Energía
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Ingeniería Química - Optimización de la energía en instalaciones de frio
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Optimización del Optimización del uso de la Energíauso de la Energía
en en
Equipos de Frío de Equipos de Frío de BodegasBodegas
Antecedentes: el aumento del costo de la energía eléctrica y sus restricciones en el área industrial de la República Argentina, obligan a todo inversor a realizar una buena instalación del equipamiento y un correcto aprovechamiento de este recurso.
Objetivo: ayudar a : ayudar a optimizar la selección y optimizar la selección y modo de uso de equipos modo de uso de equipos de frío en Bodegasde frío en Bodegas
Elaboración: recepción, molienda, prensado y movimientos
28%28%
Otros (administración y servicios auxiliares) 10%10%
Equipos de frío para cavas de guarda de vinos
Iluminación general
Equipos de frío para elaboración
y estabilización de vinos
Planta de Fraccionamiento
12%12%
32%32%
12%12%6%6%
EPOCA PICOEPOCA PICO
EPOCA PICOEPOCA PICO
Demás
56%56%
Frío
44%44%
12,5%12,5%Iluminación general
10,5%10,5%
Otros (administración y servicios auxiliares)
Equipos de frío para cavas de
guarda de vinos
Equipos de frío para estabilización
15%15%
24%24%
Planta de Fraccionamiento
Elaboración: movimientos y filtrado
31%31%
7%7%
EPOCA RESTOEPOCA RESTO
EPOCA RESTOEPOCA RESTO
54%54%Demás 46%46%Frío
OPTIMIZACIÓN DEL USO DE LA ENERGÍA EN EQUIPOS DE FRÍO RENDIMIENTOS DE LOS EQUIPOS GENERADORES DE FRÍO
La refrigeración moderna utiliza compresores del tipo de desplazamiento positivo, los cuales en función de las distintas condiciones de trabajo a que son sometidos, generan distintas capacidades de frío. Así comparamos para una misma máquina y un determinado refrigerante los distintos rendimientos que se obtienen y sus COP (coeficiente de performance)
Pot. de Refrigeración (KW) = COP x Pot. consumida (Kw)
COP =Pot. de Refrigeración (KW)
Pot. consumida (Kw)
Velocidad (RPM) 750 850 950 1050
Temperatura
Condens. (ºC)
Temperatura
de vapor (ºC)
Capacidad frigorífica (Kcal/h)
Potencia consumida (BHP)
Capacidad frigorífica (Kcal/h)
Potencia consumida (BHP)
Capacidad frigorífica (Kcal/h)
Potencia consumida (BHP)
Capacidad frigorífica (Kcal/h)
Potencia consumida (BHP)
Desplazamiento (m3/h) 114 129,2 144,4 156,6
+35
+10 124000 24.2 140400 27.4 156900 30.6 173300 33.8
+5 102600 24.9 116200 28.2 129800 31.5 143500 34.8
0 83900 24.9 95000 28.2 106200 31.5 117300 34.8
-5 67800 24.3 76700 27.6 85700 30.8 94600 34.1
-10 53900 23.1 61100 26.2 68200 29.2 75400 32.3
-15 42000 21.5 47600 24.3 53100 27.2 58700 30.0
-20 32000 19.6 36200 22.2 40500 24.8 44700 27.3
-25 23700 17.5 26800 19.8 30000 22.1 33100 24.4
-30 16700 15.3 18900 17.3 21100 19.3 23300 21.4
-35 11200 13.1 12700 14.9 14100 16.6 15600 18.4
Pot. de Refrigeración (KW) = COP x Pot. consumida (Kw)
COP =Pot. de Refrigeración (KW)
Pot. consumida (Kw)
REFRIGERANTE
EVAPORACIÓN
0ºC
EVAPORACIÓN
-10ºCCONDENSACIÓN
AGUA
+35ºC
CONDENSACIÓN AIRE
+45ºC
CONDENSACIÓN AGUA
+35ºC
CONDENSACIÓN AIRE
+45ºC
NH3 4,81 __________ 3,55 __________
R22 4,61 3,39 3,34 2,46
R134 __________ 3,21 __________ 2,28
Ejemplo: Potencia Refrigeración 232 KwEjemplo: Potencia Refrigeración 232 Kw
El intercambio de calor a través de una superficie es proporcional a un coeficiente de intercambio (U) que depende del diseño del equipo, al área (A) de intercambio propuesta y a la diferencia media logarítmica de temperatura (DTML) establecida entre la fuente caliente y fría en cuestión.
U (kcal/hora m2 ºC) A (m2)DTML (ºC)Q (kcal/h)
Base Base TeóricaTeórica
Q = U x A x DTML
DIAGRAMA DTML
ºC
dt1 t2
T1
T2
0ºC+4ºC
+8ºC
DTML1 =(T1 – t2) – (T2 – t1)
(T1 – t2)
(T2 – t1)ln
= 5,77ºC
ºC
dt1 t2
T1
T2
-5ºC+4ºC
+8ºC
DTML2 =(T1 – t2) – (T2 – t1)
(T1 – t2)
(T2 – t1)ln
= 10,87ºC
Q = U x A x DTML
Q = cte. x A x DTML
Selección del Selección del Equipo de FríoEquipo de Frío 1- máquinas con alto COP (coeficiente de
performance)- selección del punto de trabajo- selección del tipo de refrigerante- selección del tipo de condensación
2- máquinas con alta área (A) de intercambio
Optimización de la Optimización de la distribución del Fríodistribución del Frío1- Centralizado
- control de la potencia máxima usada (Kw)- separar los pulmones de frío en al menos 2 niveles de temperatura (4 / 8 ºC y – 5 / – 10 ºC)
2- Trabajar con temperaturas de fluido intermediario lo más cerca posible de la temperatura a que se necesita enfriar el producto
3- En el caso de aeroenfriadores o fan coils, trabajar con temperaturas de aire lo más cerca posible a la que se necesita mantener el producto
4- Correcto dimensionado de cañerías y centrales de bombeo
5- Aislamiento térmico adecuado de cañerías y reservorios
Contratación De Contratación De La Energía La Energía EléctricaEléctrica * Definir la potencia máxima requerida
* Definir épocas de demanda máxima y mínima * Definir los horarios de consumo máximo y mínimo * Solicitar la factibilidad del suministro
