfície terrestre amb més rapidesa que la de l’aigua, i l’equilibri entre les dues masses es trenca. A zones com a la Mediterrània, habitualment al voltant del migdia trobem una massa d’aire calent sobre la terra i una massa d’aire fred sobre el mar. La massa d’aire calent sobre la terra, exactament com veiem als globus aerostàtics, tendeix a pujar i l’espai que allibera és cobert per la massa d’aire fred que es trobava sobre el mar i que fluirà sentit la terra. Aquesta circulació de lʻaire és la transmissió de calor per convecció. Com més escalfa el Sol, més ràpid es produeix aquesta diferència tèrmica entre la massa d’aire sobre la terra i sobre el mar, i els vents que percebem seran més bruscs. A més, aquest ascens de l’aire acostuma a formar petits cúmuls o, si la diferència tèrmica és més gran i l’aire puja més, fins i tot veurem cumulonimbus. Així com la radiació no requereix contacte amb la font de calor, la convecció es basa en la circulació dels fluids com a masses d’aire, la conducció seria quan dos objectes a temperatura diferent estan en contacte, per exemple, els nostres peus descalços caminant al migdia per la sorra. Així doncs, quan estiguis a la platja i al migdia comenci a fer una mica de vent de mar, pensa a BOIXAC. Els especialistes en intercanvi tèrmic per a la indústria.

Recuperació de calor industrial

RECUPERACIÓ DE CALOR INDUSTRIAL L’ENERGIA MÉS VERDA, ÒPTIMA I SOSTENIBLE Des de BOIXAC hem tingut l’honor de ser convidats i participar al podcast Con G de Geo que té per objectiu apropar l’enginyeria que cerca el desenvolupament a través de la sostenibilitat, mitjançant les energies renovables, l’optimització energètica i l’ús eficient dels recursos. Seguidament trobareu la transcripció amb la nostra aportació i us animem a escoltar-nos a través de l’enllaç adjunt. “Al desembre de 2019 es va aprovar el que coneixem com a Pacte Verd Europeu, que té per objectiu assolir la neutralitat climàtica d’aquí a 2050. Per això, es va fer un escalat amb les diferents accions a realitzar i, un dels esglaons on ens aturarem i analitzarem si hem fet els deures, és el 2030. A més d’incloure aspectes com recuperar la biodiversitat, millorar el benestar animal o fomentar la gestió forestal sostenible, hi ha tres aspectes que influencien directament el camp de l’energia: – Establir una quota mínima d’energies renovables del 40%. – Millorar l’eficiència energètica un 36-39%. – Reduir les emissions de gasos amb efecte d’hivernacle en un 55%. Tots aquests aspectes són importants per posar solució a l’emergència climàtica però, des de BOIXAC, entenem que si la població mundial segueix augmentant, per exemple, només a Espanya es preveu un augment del 2% en els propers 15 anys, més enllà de l’ús d’energies renovables, la sostenibilitat passa pel canvi en el consum i l’optimització dels recursos. En aquest sentit, considerant que la indústria espanyola consumeix prop del 31% del total de l’energia, la modernització i l’optimització és una de les claus per al nostre futur. Quan anem per l’autopista, fins on ens arriba la vista, veiem fàbriques que necessiten energia per als seus processos, sigui per exemple per escalfar aigües residuals i així facilitar la digestió biològica, assecar ciment per a la seva correcta conservació, incrementar el CO2 als hivernacles per augmentar la velocitat de fotosíntesi, refredar aliments com bombons per al seu modelat, etc. Tots els processos on cal escalfar o refredar requereixen energia, i l’energia manté un equilibri. De fet, la calor és la transferència d’energia d’una zona de temperatura elevada a una altra zona de temperatura més baixa. Si per exemple mirem què passa a casa nostra quan posem l’aire condicionat veurem aquest equilibri. Mentre la unitat interior impulsa aire fred, la unitat exterior expulsa la calor excedent. Partint d’aquest equilibri energètic, veiem que cal una certa renovació de l’aire interior per mantenir-ne la qualitat. Per a aquesta renovació agafem l’aire exterior i el refredem o l’escalfem en funció de cada necessitat. Alhora que introduïm l’aire nou, hem d’expulsar l’aire sobrant de l’interior perquè hi pugui cabre el nou i aquí és on entrem amb la recuperació de calor. Si fem un salt des de casa nostra a la indústria i imaginem, per exemple, que l’aire exterior està a 20ºC i el volem escalfar perquè arribi als 80ºC a l’interior, cas per exemple d’un assecador on necessitem extreure la humitat. Aquí aparentment necessitem un equip capaç d’augmentar la temperatura de l’aire 60ºC, de 20 a 80ºC. No obstant això, hi ha una altra possibilitat més intel·ligent, econòmica i sostenible. Quan agafem aquest aire de l’exterior a 20ºC i volem escalfar-lo per introduir-lo en una sala, un mateix cabal d’aire que estava a l’interior a 80ºC serà expulsat. Mitjançant un sistema de recuperació de calor fem que aquests dos fluxos d’aire es creuin sense barrejar-se mitjançant un sistema que coneixem com a fluxos creuats. Aquests fluxos no els barregem per mantenir la qualitat de l’aire prèviament filtrat, però sí que extraiem la calor del flux d’aire sortint i el traspassem al flux d’aire entrant. Amb aquest sistema aconseguim dos objectius; 1. L’aire fred que estem introduint pujarà de temperatura, de manera que l’equip que utilitzem per escalfar-lo podrà treballar més relaxadament, consumint menys energia i, per tant, estalviant i sent més sostenibles. 2. L’aire calent que estem expulsant rebaixarà notablement la seva temperatura assemblant-se a la temperatura ambient i, per tant, serem encara més sostenibles. La tecnologia dels recuperadors de calor pot canviar en funció de l’aplicació i del fabricant, però, com hem vist, es basa en el perfeccionament dels filtres per oferir una qualitat de l’aire correcta, dels ventiladors per obtenir la circulació de l’aire amb el menor consum elèctric i dels recuperadors d’energia que són el cor que permeten la màgia de l’intercanvi de calor. Aquí se li poden sumar altres valors afegits com ara el control o l’aïllament. En el nostre cas particular, des de BOIXAC, ens especialitzem en els intercanviadors de calor industrials i, igual que és important treballar per millorar les tècniques de ventilació i de filtratge, els intercanviadors també progressen per oferir solucions resistents a ambients corrosius, altes pressions i temperatures de fins a 950ºC, amb tubs aplanats que redueixen les pèrdues de càrrega i construccions compactes que actualment arriben a nivells d’eficiència superiors al 80%. La tecnologia que utilitzem és digna d’un altre apartat ja que cada aplicació té singularitats que la fan especial, pressions, temperatures, materials, gruixos de materials, coeficients d’embrutiment, etc. És per això que oferim solucions a mida, aportant el nostre granet de sorra a la sostenibilitat i a l’optimització industrial.”