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Chimeneas a la carta matematicamente respetuosas con el medio ambiente

Nova: Chimeneas a la carta matematicamente respetuosas con el medio ambiente

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sexta-feira 26/01/2018 10:07

Estufas, sistemas de ventilación y tubos de acero inoxidable integrados en el paisaje dibujan un nuevo panorama en el consumo energético. La combustión limpia llegó para quedar. Pero, ¿cómo conseguir chimeneas sofisticadas y sostenibles? Dinak, empresa gallega puntera en el sector, recurre a la simulación en la nube mediante computación de alto rendimiento como ventaja competitiva. Este método de cálculo avanzado le permite diseñar el producto más acomodado para cada hogar o industria en una semana, minimizando el número de prototipos físicos necesarios.

Los gases liberados por estufas de gas, chimeneas de leña o calentadores que funcionan mal pueden llegar a ser muy peligrosos. Se calcula que cada año en España sufren intoxicaciones por monóxido de carbono (CO) entre 5.000 y 10.000 personas. Pero el control de los gases y la búsqueda de una excelente ventilación, es posible. El empleo de tecnología de última generación por parte del sector consigue emisiones cero.

¿Dónde está el secreto de las nuevas chimeneas? En la simulación numérica. La recreación de la realidad empleando métodos matemáticos y potentes computadores permite generar modelo a partir de una serie de variables proporcionadas por el diseñador. La posibilidad de recrear y representar de forma virtual procesos y productos sin necesidad de prototipos físicos, tan costosos en tiempo y dinero, empezó a incorporarse a los procesos industriales en los años sesenta.

La simulación o modelización numérica supuso una revolución en la industria, enterrando lápiz y papel. Las empresas no tardaron en darse cuenta de la ventaja que suponen obtener la mejor versión digital de aeronaves, buques, parques, edificios o plataformas energéticas antes de la construcción final.

La empresa gallega Dinak encontró en este método a varita mágica para fabricar chimeneas, "a la carta". Buscaba una solución para ganar competitividad creando el diseño más acomodado para cada hogar o fábrica en función del espacio, las medidas, el aspecto y los estándares de calidad. Con la simulación de sus diseños a través de la computación de alto rendimiento a empresa es quien de ahorrar ate 50.000 euros anuales y de obtener el producto final en una semana, cuando antes tardaba alrededor de un mes.

La modernización de un sector

Las exigencias ambientales para conseguir una combustión más limpia provocaron un cambio de mentalidad en las últimas décadas. Objetivo: ser más sostenibles. El deber de cuidar las emisiones de CO2, principal causante del calentamiento de la atmósfera, perfiló un panorama en el consumo energético sin sitio para chimeneas abiertas o estufas tradicionales exentas de control.

Pero, ¿cómo conseguir esa reducción de emisiones y mayor eficiencia en el uso de la energía calorífica? Optimizando el diseño de chimeneas gracias a las tecnologías de computación avanzada.

Dinak, con sede en Vigo y más de tres décadas de trayectoria en este sector, precisaba avanzar en la fabricación de chimeneas modulares concéntricas de acero inoxidable con un circuito estanco de combustión. Antes de aplicar la simulación numérica, necesitaba un mes de trabajo para el diseño y la prueba de una nueva chimenea. Cada producto requería el esfuerzo de tres ingenieros y dos técnicos para testear las diferentes opciones, diseñar los prototipos y verificar el cumplimiento de las normas.

Pruebas con cálculos complejos

En el proceso de avance entran muchas variables y la empresa sabía que las pruebas físicas no son factibles en términos de coste y de tiempo. ¿Cuál fue el paso determinante? Emplear computación de altas prestaciones para conseguir una simulación en la nube el más detallada posible, con pruebas y visualización digitales en la búsqueda del diseño más acomodado para cada caso y sin necesidad de prototipos físicos.

La operación implica cálculos complejos que definen el diseño de las piezas. Esta solución tecnológica basada en la simulación numérica, con código abierto OpenFoam, es accesible para la empresa gracias a los recursos del Centro de Supercomputación de Galicia (CESGA). De este modo, Dinak cuenta con un equipamiento de cálculo exhaustivo y rápido para conseguir chimeneas optimizadas. El modelo de simulación diseñado polo Centro Tecnológico Aimen y la interface hecha a medida por el Grupo de Arquitectura de Computadores de la Universidad de la Coruña permitió la Dinak configurar las simulaciones, ejecutarlas y visualizar los resultados en la pantalla del ordenador.

Tiempos y costes inferiores

¿Lo más sorprendente? Menos tiempo y más beneficios. Con la adopción de la simulación numérica, la empresa ahorra más de un 90% de los costes asociados al diseño de cada modelo de nueva chimenea. Adicionalmente el proceso pasa a realizarse en una semana cuando antes llevaba un mes. Actualmente Dinak, con presencia en siete países a través de delegaciones en Francia, Italia, Bélgica, Alemania, Reino Unido y Polonia, desarrolla entre tres y cuatro nuevos productos al año.

La sofisticación de las chimeneas y sistemas de ventilación se percibe también en los controles de calidad europeos que ahora, gracias a la simulación numérica, la compañía pasa con cero errores.

El sistema de cálculo de altas prestaciones proporcionado por el Cesga supuso para Dinak un antes y un después. La colaboración de la Universidad de la Coruña y del Centro Tecnológico Aimen en la introducción de la simulación en los procesos de la empresa completó el círculo de un avance basado 100% en el Sistema Gallego de I+D+i. El desafío superado amplía los horizontes de Dinak, que avanza en la colocación de estufas y sistemas de ventilación de nueva generación en 24 mercados.

 

 


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