Cap.-8 Uso eficiente de energéticos y aprovechamiento de energía residual.

LINEAMIENTOS PARA EL DISEÑO DE PLANTAS PROCESADORAS DE ALIMENTOS. Capítulo.-8

Contenido Objetivos

1. Conceptos Básicos.

2. Estructuración y alcance del Anteproyecto.

3. Bases de Diseño y Cálculos preliminares.

4. Flujos de Proceso.

5. Diseño de HACCP , POES

6. Sistemas constructivos.

7. Manejo eficiente de insumos de servicio y efluentes.

8. Uso eficiente de energéticos y aprovechamiento de energía residual.

9. Equipamiento básico y opcional de alta rentabilidad.

10. Estimación de inversión.

11. Conceptos teóricos de una instalación modelo sustentable.

12. Bibliografía

Lineamientos Para el Diseño de Plantas Procesadoras de Alintos

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Consultoría en Agro negocios Ing. Sergio Muñiz Mares [email protected] tel. (55) 5555-5283 Cel. 55 -1287 1778 México, D.F. – Monterrey, N.L.

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8.- Uso eficiente de energéticos y aprovechamiento de energía residual.

8.1.- Uso de energía eléctrica. Consideremos ahora el uso de energéticos en el diseño de proceso de alimentos. La potencia eléctrica del equipamiento representa una carga térmica en las áreas refrigeradas de proceso, frigoríficos, andenes, etc. Por ejemplo, el calor generado por cada Watt utilizado digamos en el alumbrado, es disipado por el sistema de refrigeración. Entonces el consumo unitario de la energía para luminarias es de: W requeridos p/iluminación =1 W de la lámpara + 1 W para disipar el calor generado. Ahora bien, el sistema de enfriamiento es una cadena de ineficiencias, tanto térmicas como mecánicas y eléctricas. La conducción del fluido refrigerante a los evaporadores tiene una pérdida de presión y temperatura en su trayectoria. Digamos arbitrariamente que es del 5%, entonces a la eficiencia de conducción, le llamaremos E1 = 0,95. La eficiencia mecánica del compresor para succión y descarga del flujo del refrigerante será E2= 0,95. El motor eléctrico conectado al compresor, asumiendo que sea de alta eficiencia será E3= 0,90. Otros factores de ineficiencia como son: suciedad e incrustación en condensadores, ventiladores y bombas de recirculación, presiones de descarga, COP, etc. nos darán un E4= 0,90. Asumiremos que no hay pérdidas en las líneas de distribución eléctrica. Entonces, la suma de potencia será: 1 W de la lámpara + (1 W para disipar el calor / E1*E2*E3*E4) = 2.37 W Es decir, una luminaria fluorescente de 2 x 32 Watts, en un área refrigerada, en realidad consume 2 x32 x 2.37= 152 Watts. El mismo factor es aplicable a todas las cargas eléctricas y fuentes de calor en áreas refrigeradas y todas representan cargas térmicas para el sistema. También hay que considerar las cargas térmicas externas como son: las ganancias de calor por transferencia en muros, cubiertas y pisos cuando el área refrigerada colinda con exteriores o áreas más calientes. El cálculo mostrado es muy conservador, pero nos sirve para establecer los siguientes criterios y recomendaciones en el diseño de instalaciones de equipamiento:

1. En el cálculo de alumbrado, se deberán cumplir los requisitos normativos de densidad de lúmenes por m2 según la actividad de cada área o punto de inspección.

2. Cualquiera que sea el sistema constructivo, es recomendable que además del aislamiento en techos o cubiertas, se utilicen en áreas de proceso y pasillos, plafones de paneles aislantes. Esto permite que la mayor parte de tuberías y líneas de servicio queden ocultas y ventiladas junto con los balastros de las luminarias (cuando esto sea aplicable). En muros y pisos, el costo adicional de mayores espesores de aislamiento, es recuperable a mediano y largo plazo en términos de ahorro de energía.

3. La altura de piso terminado a techo será la mínima funcional. Esto permite seleccionar luminarias con menos potencia para un mismo nivel de iluminación requerido. Además


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se reduce el volumen de aire de recirculación a refrigerar o acondicionar y consecuentemente la potencia de los ventiladores.

4. Todos los equipos eléctricos locales de distribución de fuerza y control deberán ubicarse en pasillos o cuartos segregados de las áreas refrigeradas. Desde luego, algunos cuartos de tableros eléctricos requerirán acondicionamiento de aire.

5. Siempre que sea posible, es recomendable separar las unidades de potencia hidráulica, neumática o de vacío requeridos por equipos dentro de un área de proceso.

6. Todos los motores eléctricos deberán seleccionarse de acuerdo a la potencia requerida sin sobredimensionar. Y preferentemente con clasificación de eficiencia “Premium” (mayor de 90%). Es recomendable, dónde sea adecuado, el uso de motores hidráulicos, que son más compactos, de más fácil limpieza, y mejor control de velocidad y aunque finalmente el trabajo mecánico se convierte en calor, una buena parte de éste se queda en el conjunto unidad hidráulica y motor eléctrico ubicados fuera del área. Un ejemplo de esto pueden ser los motores de bandas transportadoras en salas de corte y deshuese.

7. Las áreas de cocimiento deberán estar separadas con ventilación hacia el exterior y con accesos de cierre rápido. Un ejemplo de esto lo vemos en el dibujo de la Fig. 4.2 marcadas en rojo. Otro ejemplo es el área (6) de la Fig. 3.3 donde se ubica el equipo de empaque al vacío y túnel de termo encogido, ésta área requiere solamente ventilación.

8. En la Fig. 4.2 vemos también señalada una antecámara. Esto es porque las áreas colindantes son congeladores. La función de una antecámara refrigerada no es tanto mantener una temperatura baja, sino evitar que la humedad de exteriores llegue hacia los congeladores, lo cual representa un problema de congelación no sólo en el evaporador, sino también en puertas y pisos. El evaporador de la antecámara condensa la humedad antes de llegar al congelador. En ese sentido, hay casos especiales en donde es favorable una fuente de calor (ubicada a la salida del evaporador). Esto fuerza al evaporador a una mayor condensación de la humedad del aire circulante produciendo un ambiente más seco. Ejemplo de estos casos son: Cuartos de envase de carne seca o harina de nopal, y en general, en espacios en donde se requiera que la humedad del aire sea mínima o controlada. En otros casos se requerirán mayores niveles de humedad del aire, por ejemplo en cámaras de fermentación de masa madre para panadería.

9. Para todas las instalaciones eléctricas industriales, el costo del consumo de energía tiene un factor muy importante: Los picos de demanda o demanda máxima. Esto quiere decir que cuando varias cargas eléctricas importantes arrancan de manera simultánea o en un corto período de tiempo, el pico de demanda máxima se registra en el medidor del proveedor de energía eléctrica y constituye un costo adicional en función de su magnitud. De modo que para un mismo consumo total de energía eléctrica en un


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lapso de tiempo, la diferencia en costo es la demanda máxima. Los motores eléctricos en particular consumen mucha energía en el período transitorio de arranque.

Dependiendo del tamaño de la instalación, es importante considerar las siguientes recomendaciones de equipo opcional:

Para motores eléctricos mayores de 20 HP, usar arrancadores de estado sólido de arranque suave.

El uso de contactores para circuitos eléctricos de alumbrado y otras cargas permite secuenciar el arranque mediante un PLC.

Equipo centralizado de medición de parámetros eléctricos que permitan una gráfica de perfil de carga en tiempo para poder programar el arranque de las cargas más importantes. Estos equipos se pueden usar también de manera local en las cargas eléctricas más grandes.

El uso de reservorios térmicos, lo cual analizaremos más adelante.

8.2.- Uso de energéticos combustibles. En mayor o menor medida, el proceso de la mayoría de los alimentos demanda enfriamiento para conservación o congelamiento. Y calentamiento para cocción, secado o para empaque al vacío. Y en la totalidad, se requiere el uso de vapor o agua caliente para lavado y sanitización. Para el calentamiento o generación de vapor se utilizan comúnmente combustibles como el gas (butano o propano), diesel o combustóleo. Son fuentes de energía no renovables que demás se consideran no primarias, puesto que igual que la energía eléctrica, requieren un proceso para su producción y transporte. Uno de los procesos de alimentos más utilizados, en donde se requiere calentamiento y enfriamiento, es la pasteurización. Se utiliza para alimentos envasados en vidrio o lata, en fluidos líquidos o semi-viscosos, como en la industria láctea o bebidas en general. En la industria cárnica el enfriamiento inmediato de los paquetes sellados al vacío y termo encogidos, produce un efecto de pasteurización en la superficie de la carne. La pasteurización consiste en un calentamiento del producto a cierta temperatura, mantenimiento de dicha temperatura, seguido de un enfriamiento de choque. Esto elimina los agentes patógenos sin destruir las propiedades alimenticias del alimento. Uno de los procesos más eficientes en el uso de energía para enfriar y calentar, es la pasteurización rápida, HTST por sus siglas en inglés (Alta Temperatura en Corto Tiempo). Analizaremos un ejemplo, para utilizar los conceptos en diversos procesos de otros campos. La Fig. 8.1 Muestra una curva típica de Temperatura vs. Tiempo para un proceso continuo de pasteurización de leche.


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En la gráfica, la temperatura se eleva a 72°C y se mantiene durante 15 seg. Después de lo cual, se enfría rápidamente hasta 4°C. En el proceso, normalmente de incluye un tratamiento de homogenización y deodorización tal y como se muestra en el siguiente diagrama simplificado.

Fig. 8.1

Fig. 8.2

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En la Fig. 8.2 La leche cruda se bombea (1) Hacia la sección intermedia del pasteurizador, el cual es un intercambiador de calor del tipo de placas y empaques en el que el medio de calentamiento o enfriamiento fluye por un lado de la placa y el producto por la otra cara a contra flujo produciendo una transferencia de calor efectiva en función del área de transferencia o número de placas. Las tres secciones de intercambiadores están conectadas para el flujo del producto y las secciones de los extremos tienen un flujo independiente de calentamiento o enfriamiento. La leche cruda fría, se precalienta en la sección (2) llamada de regeneración, con el flujo de la leche caliente de retorno. La leche pasa a la sección (3) de calentamiento por contacto indirecto de un flujo de agua caliente producido por una bomba, y un tanque con inyección de vapor (4), la inyección de vapor se regula para el control de la temperatura deseada. En el arranque, la leche se recircula mediante una válvula diversora hacia el tanque de balance antes de la bomba (1) o a drenaje para desplazar el agua de empuje inicial. Una vez que se llega a la temperatura de pasteurización de 72°C, el flujo se desvía hacia el serpentín (5) dimensionado para que el tiempo de residencia sea de 15 seg. , de acuerdo a la gráfica de la Fig. 8.1. En la línea de leche caliente se inyecta vapor (6) y la mezcla diluida pasa a un tanque tipo ciclón (7) llamado deodorizador, en donde el agua adicionada por el vapor, se evapora por el efecto de vacío producido por un condensador de casco y tubos mediante un flujo continuo de agua de enfriamiento que puede ser el agua de la cisterna. El efecto de inyectar vapor y luego removerlo, es que las substancias volátiles que producen mal olor, son arrastradas junto con el condensado mediante una bomba (9), hacia el drenaje. La leche caliente y desodorizada pasa luego al homogenizado (10), el cual es una bomba de pistones que hace pasar el flujo a altas presiones por orificios pequeños para desintegrar los glóbulos de grasa de la leche y hacer una mezcla homogénea que evita que la grasa se separe de la leche. La leche caliente, desodorizada y homogenizada pasa luego al puerto de entrada (11) de la sección intermedia del pasteurizador, en donde se pre enfría con el flujo de entrada de leche cruda. El enfriamiento final se realiza en la sección (12) mediante el contacto indirecto de un flujo de agua helada (13) producida por un evaporador de serpentín con un espesor de hielo en un recipiente llamado banco de hielo (14). La leche pasteurizada, desodorizada, homogenizada y enfriada a 4°C en un proceso continuo, sale hacia el depósito de leche pasteurizada (15). El banco de hielo es un reservorio térmico de gran utilidad utilizado desde hace muchos años. En plantas pequeñas se utiliza para almacenar hielo para un flujo de agua helada utilizada para el pasteurizador. Correctamente dimensionado, la ventaja es que el equipo de refrigeración puede trabajar las 24 hrs. todos los días, para satisfacer la demanda de refrigeración concentrada en, digamos un turno del día. Esto significa que la capacidad del equipo de refrigeración será mucho menor en comparación con un equipo de demanda instantánea. Entonces, un equipo pequeño menos costoso de trabajo continuo, representa una curva de de consumo eléctrico más plana sin picos de demanda y sin el consecuente costo adicional, según vimos en la sección anterior de éste capítulo. Por otro lado, los intercambiadores de calor en el pasteurizador, son un ejemplo de aprovechamiento de energía residual tanto de calentamiento, como de enfriamiento. Analicemos en detalle su funcionamiento en la Fig. 8.3.


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En la Fig. 8.3 la parte central del pasteurizador es la sección de regeneración. El intercambio de calor se realiza entre la leche cruda de entrada a 7°C la cual se precalienta con la leche pasteurizada a 72°C, la cual cede su calor al mismo tiempo que se pre enfría. La leche precalentada llega a la sección de calentamiento en donde el medio circulante es el flujo de agua caliente producido por la bomba que succiona de un tanque con inyección de vapor. Típicamente, la leche entra a la sección de calentamiento a 45°C, entonces el diferencial de calentamiento es de 72°C – 45°C. En el otro extremo, la leche pre enfriada entra a la sección de enfriamiento a 12°C y se enfría a 4°C. Como vemos, Las cargas térmicas para calentamiento y enfriamiento se reducen considerablemente y la recuperación de calor se define en porcentaje de acuerdo al diseño del área de transferencia de calor. Comúnmente este porcentaje es de 80 a 90% en la sección de regeneración. El diseño de un pasteurizador de éste tipo, consiste en una prensa en donde se intercalan las placas cabezales con los puertos de entradas y salidas, y las placas de transferencia individuales con empaques en bordes y orificios. El sistema es modular, de modo que se pueden agregar o quitar placas de acuerdo a las necesidades. En conclusión, una manera efectiva de ahorro de combustibles es el aprovechamiento de fuentes de calor desperdiciadas que pueden ser recuperables.

Fig. 8.3


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8.3.- Aprovechamiento de energía residual. Es posible obtener ahorros importantes en combustibles, energía eléctrica y agua, si podemos identificar y aprovechar la energía residual de los diversos procesos. La energía residual más importante es el calor en los agentes que sirven como medio de calentamiento o enfriamiento. El calor es la propiedad asociada a la temperatura. De modo que la energía residual puede estar tanto en un medio caliente como frío, que no son utilizados al 100% en un proceso. De hecho una buena parte de la energía es desaprovechada. Un ejemplo típico es la generación de vapor en una caldera, empezando por el hecho de que parte del poder calorífico liberado en la combustión, escapa por la chimenea, las líneas de conducción tienen perdidas por transferencia y condensación y el uso final del vapor o agua caliente para cualquier proceso o lavado, da como resultado calor que se va al drenaje. Por otro lado, en procesos donde se utiliza agua fría en contacto directo con alimentos, gran parte se desperdicia. Los conceptos estudiados en el ejemplo del proceso HTST son aprovechables para diversos procesos de alimentos. Consideremos el siguiente ejemplo.

La Fig. 8.4 muestra el área de envasado en vidrio de nopal en salmuera. El proceso incluye un túnel de pasteurización. El tratamiento de choque térmico es muy común para muchos tipos de alimentos que se envasan tanto en vidrio, como en latas o bolsas termo selladas.

Fig. 8.4


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La Fig. 8.5 muestra un esquema simple del túnel de pasteurización en donde Q1 es el calor añadido para calentamiento mediante un baño de agua caliente y Q2 es el calor removido en el enfriamiento. En la Fig. 8.5 se añaden una sección de pre enfriamiento y otra de precalentamiento, en la primera se remueve parte del calor que llamaremos calor de recuperación QR, éste se añade a la sección de precalentamiento. Dado el diferencial de temperaturas entre ambas secciones, la perdida y ganancia de calor en ambas, permite que Q3 y Q4 sean menores a Q1 y Q2 respectivamente y por consecuencia menor consumo de energía para calentamiento y enfriamiento. Puesto que el flujo de producto es continuo, se mantiene el efecto de choque de temperaturas. El mismo arreglo se puede aplicar para una empacadora de cárnicos en la línea de sellado al vacío y termo encogido en donde se recomienda además un túnel de enfriamiento que sirve como choque térmico y además reduce la merma por pinchaduras de bolsas y mayor vida de anaquel. Otro ejemplo de desperdicio de energía de calentamiento y enfriamiento es el proceso de cocimiento de salchichas y jamones. Consideremos primeramente una instalación pequeña.

Fig. 8.5

Fig. 8.6


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La Fig. 8.7 muestra un sistema de cocimiento por inmersión en pailas para calentamiento. El agua se calienta mediante un intercambiador tipo tubular con inyección de vapor que se ubica en el fondo de la paila. El producto crudo, salchichas o moldes de jamón se manejan en racks Mediante un riel y polipasto. Al término del cocimiento, el producto caliente se transfiere a una paila de agua helada suministrada por un enfriador que puede ser de tipo evaporador de cortina o de placas. Después de varios ciclos de proceso o cambio de tipo de producto, el agua caliente y fría con residuos de colorantes y partículas orgánicas, es desechada al drenaje. El proceso descrito es muy común y se utiliza para producciones de gran escala. Aunque hay equipos de proceso continuo más eficientes, éstos representan un monto considerable de inversión. En general, la mayoría de los alimentos preparados requieren cocimiento u horneado y enfriamiento. Los equipos básicos más comúnmente utilizados para el aprovechamiento de fluidos con energía residual son: equipos de bombeo, intercambiadores de calor y recipientes con aislamiento térmico. Las tecnologías alternas para generación y/o aprovechamiento de calor y frío son entre otras: Las bombas de calor y los sistemas de absorción. De los intercambiadores de calor más eficientes, el de tipo de placas como el descrito en el ejemplo del proceso HTST, son muy utilizados porque ocupan solo una fracción de espacio comparados con los de casco y tubo o del tipo cabezales y tubos. La fig. 8.8 muestra en forma esquemática, un arreglo para hacer más eficiente el proceso de cocimiento y enfriamiento de salchichas arriba citado.

Fig. 8.7


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En la paila de cocimiento (1), el agua circula en un circuito formado por la bomba (2) y el conjunto de intercambiador y recirculación de agua caliente e inyección de vapor. El arreglo es similar al de la fig. 8.3 (calentamiento HTST). El rango de temperaturas para cocimiento es de 80-85°C. El calentamiento es más rápido y uniforme y se elimina el calentador tubular dentro de la paila, el cual dificulta la sanitización del recipiente. El mismo circuito se utiliza para recirculación de lavado. Después del ciclo o ciclos de cocimiento, el agua caliente residual se transfiere mediante la bomba (3) hacia un intercambiador más pequeño (5) en donde cede calor mediante contacto indirecto al agua potable de la línea de alimentación al recipiente de acumulación con aislamiento térmico (6). El agua potable precalentada alimenta a la paila de cocimiento para un nuevo ciclo de proceso. Una vez aprovechado el calor del agua residual, se desecha al drenaje o a un tratamiento para eliminar residuos orgánicos y colorantes del producto. La bomba (3) se selecciona de baja capacidad de caudal para facilitar el intercambio de calor en el recuperador. En la línea de descarga de la bomba (3), se conecta mediante válvulas de retención (check) otra línea de agua caliente recuperada (10) como se explica en los diagramas del proceso de enfriamiento y sistema de refrigeración. En la Fig. 8.9, se muestra un arreglo similar al anterior, solo que para enfriar el producto. El producto cocido y caliente se transfiere a inmersión en la paila (2). El agua fría re circula hacia un intercambiador de enfriamiento mediante agua helada producida por el enfriador (8)

Fig. 8.8


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En el ejemplo del proceso HTST (Fig. 8.2), vimos el concepto de reservorio térmico ejemplificado por un banco de hielo. Existen diferentes tipos de reservorios térmicos para enfriamiento como pueden ser una maquina de hielo en escamas y un depósito; o un recipiente aislado para una solución de glicol a temperaturas debajo de 0°C. Para este ejemplo de proceso, la recomendación es que el enfriador (8) sea del tipo reservorio térmico.

Ahora, el depósito de recuperación (7) es un recipiente con aislamiento para frío. El mismo principio de recirculación y manejo de agua residual es aplicado tanto para cocimiento como para enfriamiento, con la siguiente diferencia: en el recuperador, el agua residual absorbe calor por intercambio con el agua potable. Resulta obvio que el agua remanente de desperdicio aún conserva cierta cantidad de energía residual. Es decir, en el cocimiento el agua residual hacia drenaje tiene una temperatura más alta que el agua potable, pero es calor poco aprovechable. De igual manera, en el circuito de enfriamiento, el agua residual que sale del recuperador tiene una temperatura inferior a la del agua potable, pero en este caso, es de más utilidad como veremos más adelante. En la Fig. 8.9, el agua residual a la salida del recuperador se canaliza hacia la línea (9) para otra etapa de aprovechamiento en el sistema de refrigeración comúnmente utilizado mostrado en la Fig. 8.10

Fig. 8.9

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http://www.ohio.edu/mechanical/thermo/Intro/Chapt.1_6/Chapter4c.html

El diagrama esquemático mostrado puede ser tanto una bomba de calor o un sistema de refrigeración por compresión mecánica y los parámetros de presión y temperatura son típicos en sistemas comúnmente utilizados. Como sistema de refrigeración, la fuente de calor es la carga térmica del producto o medio a refrigerar a través del evaporador. Y el resumidero es el medio ambiente exterior a través del condensador El refrigerante pasa de estado líquido a alta presión en el punto 3, a una mezcla de líquido y vapor a baja presión y temperatura cuando pasa por una válvula de expansión (throttle valve) hacia el punto 4 que conecta al compresor pasando por el evaporador. El efecto de enfriamiento se produce cuando el evaporador absorbe calor del medio circundante en virtud del calor latente de evaporación. Cada refrigerante tiene un punto de evaporación que corresponde a las condiciones de presión y temperatura específicas. El cambio de fase es inducido por la carga térmica del medio circundante y la presión de succión del compresor. El vapor resultante es comprimido sin cambio de fase a las condiciones indicadas en el punto 2. Entonces tenemos vapor recalentado a la entrada del condensador. El cambio a estado líquido se produce por enfriamiento inducido por ventilación, por agua o ambos en condensadores evaporativos. El calor absorbido por el refrigerante en el evaporador es removido en el condensador produciendo líquido subenfriado a las condiciones indicadas en el punto 3, iniciando nuevamente el ciclo. En el ejemplo que estamos considerando, nos interesa el aprovechamiento del calor desperdiciado en el condensador. A partir de los datos en el diagrama de la Fig. 8.10, los puntos 1-4 se trazan en el diagrama P-h para el refrigerante especificado, y con las tablas de propiedades de vapor saturado y vapor recalentado, se obtienen los datos de la tabla en la misma figura. No se especifica el caudal másico del refrigerante, por lo tanto los valores están

wcomp. = 65.5 Kj/Kg

qcond. = -210 Kj/Kg

qevap. = 145Kj/Kg

COPrefr. = 2.2

COPb. calor. = 3.2

Fig. 8.10




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expresados en Kj/Kg. Para una capacidad dada del sistema de refrigeración, se puede calcular el caudal másico del refrigerante. Este lo determina el flujo en el evaporador, entonces, para un sistema que produce 50 kW de refrigeración, el flujo de refrigerante se obtiene dividiendo la capacidad del sistema entre el calor/Kg en el evaporador: m=(50*3600)/145 = 1241,38 Kgs/Hr = 0,3448 Kgs/seg. Es el mismo flujo en todo el circuito. Para cualquier capacidad de un sistema de refrigeración, se puede calcular el flujo de refrigerante a la salida del compresor y seleccionar un intercambiador de calor para aprovechar el calor para calentar agua. El arreglo es el siguiente:

En la Fig. 8.11, el recuperador de calor es un intercambiador de placas diseñado específicamente para trabajar en las condiciones de presión y temperatura del refrigerante. Están disponibles con diversos proveedores (p.e. Alfa Laval) para uso específico de recuperador de calor. Para las condiciones de la Fig. 8.10, el refrigerante a 70°C calienta el agua residual de la Fig. 8.9 a una temperatura estimada de 60°C y descarga hacia la línea 10 de la Fig. 8.8. El dimensionamiento del recuperador se realiza mediante un programa de computadora del proveedor con los datos de flujo y temperatura del refrigerante y del agua residual. Notamos que el agua residual fría, se calienta para a su vez, ceder calor al agua potable como vemos en la Fig. 8.8, produciendo un excedente de agua potable precalentada. El circuito de la Fig. 8.11 se puede utilizar, mediante un arreglo de válvulas y sistema de lavado, para producir directamente agua potable caliente. En el sistema de aprovechamiento de calor residual propuesto en las figuras 8.8 a 8.11, tenemos los siguientes beneficios:

Para el ejemplo del proceso de cocimiento de salchichas, el agua residual caliente se aprovecha parcialmente y el agua residual fría se aprovecha al 100% al “devolver” el frío al sistema de refrigeración.

El uso alterno de agua potable de entrada en la Fig. 8.11, proporciona un excedente de agua caliente.

Fig. 8.11


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Para cualquier instalación de proceso de alimentos que utilice sistemas de refrigeración, un recuperador de calor como el de la Fig. 8.11 representa una fuente constante de agua caliente que puede ser utilizada para: lavado, esterilizadores, regaderas, lavandería o para diferentes procesos de cocción. El calor complementario necesario para las temperaturas requeridas, se minimiza considerablemente con el consecuente ahorro de combustibles en calderas o estufas. En la mayoría de los casos, ese calor puede ser suministrado por resistencias eléctricas o como veremos más adelante, por sistemas auxiliares de bombas de calor.

El calor removido antes del condensador, reduce las presiones de descarga del sistema de refrigeración. Esto deriva en un menor consumo de amperaje del compresor, aumenta la capacidad de refrigeración y disminuye el consumo de agua en los condensadores evaporativos.

En general, tenemos ahorros considerables de combustibles, energía eléctrica y agua. Un sistema de aprovechamiento de energía residual es aplicable tanto en instalaciones grandes como en instalaciones pequeñas. Debido a que el aprovechamiento de calor mediante un recuperador depende del flujo de agua requerida para calentamiento y la variabilidad del mismo, el equipo a utilizar no substituye al condensador.

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