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En el marco del proyecto FIC “Incorporación de tecnologías innovadoras para aumentar la competitividad en instalaciones de embalaje y frío para manzanas y cerezas de exportación en la Región de O’Higgins a través de eficiencia energética y energías renovables”, de la Fundación de Desarrollo Frutícola, FDF y que cuenta con el financiamiento del Gobierno Regional de O’Higgins – FIC 2013, el Centro de Innovación Energética (CIE) de la Universidad Santa María ejecutó una Auditoría Energética a 10 plantas representativas del sector entre enero y abril de este año.
Bajo un análisis de reducción en los costos operacionales y un aumento del nivel de competitividad de las plantas, Cristián Arancibia, Sub Gerente de Proyectos de la FDF, consideró que son fundamentales en la solución de dichos problemas la Eficiencia Energética y las Energías Renovables. En ese contexto, solicitó al CIE, encabezado por el profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica, Jaime Espinoza –con el apoyo del ingeniero Marcelo Cataldo y seis alumnos en práctica industrial– la ejecución de esta etapa del proyecto que está previsto en un plazo total de dos años.
Los objetivos fundamentales del estudio fueron: determinar la línea base de consumo para los equipos de frío y cadena de empaque de manzanas y cerezas de 10 plantas de embalaje y frío, analizando las variables que influyen en su comportamiento energético, distinguiendo entre cargas de origen eléctrico y térmico; determinar los usos y costos de energía eléctrica y térmica en equipos relacionados; generar indicadores de desempeño tanto productivos como energéticos en cada planta, de manera que permita comparar sus condiciones de funcionamiento actuales año a año y con plantas similares; y definir un plan de acción con medidas de eficiencia energética, ordenadas por nivel de inversión y periodos de retorno de la inversión.
El profesor Jaime Espinoza explica que “se identificaron y cuantificaron las fuentes y costos de energía utilizados en la empresa a fin de obtener información para efectuar y validar los potenciales cambios o innovaciones pertinentes, así como también se analizaron las cuentas eléctricas, tarifas y pago de multas por factor de potencia”.
Dentro del consumo eléctrico total de una planta, casi un 50% se va a los compresores de amoníaco, un 17% a los túneles de prefrío y un 14 % a las cámaras de mantención, por lo que el análisis de uso eficiente se centró en estos sectores.
El consumo de gas licuado se concentra en grúas horquillas, consumo propio del packing –que corresponde a calderas que calientan el agua de los procesos (lavado de manzanas) – y agua de duchas. En tanto, la iluminación perimetral de los packing funciona normalmente desde el atardecer al amanecer, con potencia instalada de unos 80 kW. “El consumo de agua en procesos es relevante y si bien casi todas las plantas disponen de una fuente de extracción propia, existen otras que utilizan agua potable donde se hace necesario modificaciones para operación en circuito cerrado”, destaca el académico.
Asimismo, se realizaron mediciones en diferentes tipos de compresores, de pistones y tornillo y se determinaron ineficiencias al cambiar su capacidad de carga, “recomendándose un control centralizado de distribución de cargas, así como la utilización de “partidores suaves” o “soft start” para evitar el alto consumo en la partida. Igualmente las condiciones ambientales afectan su operación ya que para una determinada carga del compresor, el consumo tiende a aumentar hasta en un 10% conforme transcurre el día, por lo que una mejora en la ventilación de la sala para bajar dicha temperatura podría mejorar tal condición”, señala Espinoza.
En el análisis, además, se determinaron tres indicadores energéticos para evaluar el desempeño de plantas y poder así comparar diferentes temporadas, así como también con otras empresas similares: Indicador de consumo específico de electricidad kW/h por tonelada procesada en la temporada, cuyos valores se ubican entre 30 (plantas pequeñas) a 200 (plantas grandes); indicador del consumo específico de gas/lts LPG por tonelada de fruta procesada en la temporada, con valores entre 0,5 a 2,2; e indicador del consumo específico de metros cúbicos de agua por tonelada de fruta procesada, que para las plantas puede variar entre 1,5 a 3,0.
Las oportunidades para las empresas encontradas en el estudio, señalan que entre las medidas a adoptar, éstas debieran: Realizar recambio parcial de compresores, ya que su consumo representa casi el 50% del consumo total de la planta, y para ello se debe usar compresores más eficientes o con mayor elasticidad de trabajo; un Control Centralizado, que permita operar de manera más eficiente el sistema de refrigeración; Agua Caliente con Energía Solar, centrándose en ahorrar gas utilizando la energía solar abundante de la zona; el Calentamiento de agua usando el sistema de refrigeración, a través de la descarga del mismo, lo que sirve para calentar agua, llevando ésta a valores de 15ºC a 35ºC, ideal para el lavado de manzanas, duchas y casino.
Asimismo, se plantea el uso de Iluminación Perimetral, donde se considera energía solar fotovoltaica en reemplazo de consumos eléctricos convencionales y el uso de focos LED en reemplazo de los focos actualmente utilizados de 400 Watt; y Hornos de Secado, mediante un aprovechamiento de la energía de gases de combustión para así precalentar el aire entrante.
“No se debe dejar de lado que la eficiencia energética está asociada a las buenas prácticas de operación, y se debe combinar la educación con sistemas de control, pudiendo considerar desde ya sensores de movimiento conectados a los interruptores de iluminación para evitar utilización innecesaria de iluminación en recintos no ocupados o no productivos; charlas de uso eficiente de la energía; control de cierre de puertas en zonas refrigeradas; reubicación de equipos que deben enfriarse y están expuestos a la radiación directa del sol; y luminarias de menor consumo y mayor eficiencia”, puntualiza el Director del CIE
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