La decisión de cambiar sus tanques de almacenamiento para agua caliente por tecnología de condensación, le permitió al Hotel Club Med Cancún, además de reducir sus emisiones de gases de efecto invernadero, ahorrar casi medio millón de pesos anuales
Por Ing. Carlos Cavazos e Ing. Joel Canche Alvarez / Imágenes: cortesía de SHN
En el contexto actual de cambio climático y la creciente demanda energética, reducir el consumo de energía en instalaciones de gran escala, como hoteles, no sólo es una necesidad económica, sino una responsabilidad ambiental.
El proyecto de renovación de equipos de calentamiento de agua sanitaria en el Hotel Club Med Cancún respondió a esta necesidad mediante la implementación de tecnologías de alta eficiencia, que permiten un uso más racional de los recursos.
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Este tipo de iniciativas no sólo optimizan el desempeño energético y reducen los costos operativos, sino que contribuyen directamente a la disminución de emisiones contaminantes y a la lucha contra el calentamiento global, alineándose con los estándares internacionales de sustentabilidad energética.
RENOVANDO EL HOTEL CLUB MED CANCÚN
Acciones: Modernización de sistema de calentamiento principal para agua caliente de servicios generales por equipos de alta eficiencia y disminución de gases contaminantes al ambiente, así como disminución de la temperatura de gases de descarga.
Datos del proyecto: equipos previamente instalados para 402 regaderas:
- 1 caldera de 50 caballos (1,673,570 BTU/HR)
- 1 calentador atmosférico de 2,000,000 de BTU/HR (Eficiencia 80%)
- 2 tanques verticales para almacenamiento de agua caliente (5,000 litros cada uno)
- 2 bombas de recirculación para agua caliente para servicios generales (15 HP cada una)
- Área total de superficie de 80 m2
EFICIENCIA ENERGÉTICA
Para este proyecto se contemplaron los estándares ASHRAE 90.1 & 189.1 suministros e instalación del sistema de calentamiento de agua sin tanques de almacenamiento a través de equipos de alta eficiencia, de condensación y modulables.
Los objetivos para un diseño de generación y distribución de agua caliente sanitaria deben incluir los siguientes puntos, de acuerdo con las recomendaciones del ASPE Desing Handbook:
- Proveer la adecuada cantidad de agua caliente a una temperatura determinada en todos los accesorios de consumo todo el tiempo
- Proveer un sistema que tenga un buen desempeño de manera segura
- Utilizar las fuentes de calor económicas
- Proveer una relación costo-efectividadeficiencia con una instalación duradera
- Proveer un sistema de operación económico con un mantenimiento razonable
Los calentadores de paso tipo condensación son una alternativa sustentable para el calentamiento de agua sanitaria. Esta tecnología nos permite calentar el agua al paso y recuperar el calor de los gases de descarga de la chimenea, precalentando el agua fría de entrada al calentador y bajar la temperatura de los gases de descarga de la chimenea, por lo que se obtiene una mayor eficiencia de consumo de energía y una disminución de Potencial de Calentamiento Global (GWP, por sus siglas en inglés).
Los equipos están diseñados para operar de manera modulante, a flama variable, desde 5% hasta el ciento por ciento de su capacidad total, por lo que no se requirieron tanques de almacenamiento. ASHRAE 90.1 nos menciona que los calentadores de agua para edificios existentes o nuevos con capacidad de agua caliente para servicios 1,000,000 BTU/hr o mayor deberán tener una eficiencia térmica mínima del 92%.
OPERACIÓN DEL NUEVO SISTEMA
El sistema de agua caliente trabaja en modo cascada, permitiendo seguridad al usuario, quien tendrá siempre agua caliente en caso de que un equipo llegase a presentar alguna falla. Esto debido a que el 100% + 7.9% de sobredimensionamiento del sistema está dividido en dos equipos de aproximadamente 50% del total de calentamiento del hotel, teniendo así 54% del calentamiento total del hotel en caso de que un equipo llegase a fallar (54% + 54% = 107.9%).
El cálculo se basó en las Curvas de Hunter de los documentos de ASHRAE, las cuales fueron modificadas basándose en la SIMULTANEIDAD.
El sistema de calentamiento instalado actualmente considera:
- 3 Calentadores de alta eficiencia (98%), modulante y de condensación de 1,060,000 de BTU/HR
- 2 Bombas de recirculación de agua caliente para servicios generales (3 HP cada una)
- Área de 9.9 m2
Las nuevas instalaciones dan agua caliente a los mismos servicios, pero con un ahorro en superficie de 90% de espacio; asimismo, las emisiones de CO2 bajaron hasta tener 14 ppm por equipo operando. Gracias al espacio que se recuperó, los inversionistas pudieron colocar una planta de ósmosis inversa para poder generar su propia agua potable.
EFICIENCIA EN COSTOS DE OPERACIÓN
Uso de calentadores modulantes y de alta eficiencia (ver tabla 1).
El costo anual de operación de los equipos será de 1,105,366.11 MXN, considerando que consumirán 104,181.54 litros de gas LP al año. Los calentadores instalados eran calentadores atmosféricos de 2,000,000 BTU/HR, flama constante en una etapa, es decir que encendían de 0% al 100% en un paso (ver tabla 2).
El consumo anual de gas LP de los equipos anteriores era de 574,205.47 litros.
CONCLUSIONES
La actualización y modernización de estos equipos tuvo un efecto directo en dos aspectos muy importantes:
1. Disminución de Huella de Carbono:
-Antes: Las emisiones de CO2 con los equipos anteriores para 1.6 Mbtu/hr con eficiencia menor al 80% eran de 1,166.21 kgCO2 liberados a la atmósfera
-Ahora: Las emisiones de CO2 con equipos nuevos para 2.1 Mbtu/hr con eficiencia del 98% es de 211 kgCO2 liberados a la atmósfera. Un 80% de disminución en emisiones de CO2.
2. Ahorro Económico:
- En 2019, el gasto de gas LP con el equipo anterior era de $2,521,766.00 M.N.
- En 2021-2022, el gasto de gas LP con el equipo nuevo es de $1,877,697.00 M.N.
– Promedio de ahorro mensual = $53,672.41 MXN
– Promedio de ahorro anual = $644,069.00 MXN
El buen análisis, así como una implementación adecuada de equipos de alta eficiencia, nos dio como resultado un sistema eficiente de agua caliente para servicios, así como el uso eficiente de la energía, que nos permite disminuir los costos de operación y también contribuir con la disminución del calentamiento global y la descarbonización del planeta.
Autores
Ing. Carlos A. Cavazos es Director de Sistemas Hidrónicos del Norte.
Contacto: ccavazos@shnorte.com
Ing. Joel Canche Alvarez es Ingeniero de SHN a cargo de la implementación y análisis del proyecto.
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