Diseño de un sistema de refrigeración para usos comerciales mediante el aprovechamiento del calor residual de grandes motogeneradores a gas natural
Engineering Design of a Commercial-Scale Refrigeration System Utilizing Waste Heat Recovery from Large Natural Gas-Fired Engine Generators
Fecha
2025-05-30Resumen
El presente proyecto propone el diseño de un sistema de refrigeración por absorción
para la empresa Triple A, que aproveche el calor residual generado por dos motogeneradores a
gas natural (Jenbacher J320) pertenecientes a Genser Power. Actualmente, el calor de escape
(aproximadamente 560 °C en los gases y 80 °C en el radiador) no se utiliza, lo que representa
una pérdida energética significativa.
El objetivo principal es convertir esta energía térmica desperdiciada en agua fría para
su uso comercial, específicamente para abastecer la demanda de refrigeración del centro
comercial Éxito San Francisco (~410 TR). Para ello, se evaluaron tres alternativas tecnológicas
basadas en sistemas de absorción de bromuro de litio-agua, alimentados respectivamente por:
gases calientes (2 etapas), vapor de agua, y agua caliente (ambos en 1 etapa).
Tras un análisis técnico, económico y de riesgos, la alternativa seleccionada fue la de
doble etapa con gases calientes, por su mayor capacidad de enfriamiento (248 TR) y alta
eficiencia térmica (~67 %), a pesar de su mayor inversión inicial (CAPEX ≈ USD 2 millones).
El diseño incluye el transporte del calor residual mediante un sistema de ductos de acero
inoxidable AISI 304 con aislamiento térmico, la implementación de un chiller de absorción de
alta eficiencia, torres de enfriamiento, intercambiadores de calor, ventiladores y sistemas de
control. La propuesta cumple con normativas internacionales (ASHRAE, ISO, AHRI) y locales
(RETIE) y contempla criterios de sostenibilidad, eficiencia energética, viabilidad financiera
(retorno <5 años), y bajo impacto ambiental.
Con esta solución, Triple A lograría reducir sus costos operativos y emisiones de
carbono, mientras ofrece un servicio de refrigeración competitivo y eficiente para clientes
comerciales, transformando un pasivo energético en una ventaja estratégica. The present project proposes the design of an absorption refrigeration system for the company Triple A, aimed at utilizing the waste heat generated by two natural gas engine-generators (Jenbacher J320) operated by Genser Power. Currently, the exhaust heat (approximately 560 °C in the flue gases and 80 °C in the radiator) is not recovered, representing a significant energy loss.
The main objective is to convert this wasted thermal energy into chilled water for commercial use, specifically to supply the cooling demand of the Éxito San Francisco shopping center (~410 TR). To achieve this, three technological alternatives based on lithium bromide–water absorption systems were evaluated, each driven respectively by: hot gases (two-stage), steam, and hot water (both single-stage).
After a technical, economic, and risk analysis, the selected alternative was the two-stage hot-gas–fired configuration due to its higher cooling capacity (248 TR) and high thermal efficiency (~67%), despite its higher initial investment (CAPEX ≈ USD 2 million).
The design includes the transfer of waste heat through an AISI 304 stainless steel ducting system with thermal insulation, the implementation of a high-efficiency absorption chiller, cooling towers, heat exchangers, fans, and control systems. The proposal complies with international standards (ASHRAE, ISO, AHRI) and local regulations (RETIE) and incorporates criteria of sustainability, energy efficiency, financial viability (payback < 5 years), and low environmental impact.
With this solution, Triple A would reduce operational costs and carbon emissions while providing a competitive and efficient cooling service for commercial clients, transforming an energy liability into a strategic advantage.