En un sistema de caldera, los economizadores le permiten aprovechar la energía que, de otro modo, se perdería, y reutilizarla para reducir el consumo energético y los costes operativos. En esta tarea, analizaremos un ejemplo del mundo real para ilustrar tres modos de emplear economizadores con grandes resultados. No obstante, veamos primero cómo funciona un economizador:

Un economizador es un dispositivo sencillo pero eficiente que absorbe la energía calorífica del gas de combustión de la caldera. Al conducir el gas a través de una red de tuberías con agua fría, el economizador transfiere la energía calorífica al agua. A partir de ahí, se puede trasladar a otras partes del sistema o venderse directamente a instalaciones district heating.

En nuestro ejemplo, una importante fábrica de calzado necesitaba mejorar la eficiencia de su sistema de caldera. La fábrica dependía de una gran caldera para generar vapor tanto para los procesos abiertos como para los cerrados. Y, con un gas de combustión a 300 °C, el potencial de optimización era enorme.

Decidimos equipar la caldera con tres economizadores que respaldaran tres procesos distintos del sistema: el calentamiento del condensado, el precalentamiento del agua de alimentación y el calentamiento del agua corriente. Veamos cada uno con mayor detenimiento:

En un sistema de caldera, las pérdidas de vapor son inevitables. Para compensar estas pérdidas y mantener un adecuado equilibrio en el sistema, debe añadirse agua de reposición al tanque de condensado. No obstante, al hacerlo se reduce la temperatura del agua y se aumenta el consumo energético del desaireador, donde el agua se vuelve a calentar.

En la fábrica de calzado, un economizador estratégicamente situado ayudó a subsanar este problema. Mediante la creación de un circuito que lleva el agua de condensado a través del economizador y de vuelta al tanque, la temperatura se elevó de 53 °C a 77 °C.

El resultado fue un proceso más eficiente en el desaireador, con un menor consumo energético y una temperatura del agua mucho más estable.
El segundo economizador se instaló entre la caldera y la bomba de alimentación para elevar la temperatura del agua de alimentación. Al bombear el agua desaireada a través del economizador, la temperatura subió de 105 °C a 140 °C.

Ello supuso un alivio para la caldera, que ahora solamente tiene que elevar la temperatura del agua 35 °C antes de que comience a transformarse en vapor.

El último economizador se aplicó al sistema de agua corriente. La fábrica de calzado cuenta con una importante producción de cuero en sus instalaciones, para cuyo tintado y procesado consume hasta 50 toneladas de agua corriente caliente cada día. Para conseguir los resultados adecuados, el agua debe alcanzar, al menos, 55 °C. Con el agua corriente a una temperatura de 10 °C, este proceso consumía ingentes cantidades de energía.

Sin embargo, al conducir el agua corriente a través de un economizador, la fábrica fue capaz de lograr la temperatura adecuada sin ningún mecanismo de calentamiento adicional, lo que redujo notablemente su consumo energético.
En total, los tres economizadores generaron un ahorro energético anual de 150.000 metros cúbicos de gas natural. Un volumen equivalente a más de 70.000 euros cada año.

En conclusión:

Un economizador convierte el gas de combustión en energía pura, que puede reutilizarse directamente en el sistema de caldera para reducir los costes energéticos o comercializarse a instalaciones district heating para reducir los costes operativos.

La energía aprovechada por el economizador puede usarse en muchos procesos distintos del sistema de caldera, desde el calentamiento del condensado al agua corriente.

Además, los ahorros que pueden lograrse son bastante sustanciales, lo que permite un retorno de la inversión inferior a dos años.