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El sistema, que recientemente obtuvo la patente de la Superintendencia de Industria y Comercio (SIC), surgió por la curiosidad de dos docentes de la Escuela de Física de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín, acerca del costo que tiene calentar grandes cantidades de agua.

 

Uno de los investigadores es el profesor Jorge Iván García Sucerquia, quien explica que “si se revisa lo básico de la termodinámica, uno se da cuenta de que si se aumenta la temperatura del agua que se quiere calentar, y la acerca al valor que se requiere, disminuye la cantidad de energía requerida y se reduce el costo del proceso”. Para eso, junto con el profesor Juan Fernando Botero Cadavid, idearon el nuevo sistema para hacer el proceso más eficiente.

 

Así, decidieron que en vez de usar un solo calentador, se deben utilizar dos: uno que emplea energía de bajo costo –solar o subproductos de procesos industriales como calderas de vapor– para aprovechar el calor antes de pasar al segundo, el cual lleva el fluido a la temperatura deseada y utiliza energías convencionales.

 

El profesor Botero aclara que en procedimientos de calentamiento industrial se utiliza el mismo principio de funcionamiento que el de un calentador doméstico, el cual, en comparación con el sistema patentado, se desempeña como precalentador que entrega el fluido a un calentador de acumulación.

 

Lo que propusieron, explica el docente García, “fue introducir el fluido a temperatura ambiente a un calentador de bajo costo y después pasarlo a un sistema acumulador. Si aún se necesita calentar más, la energía que se tendrá que aportar es menor, y se reduce el costo”.

 

Después de esa primera etapa se desarrolla un mecanismo de recirculación de fluidos entre el precalentador y el calentador de acumulación, para optimizar el proceso. La temperatura se adecúa a las necesidades del usuario y al fluido que se utilice.

 

Para varios fluidos

 

“Aunque inicialmente pensamos que el sistema podría ser solo para agua, en el proceso de desarrollo y escritura notamos que también aplicaba para otros fluidos, ya que también admite gases y aceites” dice el profesor Botero.

 

La instalación del dispositivo también dependería de las condiciones y los propósitos para los que se quiera usar, por lo que el precalentador se adapta a diferentes tipos de energías alternativas.

 

Aunque del sistema no se ha creado un prototipo, sí se hizo una prueba que, según el profesor García, consistió en simulaciones computacionales que permitieron cuantificar el nivel de ahorro de energía que alcanzaban distintos rangos del fluido precalentado.

 

Agrega que en mayo de 2012 comenzaron a materializar la idea del sistema y procedimiento para calentar fluidos a partir de un esquema denominado “mapa de Karnaugh”, un diagrama de simplificación de variables.

 

Es un sistema más eficiente. Su huella de carbono puede ser un 75 % inferior que la de un calentador convencional, lo que significa un aporte especialmente para el sector industrial.

 

Sin embargo la invención también puede ser útil en sitios que no tengan acceso a energía eléctrica y que usen plantas diésel, por ejemplo, y requieran agua caliente, como en hospitales de zonas alejadas, finaliza el académico Botero.

 

En la invención del sistema protegido por la SIC también participó Cristian Camilo Díaz Buitrago, ingeniero físico de la UNAL Sede Medellín. La patente otorgada tiene vigencia hasta julio de 2036.

 

Fuente: http://agenciadenoticias.unal.edu.co/detalle/article/sic-otorga-patente-a-sistema-para-calentamiento-de-fluidos.html