¿Qué es el gas natural comercial?
Los usuarios comerciales de gas natural han aumentado significativamente, incluidos hoteles y posadas, restaurantes de comida rápida y restaurantes abiertos todo el día, tiendas y comestibles, hospitales y residencias de ancianos, escuelas primarias y secundarias, colegios y universidades, grandes supermercados. y supermercados, tiendas de precios, lavanderías, edificios de oficinas, almacenes, etc. En comparación con el uso residencial, el principal objetivo del gas comercial es la calefacción.
En algunos pequeños usuarios comerciales, muchos hornos, calderas y calentadores de agua a gas son muy similares a los residenciales, sólo que con mayores capacidades. Los sistemas de calefacción de gas natural suelen instalarse en los tejados de los edificios comerciales. Estas instalaciones en tejados también tienden a estar "integradas" y "fácilmente empaquetadas" en lugar de grandes sistemas de calefacción central. Al igual que las estufas, las instalaciones en los tejados se han vuelto más eficientes y fáciles de instalar, y algunos fabricantes ofrecen estufas de gas ajustables (Figura 7.7).
Figura 7.7 Instalación de calefacción en tejado de Trane (foto con autorización del Natural Gas Research Institute)
El calentamiento de agua es la segunda área más grande de uso comercial de gas. En Estados Unidos, más del 80% de los calentadores de agua comerciales funcionan con gas natural. El agua calentada con gas natural es particularmente popular en lavanderías, salones de belleza y otros establecimientos comerciales que requieren grandes cantidades de agua caliente. En los restaurantes, los calentadores de agua a gas se utilizan para aumentar la temperatura del agua para lavar platos y cumplir con los estándares establecidos por decretos gubernamentales.
El uso de gas natural para cocinar está aumentando en restaurantes, hospitales y escuelas, lo que se ha convertido en el tercer mercado más grande de gas comercial. Muchos propietarios de cocinas sólo pueden depender del gas natural para cocinar, y en algunas zonas residenciales caras se utiliza algo de gas natural comercial. Las cocinas especiales de gas natural para restaurantes comerciales incluyen combinaciones de estufas, parrillas/sartenes de "carcasa" (reversibles) y estufas convencionales. Las cocinas de gas fueron diseñadas y fabricadas especialmente para su uso en restaurantes de comida rápida, incluidas sartenes de gran capacidad (Fig. 7.8) y sartenes poco profundas. La industria del gas natural hace que estas cocinas sean más fáciles de operar, por lo que los empleados de restaurantes de comida rápida pueden operarlas con una capacitación mínima.
Figura 7.8 Sartén de gran capacidad Frymaster (foto con autorización del Natural Gas Research Institute)
Refrigeración a gas natural
A diferencia del gas natural residencial, muchos Grandes edificios comerciales El gas natural se utiliza para regular el aire dentro del edificio como calefacción. Los sistemas centrales de agua helada se utilizan comúnmente en varios hospitales, campus universitarios y edificios de oficinas. La gran mayoría de las máquinas de refrigeración que funcionan con gas natural utilizan el principio de adsorción para producir agua de refrigeración para el aire acondicionado (Figura 7.9). Estas máquinas frigoríficas se caracterizan por un funcionamiento silencioso y sin problemas. En comparación con los refrigeradores eléctricos, los componentes de absorción de los refrigeradores de gas natural se enfrían con agua, reemplazando los químicos que pueden contribuir al calentamiento global. A medida que los gobiernos restringen el uso de estos químicos, algunas unidades de refrigeración eléctricas están siendo reemplazadas por unidades de refrigeración de gas natural.
Figura 7.9 Refrigerador de gas natural York Millennium (Fotografía cortesía del Natural Gas Research Institute)
Otro método de aire acondicionado comercial a gas natural es el enfriador impulsado por motor. Los motores de gas natural se han utilizado para alimentar la refrigeración durante muchos años, pero sólo recientemente se han producido cambios significativos y se han implementado y popularizado sistemas eficientes y compactos. El principio de la refrigeración accionada por motor de gas natural es simple: sustituir el motor eléctrico de una máquina de refrigeración convencional por un motor de gas natural. Este motor acciona un compresor que produce agua de refrigeración. Los motores de gas natural tienen características más avanzadas que los motores eléctricos en instalaciones de aire acondicionado. Por ejemplo, el motor se puede ajustar para adaptarse a las necesidades del edificio, haciendo que la refrigeración sea más eficiente. Además, el calor generado por el motor se puede recircular para generar agua caliente para su uso en otros edificios.
En general, adquirir un frigorífico propulsado por gas natural es más caro que uno con motor eléctrico convencional, pero sus costes de funcionamiento son inferiores a los de este último. Los motores eléctricos utilizados por usuarios comerciales cuestan mucho dinero durante el día o el verano. Incluso si hay irregularidades en el mercado de la electricidad, la gran mayoría de los industriales todavía no quieren precios más bajos de la electricidad durante los períodos de “pico de demanda”.
Al reducir o disminuir el costo de utilización máxima, los enfriadores que funcionan con gas natural pueden reducir las facturas de energía y de servicios públicos de los usuarios comerciales.
Algunos administradores de edificios comerciales están instalando sistemas de aire acondicionado "híbridos", que utilizan una combinación de enfriadores de gas natural y electricidad. La elección de estas instalaciones depende de la relación de precios del gas natural con la electricidad en un momento determinado. Los enfriadores de gas natural a menudo se pueden usar durante el día, cuando los precios de la electricidad son más altos, mientras que los enfriadores eléctricos se pueden usar durante los períodos "de menor actividad" durante la noche. Recientemente, un fabricante de refrigeración introdujo una unidad híbrida que combina un motor de gas natural con un motor eléctrico.
Además de los aparatos de aire acondicionado, el concepto de “refrigeración a gas natural” también se adapta a los frigoríficos que requieren temperaturas más bajas. Al igual que las unidades de refrigeración, los sistemas de refrigeración también pueden funcionar con gas natural. Estos avances en refrigeradores son muy similares a los avances en aires acondicionados y están dirigidos principalmente a reducir las facturas de electricidad. Los sistemas de construcción de los usuarios también han formado algunos patrones estándar.
Las primeras máquinas de refrigeración alimentadas por gas natural que aparecieron en el mercado fueron las de fabricación de hielo, pistas de patinaje, elaboración de cerveza, elaboración de bebidas, envasado de carne y refrigeración (almacenamiento en frío). En la década de 1990, la refrigeración por gas natural se utilizó más comúnmente en otras máquinas de procesamiento de alimentos.
Deshumidificación del aire
Otra área de crecimiento del gas natural comercial es la deshumidificación del aire, que consiste en la eliminación de la humedad del aire antes de que ingrese al sistema de calefacción y refrigeración de un edificio desde el exterior. En los años 80, los edificios comerciales se construían con muy pocos equipos de ventilación instalados. Para ahorrar energía, el aire de todo el edificio se reciclaba y sólo se mezclaba con una cantidad muy pequeña de aire fresco del exterior. Sin embargo, la gente pronto se dio cuenta de que esta práctica era muy perjudicial para la calidad del aire interior, haciéndolo viciado o incluso turbio. Como resultado, una ventilación de mala calidad a menudo conduce al "síndrome de la oficina", en el que los químicos de las alfombras y otros muebles se mezclan con el aire circulante, causando dolores de cabeza y otras dolencias.
Recientemente, la industria de la calefacción y el aire acondicionado ha cambiado sus estándares de ventilación publicados oficialmente. Es necesario introducir tres veces más aire fresco en los edificios para mejorar la calidad del aire interior. Sin embargo, los sistemas de aire acondicionado eléctricos no fueron diseñados para llevar cantidades tan grandes de aire fresco a la habitación para el intercambio de aire, especialmente en áreas con alta humedad. Los acondicionadores de aire eléctricos convencionales eliminan la humedad del aire interior mediante adsorción, lo que requiere enfriar el aire a una temperatura muy baja y luego calentarlo a la temperatura adecuada. Obviamente, esta es una forma muy ineficiente.
Por eso aparecen los deshumidificadores de gas natural. La industria del gas natural ha desarrollado una variedad de sistemas para la deshumidificación del aire a lo largo de los años. Estos sistemas utilizan desecantes (como gel de sílice) para eliminar la humedad del aire mediante adsorción. El calor del gas natural se puede utilizar para "regenerar" estos desecantes o restaurar su capacidad para absorber humedad. Estos primeros sistemas de deshumidificación de gas natural se utilizaron por primera vez en supermercados y hospitales, donde la condensación en el sistema de aire acondicionado causaría costos excesivos o incluso condiciones inseguras en el interior.
A medida que cambian los estándares de ventilación, los sistemas de secado a gas natural se vuelven más comunes (especialmente en climas húmedos). En la mayoría de los casos, se utilizan para "pretratar" (evaluar la humedad y temperatura del aire) antes de que ingrese al sistema de aire acondicionado. Se han desarrollado y comercializado varios productos, que van desde unidades de ventilación individuales hasta sistemas de ventilación más complejos que recuperan la energía del aire expulsado de un edificio y la utilizan para el secado regenerativo (Figura 7.10). Se han utilizado algunos productos de ventilación similares para reemplazar los acondicionadores de aire eléctricos de techo convencionales.
Figura 7.10 Ilustración del sistema de recuperación de energía de secado (con permiso de SEMCO) S-verano