Una buena selección de equipos, así como un análisis de cuáles son las necesidades reales de una empresa, permiten llegar a un nivel de utilización óptimo, en el que la capacidad instalada cumple a la perfección con las demandas de la planta.
Por Alejandra García Vélez
Sin lugar a dudas la disminución de los costos de operación y la búsqueda de una mayor eficiencia en el sistema serán siempre preocupaciones de los técnicos en refrigeración al analizar el desempeño de las plantas productivas. Pero encontrar el equilibrio entre la capacidad seleccionada y la capacidad real requerida para llegar a un punto de funcionamiento óptimo no es tarea fácil.
Precisamente, ese fue el tema que abordó Mauricio Baena, Gerente Thermal Engineering S.A.S., uno de los conferencistas invitados a la octava versión de RefriAméricas 2011 que se realizó en la ciudad de Medellín los pasados 16 y 17 de junio.
"Capacidad seleccionada vs. capacidad real requerida: evite la sobre/sub utilización en sus plantas productivas" fue el título de la charla liderada por este profesional en la que abordó, entre otras cosas, algunos parámetros a tener en cuenta para optimizar el desempeño de los equipos y procesos dentro de la planta.
Optimización de recursos
La posibilidad de aprovechar mejor la tecnología de la empresa, tener una menor inversión inicial, una identificación clara de los puntos operativos del sistema, mayor eficiencia y menores costos de operación son algunas de las razones por las que es importante evaluar cuál es la capacidad real requerida de forma que se puedan modificar los parámetros de operación.
El primer paso en esta evaluación es pronosticar con exactitud la carga térmica según la necesidad de refrigeración específica; para lograrlo, el trabajo inicial de reconocimiento debe de ser tan completo como sea posible y debe incluir un análisis de la temperatura ambiente de diseño, temperatura de almacenamiento y humedad relativa. También se deben tener en cuenta las dimensiones, el aislamiento, tipo de construcción y orientación, así como la infiltración a carga térmica por cambio de aire, el producto a refrigerar y las cargas misceláneas.
Lo anterior es importante en la medida que permite garantizar una operación confiable y rentable, a la vez que facilita una selección adecuada de los equipos. “Los clientes antes de comenzar a definir los equipos de un sistema de refrigeración, deben hacer un trabajo consciente y contar con la suficiente cantidad de información para poder hacer un calculo juicioso de la carga térmica necesaria a vencer”, indicó Baena.
“Una vez se tenga estos parámetros de diseño claros, se debe procurar hacer el mejor uso de la tecnología disponible tanto en comprensión, como en intercambios de calor con el fin de seleccionar la opción mas eficiente”, agregó.
Pero estos no son los únicos factores a tener en cuenta. Al momento de dimensionar la carga frigorífica existen otras consideraciones; por ejemplo, se debe pensar en el tema de la locación, la inversión en infraestructura y la programación de la producción. Según explica Baena, estas variables muchas veces no exigen una inversión financiera, por el contrario permiten acceder a equipos de refrigeración de menor valor generando ahorros para la compañía.
Refrigeración eficiente
Para el experto, uno de los puntos claves que debe abordarse es la temperatura de almacenamiento y humedad relativa. En ese sentido es importante recordar que la naturaleza del producto determina la humedad relativa deseable en la cámara de almacenamiento y esta, a su vez, dictamina el DT aproximado entre el aire dentro de la cámara y el refrigerante en el evaporador.
A lo anterior Baena agregó que alrededor de las cámaras es necesario definir la temperatura externa para calcular la transferencia por paredes. También, en torno a los equipos, se debe definir el diseño de temperatura de condensación del compresor, la ventilación para la sala de maquinas y el tamaño del condensador.
En cuanto a la infiltración de carga térmica por cambio de aire, Baena señaló que el calor entra a un recinto a través de las aperturas de las puertas. “Conociendo la localización, el tamaño, el número de puertas, y la temperatura a la cual están expuestas, será mas fácil determinar la carga térmica por infiltración”.
Asimismo, Baena recuerda que la cantidad de renovaciones de aire por hora son fundamentales para lograr un sistema más eficiente. Para elegir el parámetro ideal hay que tener en cuenta el objetivo del sistema de refrigeración y el tipo de proceso a realizar.
El profesional recomienda, por ejemplo, un mínimo de 40 y máximo 80 cambios de aire para procesos de conservación en congelación; entre 20 y 30 para cámaras de corte, para las cámaras de enfriamiento de carne recomienda entre 80 y 120 y entre 150 y 300 para túneles de congelación rápida. En general Baena indica que la formula para encontrar el número ideal de renovaciones es:
Q (caudal en m3/hora) = volumen del cuarto X renovaciones/hora.
Consideraciones finales
Aunque las anotaciones anteriores se pueden y deben tener en cuenta de manera preventiva; también hay factores que pueden llegar a indicar que se está presentando una sobre-utilización. Generalmente el desgaste prematuro de los equipos, el continuo ciclaje de estos y la operación constante a presiones excesivas son indicadores de que es necesario evaluar el funcionamiento de la planta.
Un ejemplo puntual que comparte Baena se refiere a una empresa de lácteos, en la que tras una evaluación detectó que se estaban juntando el recibo de la leche con la pasteurización. Lo anterior creaba una demanda de potencia 100 h.p.; pero al hablar con el área de producción se decidió que se podían separar los dos recibos y de esta forma el tamaño del equipo disminuyó a 50 h.p.
En ese sentido, la recomendación final de Baena para evitar la sobre o sub utilización de la planta es “estudiar muy bien las variables por fuera de la frontera de aquello que va a ser refrigerado y que inciden en la carga térmica”.
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