Refrigeración Sectores de la industria

FRIGORÍFICOS desarrollo y operación

Una evaluación de sistemas de enfriamiento proporcionaría mayor eficiencia en estos cuartos fríos. Uno de los mayores retos, la profesionalización para obtener resultados en ahorro de energía.

Sofanor Alarcón.

97Casi el 55 por ciento de los alimentos que hoy se consumen en Latinoamérica y más del 90 por ciento de los que son consumidos en países desarrollados se encuentran refrigerados o han pasado por un proceso frigorífico para asegurar su calidad y vida del mismo en un periodo de tiempo conocido.

Los sistemas de refrigeración empleados que se encuentran operando con temperaturas que van desde los 5 hasta los -25 grados centígrados, tienen la responsabilidad de almacenar y distribuir los alimentos para el correcto consumo de las personas con base en su tiempo de vida y caducidad de éstos.

Más de 98 por ciento de estas instalaciones utiliza la energía eléctrica como una fuente que asegure los procesos de enfriamiento y mantenimiento frigorífico, que registra un consumo de más del 20 por ciento del total de la energía eléctrica utilizada para el sector alimentario. Afortunadamente, casi todos ellos saben que enfrían o que mantienen sus productos a las temperaturas deseadas, pero lamentablemente no más de 60 por ciento de ellos conoce el costo que representa  el enfriar sus productos, y solo 10 por ciento del último grupo conoce si el consumo de energía que tienen es el adecuado para su instalación frigorífica.

Costos en operaciones para instalaciones frigoríficas fuera del mercado –como ocurre en casi toda Latinoamérica, incluyendo muchas veces en esta estadística a España– sacan a empresas de la real competencia mercantil, además de vulnerar costos operativos que puedan asegurar la correcta rentabilidad de las empresas dedicadas al proceso, almacenamiento y distribución de productos alimenticios.

Poder comparar los costos operaciones de las instalaciones frigoríficas es vital para el desarrollo de este negocio, ya que es inadecuado operar financieramente negocios donde las variables sean verdaderas incógnitas sin solución anticipada. Lo interesante es que es posible conocer dicha información.

En 1997, el promedio del consumo energético en almacenes frigoríficos, según lo reportado por la Asociación Internacional de Almacenes Refrigerados (IARW), era de 1.6 kWh/pie3, con un promedio de 0.55 dólares por kWh .Ahora bien en la actualidad el costo integrado de la energía en media tensión es de 0.12 dólares por kilowatt, y que en los últimos años solo en México el valor de la energía se ha incrementado desde un 8 a un 18 por ciento anual, cuando la inflación oficial del país apenas alcanza de un 3 a un 4 por ciento anual; no es necesario ser grandes analistas financieros para determinar que un control de costo energético en las instalaciones frigoríficas es primordial, sobre todo cuando cada día se tiene a disposición un mayor rango de información respecto de los equipos.

Una encuesta realizada en múltiples frigoríficos en Estados Unidos ha llevado a determinar la energía que consumen en promedio los de mediano y gran tamaño, cuyos objetivos de almacenamiento son corto, medio y largo tiempo. Por consiguiente se pudieron ver las enormes posibilidades y oportunidades de ahorro de energía en el almacenamiento frigorífico.

Dicha encuesta, realizada en más de 160 instalaciones, logró determinar la existencia de la siguiente fórmula donde es posible encontrar el Consumo Específico de Energía (SEC, por sus siglas en inglés), el cual se define como los kWh por año consumidos por cada metro cúbico del volumen de almacenaje de la instalación frigorífica. Este índice se determina a través de la fórmula:

98SEC = consumo de energía anual kWh / volumen de almacenamiento
Típicamente, el SEC decrece al incrementar el volumen de las instalaciones frigoríficas, de acuerdo con la lógica regresión de la ecuación mostrada.

Algo interesante por destacar de esta ecuación de cálculo es la consistencia con estudios ya realizados en Nueva Zelanda, el Reino Unido, Holanda y Estados Unidos.

Para llegar a los resultados deseados se debe hablar de las 10  tecnologías que permiten la conservación o la eliminación del desperdicio energético que se tiene hasta el momento.

Páneles de Aislamiento con un mínimo “R” recomendado por ASHRAE
•  Correcto mantenimiento preventivo y operativo de las instalaciones
•  Tecnología de iluminación eficiente (T5 y Led)
•  Agresivos condensadores evaporativos
•  Enfriamiento de aceite por termosifón
•  Control con base en software y parametrización de datos correcta
•  Compresores con Variadores de Velocidad (VFD)
•  Control de la presión de condensación
•  Presión de evaporación flotante
•  Sensores controladores de puertas
•  Correcta estiba de la mercancía

Para muchos profesionales de la refrigeración, pueden ser términos muy conocidos, pero es casi seguro que para más de 90 por ciento de los profesionales que trabajan en esta área la correcta aplicación de estos puntos sigue siendo un tema que debe trabajarse más y mejor a nivel profesional.

Encontrando el valor promedio del SEC
En la encuesta realizada a los distintos frigoríficos desde 200 mil pies cúbicos hasta 6 millones de pies cúbicos de volumen de almacenamiento, se tuvo un promedio de aproximadamente 2.5 millones de pies cúbicos por instalación frigorífica. También este estudio basó los elementos de control en la capacidad frigorífica instalada, con lo que se obtuvieron capacidades desde los 300 hasta los 7 mil Hp instalados, y desde  178 a mil 500 toneladas de refrigeración de capacidad térmica, a distintas temperaturas de evaporación. Además, se encontraron índices SEC que oscilaron los 0.41 Kw/pie3 hasta los 3.75 Kw/pie3, los cuales demuestran que existe un enorme rango de oportunidades, aun cuando se identificaron medidas que llevaron a plantear los primeros promedios de consumo entre 1 kWh /pie3 a los 2 kWh /pie3.

Como se puede observar, esta definición lleva a plantearse que las oportunidades de eliminación del desperdicio energético en las instalaciones frigoríficas van desde un sobreconsumo de 375 por ciento, a un 188 por ciento de los valores promedio obtenidos en el estudio, sin considerar que podrían llegar a obtenerse ahorros superiores al 50 por ciento de energía, si se ve con el mejor valor alcanzado por el índice SEC en la instalación denominada “A”.

Al aplicar métodos estadísticos de dispersión de datos, se puede observar en la Gráfica 2 la curva de los valores promedio de SEC, en conformidad con el volumen de almacenamiento de las diferentes instalaciones frigoríficas encuestadas, así como la curva corregida a través de la fórmula del SEC Average Practice, que fue mostrada inicialmente.

Con base en los resultados encontrados en el estudio en cuestión y similares realizados en otros países, se pudo determinar que un valor SEC aceptable para el desarrollo y operación de instalaciones frigoríficas que sean sustentables y financieramente rentables es de 1 kWh /pie3 o 35 kWh /m3. Estos valores no deben ser fruto de la casualidad ni del simple aprendizaje empírico, sino de ingenierías que lleven a trabajar cada una de las oportunidades para mejorar las actuales y futuras instalaciones frigoríficas.

Porcentajes poco imaginables dicen que se tiene mucho por hacer en el planeta para llevar a las instalaciones frigoríficas de almacenamiento y distribución a valores razonables para su sostenibilidad y mejora financiera de las empresas dedicadas a este rubro.

Todo este trabajo comienza con una correcta ingeniería técnica y financiera para desarrollar instalaciones frigoríficas fiables y operacionalmente rentables, sin considerar en ello la magnitud del trabajo, de modo que sea posible llevar las actuales operaciones con un índice SEC de 1.4 kWh /pie3, hasta llegar al valor ideal de 1 kWh /pie3.

Lo anterior no es imposible, ya que se cuenta con todas las tecnologías e información necesaria para ello; sólo se debe tener cuidado en elegir a los asesores, ingenieros e instaladores, lo cual conlleva la enorme tarea de capacitar a los profesionales y a los desarrolladores para que puedan identificar y realizar las buenas prácticas para el diseño, instalación y operación de estos sistemas, y no caer en ese 90 por ciento de profesionales que se encuentran en el área de la refrigeración y que no han tomado más de 24 horas de capacitación profesional y certificada.

Ése es el actual desafío: profesionalización para un correcto consumo de energía y una correcta operación.
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Sofanor Alarcón Rojas
Ingeniero HVACR por la Universidad Austral de Chile; ingeniero eléctrico por esta misma Universidad y MBA de la Universidad de Buenos Aires. Cuenta con certificaciones de la USGBC, AEE y ASHRAE. Experiencia de más de 20 años en planificación estratégica, desarrollo y construcción de proyectos comerciales e industriales, así como desarrollo equipos de trabajo para ingeniería, instalación y servicios en HVAC en Norteamérica, Latinoamérica, Asia y Europa.
Conferencista internacional en procesos de negocios y ahorro de energía y eliminación de desperdicio energético para sistemas de HVACR. Consultor de negocios y operaciones de diferentes compañías de HVAC en Latinoamérica y Europa. Ex presidente de ASHRAE, Capítulo Monterrey 2012-2013, y colaborador continuo de Comités de ASHRAE.

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